Background: Zinc transporters have been considered as essential regulators in many cancers; however, their mechanisms remain unknown, especially in gliomas. Isocitrate dehydrogenase 1(IDH1) mutation is crucial to glioma. This study aimed to investigate whether zinc transporters are correlated with glioma grade and IDH1 mutation status. Materials and Methods: IDH1 mutation status and mRNA expression of four zinc transporters (ZIP4, ZIP9, ZIP11, and ZnT9) were determined by subjecting a panel of 74 glioma tissue samples to quantitative real-time PCR and pyrosequencing. The correlations between the expression levels of these zinc transporter genes and the grade of glioma, as well as IDH1 mutation status, were investigated. Results: Among the four zinc transporter genes, high ZIP4 expression and low ZIP11 expression were significantly associated with higher grade (grades III and IV) tumors compared with lower grade (grades I and II) counterparts (p<0.0001). However, only ZIP11 exhibited weak correlation with IDH1 mutation status (p=0.045). Samples with mutations in IDH1 displayed higher ZIP11 expression than those without IDH1 mutations. Conclusions: This finding indicated that zinc transporters may interact with IDH1 mutation by direct modulation or action in some shared pathways or genes to promote the development of glioma. Zinc transporters may play an important role in glioma. ZIP4 and ZIP11 are promising molecular diagnostic markers and novel therapeutic targets. Nevertheless, the detailed biological function of zinc transporters and the mechanism of the potential interaction between ZIP11 and IDH1 mutation in gliomagenesis should be further investigated.
Cholangiocarcinoma (CCA) is a rare but highly fatal cancer for which the molecular mechanisms and diagnostic markers are obscure. We therefore investigated the kinetic expression of isocitrate dehydrogenase-1 (IDH1), isocitrate dehydrogenase-2 (IDH2) and homogentisate 1,2-dioxygenase (HGD) during the tumorigenesis of O. viverrini infection-associated CCA in an animal model, and confirmed down-regulation of expression in human cases of opisthorchiasis-associated CCA through real time PCR. Kinetic expression of HGD, IDH1 and IDH2 in the animal model of O. viverrini infection-induced CCA was correlated with human CCA cases. In the animal model, expression of HGD was decreased at all time points (p<0.01) and expression of both IDH1 and IDH2 was decreased in the CCA group. In human cases, expression of HGD, IDH1 and IDH2 was decreased more than 2 fold in 55 cases (70.5%), 25 cases (32.1%) and 24 cases (30.8%) respectively. The present study suggests that reduction of HGD, IDH1 and IDH2 may be involve in cholangiocarcinoma genesis and may be useful for molecular diagnosis.
Kim, Hong Rye;Lee, Jae Jun;Lee, Jung-Il;Nam, Do Hyun;Suh, Yeon-Lim;Seol, Ho Jun
Journal of Korean Neurosurgical Society
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v.59
no.1
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pp.44-51
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2016
Objective : Malignant gliomas with neuronal marker expression (MGwNM) are rare and poorly characterized. Increasingly diverse types of MGwNM have been described and these reported cases underscore the dilemmas in the classification and diagnosis of those tumors. The aim of this study is to provide additional insights into MGwNM and present the clinicopathological features of 18 patients. Methods : We reviewed the medical records of 18 patients diagnosed as MGwNM at our institute between January 2006 and December 2012. Macroscopic total resection was performed in 11 patients (61%). We evaluated the methylation status of $O^6$-methylguanine-DNA methyltransferase (MGMT) and expression of isocitrate dehydrogenase 1 (IDH-1) in all cases, and deletions of 1p and 19q in available cases. Results : The estimated median overall survival was 21.2 months. The median progression-free survival was 6.3 months. Six patients (33%) had MGMT methylation but IDH1 mutation was found in only one patient (6%). Gene analysis for 1p19q performed in nine patients revealed no deletion in six, 19q deletion only in two, and 1p deletion only in one. The extent of resection was significantly correlated with progression free survival on both univariate analysis and multivariate analysis (p=0.002 and p=0.013, respectively). Conclusion : In this study, the overall survival of MGwNM was not superior to glioblastoma. The extent of resection has a significant prognostic impact on progression-free survival. Further studies of the prognostic factors related to chemo-radio therapy, similar to studies with glioblastoma, are mandatory to improve survival.
Shim, Junbo;Shim, Eunyoung;Kim, Gwang Hoon;Han, Jong Won;Zuccarello, Giuseppe C.
ALGAE
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v.31
no.2
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pp.167-174
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2016
Biological response of cells to variable conditions should affect the expression level of certain genes. Quantification of these changes in target genes needs stable internal controls. Real-time quantitative polymerase chain reaction (PCR) has traditionally used reference or ‘housekeeping’ genes, that are considered to maintain equal expression in different conditions, to evaluate changes in target genes between samples and experimental conditions. Recent studies showed that some housekeeping genes may vary considerably in certain biological samples. This has not been evaluated in red algae. In order to identify the optimal internal controls for real-time PCR, we studied the expression of eleven commonly used housekeeping genes; elongation factor 1-alpha, glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase, β-actin, polyubiquitin, 30S ribosomal gene, 60S ribosomal gene, beta-tubulin, alpha-tubulin, translation initiation factor, ubiquitin-conjugating enzyme, and isocitrate dehydrogenase in different life-history stages of Bostrychia moritziana. Our results suggest that glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase (GAPDH) and 30S ribosomal gene, have the most stable gene expression levels between the different life history stages (male, female, carposporophyte, and tetrasporophyte), while the other genes are not satisfactory as internal controls. These results suggest that the combinations of GAPDH and 30S would be useful as internal controls to assess expression level changes in genes that may control different physiological processes in this organism or that may change in different life history stages. These results may also be useful in other red algal systems.
Isocitrate dehydrogenase (IDH) is of great importance in cell metabolism and energy conversion. IDH mutation in glioma cells is reported to be associated with an increased overall survival. However, effects biological behavior of therapy of gliomas are unclear. Here, we investigated the influence of wild-type and mutated IDH genes on glioma cell biological behavior and response to chemotherapy. Relevant mechanisms were further explored. We designed our study on the background of the IDHR132H mutation. Stable cell lines were constructed by transfection. The CCK-8 method was used to assess cell proliferation, flow cytometry for the cell cycle and cell apoptosis, and the transwell method for cell invasion. Nude mouse models were employed to determine tumorigenesis and sensitivity to chemotherapy. Western blotting was used to detect relevant protein expression levels. We found that overexpression of wild IDH1 gene did not cause changes in the cell cycle, apoptosis and invasion ability. However, it resulted in chemotherapy resistance to a high dose of temozolomide (TMZ) in vivo and in vitro. The IDH1 mutation caused cell cycle arrest in G1 stage and a reduction of proliferation and invasion ability, while raising sensitivity to chemotherapy. This may provide an explanation for the better prognosis of IDH1 mutated glioma patients and the relative worse prognosis of their wild-type IDH1 counterparts. We also expect IDH1 mutations may be optimized as new targets to improve the prognosis of glioma patients.
Bolly, Hendrikus Masang Ban;Faried, Ahmad;Hermanto, Yulius;Lubis, Billy Parulian;Tjahjono, Firman Priguna;Hernowo, Bethy Suryawathy;Arifin, Muhammad Zafrullah
Journal of Korean Neurosurgical Society
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v.64
no.1
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pp.100-109
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2021
Objective : Diffuse astrocytic tumour (DAT) is a diffuse infiltrative astrocytoma tumour accompanied by molecular parameters such as the presence or absence of isocitrate dehydrogenase (IDH) gene mutations. Ki-67 is a marker for DAT proliferation, while programmed death ligand 1 (PD-L1) indicates an immune evasion mechanism. This study aimed to analyze the correlation among mutant IDH1 R132H, Ki-67, and PD-L1 immunoexpression in the DAT. Methods : A cross-sectional study was carried out on 30 paraffin blocks of DAT cases. Paraffin block samples consist of grade II (n=14), grade III (n=8), and grade IV (n=8). In this study, the immunohistochemistry-staining of mutant IDH1 R132H, Ki-67, and PD-L1 were carried out to determine the frequency of DAT with IDH1 mutations. Results : Our study shown the frequency of IDH1 mutations in grade II 50.0% (7/14), grade III 37.5% (3/8), and grade IV 12.5% (1/8). Our study also showed a difference in Ki-67 and PD-L1 expression between each the degree of DAT histopathology (p=0.0001 and p=0.002, respectively). There was an association between both mutant IDH1 R132H, and Ki-67 with PD-L1 expression in DAT (p=0.0087 and p=0.0049, respectively). Conclusion : DAT with the mutant IDH1 is frequently observed in grade II and small number of grade III. The expression of wild type IDH1, Ki-67, and PD-L1 were found to be higher in high grade DAT (grade III and grade IV). There is a correlation between each of mutant IDH1 status and Ki-67 with PD-L1 expression in DAT.
Odorant receptors (ORs) account for about 60% of all human G protein-coupled receptors (GPCRs). OR expression outside of the nose has functions distinct from odor perception, and may contribute to the pathogenesis of disorders including brain diseases and cancers. Glioma is the most common adult malignant brain tumor and requires novel therapeutic strategies to improve clinical outcomes. Here, we outlined the expression of brain ORs and investigated OR expression levels in glioma. Although most ORs were not ubiquitously expressed in gliomas, a subset of ORs displayed glioma subtype-specific expression. Moreover, through systematic survival analysis on OR genes, OR51E1 (mouse Olfr558) was identified as a potential biomarker of unfavorable overall survival, and OR2C1 (mouse Olfr15) was identified as a potential biomarker of favorable overall survival in isocitrate dehydrogenase (IDH) wild-type glioma. In addition to transcriptomic analysis, mutational profiles revealed that somatic mutations in OR genes were detected in > 60% of glioma samples. OR5D18 (mouse Olfr1155) was the most frequently mutated OR gene, and OR5AR1 (mouse Olfr1019) showed IDH wild-type-specific mutation. Based on this systematic analysis and review of the genomic and transcriptomic profiles of ORs in glioma, we suggest that ORs are potential biomarkers and therapeutic targets for glioma.
Objective: Pathogenesis of the endometriosis is very complex and the etiology is still unclear. Our hypothesis is that there may be some difference in gene expression patterns between eutopic endometriums with or without endometriosis. In this study, we analyzed the difference of gene expression profile with cDNA microarray. Methods: Endometrial tissues were gathered from patients with endometriosis or other benign gynecologic diseases. cDNA microarray technique was applied to screen the different gene expression profiles from early and late secretory phase endometria of those two groups. Each three mRNA samples isolated from early and late secretory phase of endometrial tissues of control were pooled and used as master controls and labeled with Cy3-dUTP. Then the differences of gene expression pattern were screened by comparing eutopic endometria with endometriosis, which were labeled with Cy5-dUTP. Fluorescent labeled probes were hybridized on a microarray of 4,800 human genes. Results: Twelve genes were consistently over-expressed in the endometrium of endometriosis such as ATP synthase H transporting F1 (ATP5B), eukaryotic translation elongation factor 1, isocitrate dehydrogenase 1 (NADP+), mitochondrial ribosomal protein L3, ATP synthase H+ transporting (ATP5C1) and TNF alpha factor. Eleven genes were consistently down-regulated in the endometriosis samples. Many extracellular matrix protein genes (decorin, lumican, EGF-containing fibulin-like extracellular matrix protein 1, fibulin 5, and matrix Gla protein) and protease/protease inhibitors (serine proteinase inhibitor, matrix metalloproteinase 2, tissue inhibitor of metalloproteinase 1), and insulin like growth factor II associated protein were included. Expression patterns of selected eight genes from the cDNA microarray were confirmed by quantitative RT-PCR or real time RT-PCR. Conclusion: The result of this analysis supports the hypothesis that the endometrium from patients with endometriosis has distinct gene expression profile from control endometrium without endometriosis.
Background: Fusarium oxysporum (F. oxysporum) is the primary pathogenic fungus that causes Panax notoginseng (P. notoginseng) root rot disease. To control the disease, safe and efficient antifungal pesticides must currently be developed. Methods: In this study, we prepared and characterized a nanoemulsion of Foeniculum vulgare essential oil (Ne-FvEO) using ultrasonic technology and evaluated its stability. Traditional Foeniculum vulgare essential oil (T-FvEO) was prepared simultaneously with 1/1000 Tween-80 and 20/1000 dimethyl sulfoxide (DMSO). The effects and inhibitory mechanism of Ne-FvEO and T-FvEO in F. oxysporum were investigated through combined transcriptome and metabolome analyses. Results: Results showed that the minimum inhibitory concentration (MIC) of Ne-FvEO decreased from 3.65 mg/mL to 0.35 mg/mL, and its bioavailability increased by 10-fold. The results of gas chromatography/mass spectrometry (GC/MS) showed that T-FvEO did not contain a high content of estragole compared to Foeniculum vulgare essential oil (FvEO) and Ne-FvEO. Combined metabolome and transcriptome analysis showed that both emulsions inhibited the growth and development of F. oxysporum through the synthesis of the cell wall and cell membrane, energy metabolism, and genetic information of F. oxysporum mycelium. Ne-FvEO also inhibited the expression of 2-oxoglutarate dehydrogenase and isocitrate dehydrogenase and reduced the content of 2-oxoglutarate, which inhibited the germination of spores. Conclusion: Our findings suggest that Ne-FvEO effectively inhibited the growth of F. oxysporum in P. notoginseng in vivo. The findings contribute to our comprehension of the antifungal mechanism of essential oils (EOs) and lay the groundwork for the creation of plant-derived antifungal medicines.
This study was designed to determine the effects of daidzein (DE) on hepatic lipid metabolism in chicks fed with low protein (LP) diet based on casein. In experiment 1, the male chicks were fed with one of the three levels of dietary protein containing 10.95%, 21.9% and 43.8% protein content for 2 days. In experiment 2, the chicks were fed one of the three levels of protein with or without DE at 1,000 mg/kg diet for 2 days. Experiment 3 was conducted to compare DE (LP+DE) with estradiol (LP+E2) in chicks fed with LP diet for 7 days. Plasma lipid profiles, hepatic lipid profiles, activities of hepatic malic enzyme and isocitrate dehydrogenase (ICDH) were measured. Transcriptions of hepatic fatty acid synthase, apolipoprotein-B (APO-B), and fructose bisphosphatase mRNA were measured by RT-PCR. Increasing dietary protein levels markedly decreased the concentrations of plasma triglycerides, hepatic total lipids, hepatic TG, and the mRNA transcriptions while the increased dietary protein levels increased hepatic ICDH activities in experiment 1. In experiment 2, the effects of dietary protein levels on blood and hepatic lipid content were more prominent than those of the additional DE. Interestingly, plasma TG levels were affected by DE supplementation (p<0.05). In experiment 3, DE inhibited APO-B mRNA expressions and stimulated the accumulation of lipid in the liver through mechanisms different from E2. In this study, we demonstrate that DE has beneficial effects on blood lipid profiles, but that it inhibits APO-B mRNA transcription and aggravates the fatty liver induced by LP diet in chicks.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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