Wei, Mulan;Liu, Xujie;Cao, Chunyu;Yang, Jianlin;Lv, Yafeng;Huang, Jiaojiao;Wang, Yanlin;Qin, Ye
BMB Reports
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제51권11호
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pp.572-577
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2018
Recent studies showed that the PD-1/PD-L1 checkpoint blockade is a dramatic therapy for melanoma by enhancing antitumor immune activity. Currently, major strategies for the PD-1/PD-L1 blockade have mainly focused on the use of antibodies and compounds. Seeking an alternative approach, others employ endogenous proteins as blocking agents. The extracellular domain of PD-1 (ePD1) includes the binding site with PD-L1. Accordingly, we constructed a PD-1-based recombinantly tailored fusion protein (dFv-ePD1) that consists of bivalent variable fragments (dFv) of an MMP-2/9-targeted antibody and ePD1. The melanoma-binding intensity and antitumor activity were also investigated. We found the intense and selective binding capability of the protein dFv-ePD1 to human melanoma specimens was confirmed by a tissue microarray. In addition, dFv-ePD1 significantly suppressed the migration and invasion of mouse melanoma B16-F1 cells, and displayed cytotoxicity to cancer cells in vitro. Notably, dFv-ePD1 significantly inhibited the growth of mouse melanoma B16-F1 tumor cells in mice and in vivo fluorescence imaging showed that dFv-ePD was gradually accumulated into the B16-F1 tumor. Also the B16-F1 tumor fluorescence intensity at the tumor site was stronger than that of dFv. This study indicates that the recombinant protein dFv-ePD1 has an intensive melanoma-binding capability and exerts potent therapeutic efficacy against melanoma. The novel format of the PD-L1-blocked agent may play an active role in antitumor immunotherapy.
Zonula occludens (ZO) 단백질은 세포 간의 접합 및 세포질 표면에서 구조적으로 기초를 제공하는 스캐폴딩 단백질로 통합 막 단백질과 세포골격 사이를 연결해주는 역할을 하며 구조적 기능 이외에도 세포 성장 및 증식 조절에도 참여를 한다. 최근 연구들에 따르면 ZO 단백질이 여러 질병 중에서도 암에 관여를 한다는 사실을 보여주고 있다. 특히, ZO 단백질은 암 미세환경에서 암세포의 성장과 발달에 영향을 주고 있다고 보고되고 있다. ZO 단백질은 혈관신생, 염증 반응, 상피-중간엽 전이, 중간엽 줄기 세포와의 상호작용을 통해 암 미세환경에서 다양한 기능을 수행한다. 이런 작용 메커니즘은 암의 종류 및 환경적 조건에 따라 달라질 수 있어 최근까지도 이와 관련된 연구들이 진행되면서 ZO 단백질이 참여하는 여러 신호전달기작들이 밝혀지고 있다. 이를 통해 암세포 환경에서 암 성장과 발달을 늦춰줄 수 있는 새로운 치료법도 고려해 볼 수 있다. 또한 ZO 단백질의 세포 및 생체 내 역할에 대한 연구는 계속되고 있지만, 신호전달 기작들이 생체 내 암 미세환경에서 어떻게 작용하는지에 대한 이해는 아직 부족하다. 따라서, 본 리뷰에서는 ZO 단백질 관련 암 미세환경의 특징 및 조절 기작을 소개하고 ZO 단백질의 특성을 활용하여 암 세포 환경을 억제하고 생체 내 ZO 단백질의 역할을 고찰하고자 한다.
Park, Min Hee;Min, Woo-Kie;Jin, Hee Kyung;Bae, Jae-sung
BMB Reports
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제48권12호
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pp.645-646
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2015
The sympathetic nervous system (SNS) or neurotransmitters in the bone marrow microenvironment has been known to regulate hematopoietic stem cell (HSC) functions such as self-renewal, proliferation and differentiation. However, the specific role of neuropeptide Y (NPY) in this process remains relatively unexplored. In this study, we demonstrated that NPY deficient mice have significantly reduced HSC numbers and impaired bone marrow regeneration due to apoptotic destruction of SNS fibers and/or endothelial cells. Moreover, NPY treatment prevented bone marrow impairments in a mouse model of chemotherapy-induced SNS injury, while conditional knockout mice lacking the Y1 receptor in macrophages did not restore bone marrow dysfunction in spite of NPY injection. Transforming growth factor-beta (TGF-β) secreted by NPY-mediated Y1 receptor stimulation in macrophages plays a key role in neuroprotection and HSC survival in the bone marrow. Therefore, this study reveals a new role of NPY in bone marrow HSC microenvironment, and provides an insight into the therapeutic application of this neuropeptide.
A number of genes have been therapeutically targeted to relieve cancer, but cancer relapse is still a growing issue. The concept that the surrounding tumor environment is critical for the progression of cancer may foster an answer to the issue of cancer malignancy. Runt domain transcription factors (RUNX1, 2, and 3) are evolutionarily conserved and have been intensively studied for their roles in normal development and pathological conditions. During tumor growth, a hypoxic microenvironment and infiltration of the tumor by immune cells are common phenomena. In this review, we briefly introduce the consequences of hypoxia and immune cell infiltration into the tumor microenvironment with a focus on RUNX3 as a critical regulator. Furthermore, based on our current knowledge of the functional role of RUNX3 in hypoxia and immune cell maintenance, a probable therapeutic intervention is suggested for the effective management of tumor growth and malignancy.
Ahn, Hak Jun;Hwang, Soon Young;Nguyen, Ngoc Hoan;Lee, Ik Jae;Lee, Eun Jeong;Seong, Jinsil;Lee, Jong-Soo
Molecules and Cells
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제42권7호
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pp.530-545
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2019
Tumor cells can vary epigenetically during ionizing irradiation (IR) treatment. These epigenetic variegations can influence IR response and shape tumor aggressiveness. However, epigenetic disturbance of histones after IR, implicating in IR responsiveness, has been elusive. Here, we investigate whether altered histone modification after IR can influence radiation responsiveness. The oncogenic CXCL12 mRNA and protein were more highly expressed in residual cancer cells from a hepatoma heterotopic murine tumor microenvironment and coculture of human hepatoma Huh7 and normal IMR90 cells after radiation. H3K4 methylation was also enriched and H3K9 methylation was decreased at its promoter region. Accordingly, invasiveness and the subpopulation of aggressive $CD133^+/CD24^-$ cells increased after IR. Histone demethylase inhibitor IOX1 attenuated CXCL12 expression and the malignant subpopulation, suggesting that responses to IR can be partially mediated via histone modifications. Taken together, radiation-induced histone alterations at the CXCL12 promoter in hepatoma cells are linked to CXCL12 upregulation and increased aggressiveness in the tumor microenvironment.
Transglutaminase 2 (TGase 2) plays a key role in p53 regulation, depleting p53 tumor suppressor through autophagy in renal cell carcinoma. We found that microtubule-associated protein 1A/1B-light chain 3 (LC3), a hallmark of autophagy, were tightly associated with the level of TGase 2 in cancer cells. TGase 2 overexpression increased LC3 levels, and TGase 2 knockdown decreased LC3 levels in cancer cells. Transcript abundance of LC3 was inversely correlated with level of wild type p53. TGase 2 knockdown using siRNA, or TGase 2 inhibition using GK921 significantly reduced autophagy through reduction of LC3 transcription, which was followed by restoration of p53 levels in cancer cells. TGase 2 overexpression promoted the autophagy process by LC3 induction, which was correlated with p53 depletion in cancer cells. Rapamycin-resistant cancer cells also showed higher expression of LC3 compared to the rapamycin-sensitive cancer cells, which was tightly correlated with TGase 2 levels. TGase 2 knockdown or TGase 2 inhibition sensitized rapamycin-resistant cancer cells to drug treatment. In summary, TGase 2 induces drug resistance by potentiating autophagy through LC3 induction via p53 regulation in cancer.
Angiogenesis must be precisely controlled because uncontrolled angiogenesis is involved in aggravation of disease symptoms. Vascular endothelial growth factor (VEGF)/VEGF receptor 2 (VEGFR-2) signaling is a key pathway leading to angiogenic responses in vascular endothelial cells (ECs). Therefore, targeting VEGF/VEGFR-2 signaling may be effective at modulating angiogenesis to alleviate various disease symptoms. Oleanolic acid was verified as a VEGFR-2 binding chemical from anticancer herbs with similar binding affinity as a reference drug in the Protein Data Bank (PDB) entry 3CJG of model A coordination. Oleanolic acid effectively inhibited VEGF-induced VEGFR-2 activation and angiogenesis in HUVECs without cytotoxicity. We also verified that oleanolic acid inhibits in vivo angiogenesis during the development and the course of the retinopathy of prematurity (ROP) model in the mouse retina. Taken together, our results suggest a potential therapeutic benefit of oleanolic acid for inhibiting angiogenesis in proangiogenic diseases, including retinopathy.
Hyunju, Park;Jung A, Shin;Jiwoo, Lim;Seulgi, Lee;Jung-Hyuck, Ahn;Jihee Lee, Kang;Youn-Hee, Choi
Molecules and Cells
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제45권12호
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pp.950-962
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2022
Aging is a major risk factor for common neurodegenerative diseases. Although multiple molecular, cellular, structural, and functional changes occur in the brain during aging, the involvement of caveolin-2 (Cav-2) in brain ageing remains unknown. We investigated Cav-2 expression in brains of aged mice and its effects on endothelial cells. The human umbilical vein endothelial cells (HUVECs) showed decreased THP-1 adhesion and infiltration when treated with Cav-2 siRNA compared to control siRNA. In contrast, Cav-2 overexpression increased THP-1 adhesion and infiltration in HUVECs. Increased expression of Cav-2 and iba-1 was observed in brains of old mice. Moreover, there were fewer iba-1-positive cells in the brains of aged Cav-2 knockout (KO) mice than of wild-type aged mice. The levels of several chemokines were higher in brains of aged wild-type mice than in young wild-type mice; moreover, chemokine levels were significantly lower in brains of young mice as well as aged Cav-2 KO mice than in their wild-type counterparts. Expression of PECAM1 and VE-cadherin proteins increased in brains of old wild-type mice but was barely detected in brains of young wild-type and Cav-2 KO mice. Collectively, our results suggest that Cav-2 expression increases in the endothelial cells of aged brain, and promotes leukocyte infiltration and age-associated neuroinflammation.
Olaso, Elvira;Benedicto, Aitor;Lopategi, Aritz;Cossio, Fernando P.;Arteta, Beatriz
Biomolecules & Therapeutics
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제30권2호
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pp.162-169
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2022
We utilized Fas21, a resveratrol analog, to modulate the function of hepatic stellate cells (HSCs) and liver sinusoidal endothelial cells (LSECs) during the angiogenic phase of murine liver metastasis by B16 melanoma and 51b colorectal carcinoma. Preangiogenic micrometastases were treated with Fas21 (1 mg/kg/day) or vehicle during the development of intra-angiogenic tracts. Mice treated with Fas21 showed reduced liver tumor foci in both liver metastasis models. Micrometastases were classified immunohistochemically, as well as according to their position coordinates and connection to local microvasculature. The volume of liver occupied by sinusoidal-type foci, containing infiltrating angiogenic capillaries, decreased by ~50% in Fas21-treated mice compared to vehicle-treated ones in both tumor metastasis models. The volume of portal foci, containing peripheral neoangiogenesis within a discontinuous layer of myofibroblasts, was similar in all experimental groups in both tumor metastasis models, but displayed enhanced necrotic central areas devoid of angiogenesis following Fas21 treatment. As a result, sinusoidal tumors from mice treated with Fas21 showed a 50% reduction in desmin(+)/asma(+) HSCs and CD31(+) vessel density, and a 45% reduction in intrametastatic VEGF mRNA compared with sinusoidal tumors from vehicle-treated mice. Necrotic portal metastases increased 2-4-fold in treated mice. In vitro, Fas21 reduced VEGF secretion by HSCs and 51b cells dose-dependently. Additionally, HSCs migration in response to tumor soluble factors was dose-dependently diminished by Fas21, as was LSEC migration in response to HSCs and tumor soluble factors. Resveratrol analog Fas21 inhibits the proangiogenic response of HSCs and LSECs during the development of murine liver metastasis.
In order to enhance the selectivity, productivity and yield of methyl fructoside, which was synthesized by enzymatic glycosylation of sucrose and methanol solution, controlling of surface property of solid support using different immobilization procedures optimized microenvironment of immobilized invertase. Silanization and polyethylene imine coating methods were adopted to give a hydrophobic and hydrophilic environment of immobilized invertase. As a result, polyethyleneimine coating method gave higher loading of enzyme, effective activity, and relative activity than silanization method, because it brought on increasing the functional density of amino group and enhancing the conservation of activity by regulating of hydrophilicity. And then, hydrophilic environment was possible to restraint the assessing of methyl fructoside molecule, which was more hydrophobic than sucrose, fructose, and glucose molecule in the reaction mixture, into .the active site of immobilizedinvertase. Consequently, hydrophilic microenvironment of immobilized invertase by polyethyleneimine coating obtained higher yield and productivity with increasing conversion than silanized and native invertase. Thus, this procedure optimized the microenvironment of immobilized invertase suitable for the enzymatic synthesis of methyl fructoside.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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