O câncer de mama triplo negativo (TNBC) é um subtipo agressivo, caracterizado pela ausência de receptores de estrogênio, progesterona e epidérmicos humanos tipo 2 (HER-2), com elevada heterogeneidade molecular, de recorrência precoce e elevada agressividade e opções terapêuticas limitadas. Diante dos desafios da quimioterapia convencional, toxicidade e resistência, os compostos naturais surgem como opções promissoras para a geração de agentes antineoplásicos. Nesse contexto, Casearia sylvestris Sw. (Salicaceae), uma planta presente na lista do RENISUS, nativa da América do Sul e amplamente utilizada na medicina tradicional brasileira, apresenta relevante potencial farmacológico, atribuído principalmente aos diterpenos clerodânicos, seus principais compostos bioativos. Assim, esse estudo investigou a ação citotóxica da Casearina J (Cas J) em tumores de diferentes origens teciduais, detalhando essa atividade na linhagem de carcinoma de mama 4- T1. Para tanto, Cas J foi isolada das folhas de C. sylvestris por extração hidroalcoólica, fracionamento com acetato de etila e cromatografia, sendo identificada por UPLC-UV, ESI-MS e RMN. Ensaios de citotoxicidade foram realizados após 72 h de incubação com Cas J (0.19 - 25 µg/mL) em 16 linhagens celulares tumorais e saudáveis (murinas e humanas) pelo ensaio de Alamar Blue™, para determinação da IC50 e do índice de seletividade (IS). Em seguida, sob tratamento com Cas J, células de 4-T1 foram avaliadas quanto à viabilidade pelo método de exclusão de azul de tripan, migração in vitro pelo ensaio de cicatrização de feridas (scratch assay ou woung healing), ensaio de formação de colônias, o mecanismo de morte e alterações morfológicas por microscopia de luz e de fluorescência, citotoxicidade e clastogenicidade pelo ensaio do micronúcleo com bloqueio de citocinese, citotoxicidade em um modelo tridimensional (3D) de esferoides quanto à investigação do envolvimento do estresse oxidativo no mecanismo de ação da Cas J por quantificação dos níveis de espécies reativas de oxigênio intracelular e da modulação antioxidante com N-acetilcisteína. O composto Cas J demonstrou atividade citotóxica nos diferentes tipos histológicos de tumores e células saudáveis testadas com IS superiores a dois para as linhagens tumorais de sarcoma 180 (3.95 - 11.90), TNBC murino 4-T1 (2.97 - 8.96) e adenocarcinoma de mama humano MCF-7 (2.00 - 9.68) em relação às linhagens normais RAW 264.7, C2C12 e MCF-10A. Células 4-T1 tratadas com Cas J mostraram alterações morfológicas dependentes da concentração, com retração citoplasmática, rarefação celular, hipercromasia e núcleos picnóticos desde 0.05 µg/mL até fragmentação nuclear e indicação da formação de corpos apoptóticos em 1 µg/mL, cujos dados foram confirmados pela dupla coloração com laranja de acridina e iodeto de propídio, com diminuição da população de células viáveis e aumento de células apoptóticas (p < 0.05). Nessa mesma linha de raciocínio, Cas J reduziu os índices de proliferação celular nos testes de ensaio do micronúcleo por bloqueio da citocinese após 72 h de exposição, embora apenas o aumento de brotos tenha sido observado na maior concentração testada (0.5 µg/mL). Casearina J também inibiu a migração de células 4T1 ao diminuir significativamente o tempo de fechamento da ferida em todas as concentrações testadas (0.01, 0.05 e 0.1 μg/mL) a partir de 12 h até às 48 h de tratamento, enquanto que na concentração de 0.5 µg/mL, ela reduziu a formação de colônias para 15.72 ± 6.94% quando comparado ao controle negativo (p < 0.05). Assim, o diterpeno tríciclico oxigenado Casearina J induziu morte de células 4-T1 sugestiva de apoptose, tem baixo pontecial clastogênico in vitro e diminuiu a migração celular em concentrações não citotóxicas a formação de colônias tumorais. Esses achados posicionam os diterpenos clerodânicos como uma das classes de moléculas mais promissoras para o tratamento do câncer.