Epidermal growth factor receptor (EGFR) overexpression is associated with resistance to chemotherapy and radiotherapy. The EGFR modulates DNA repair after radiation-induced damage through an association with the catalytic subunit of DNA protein kinase. DNA double-strand breaks (DSBs) are the most lethal type of DNA damage induced by ionizing radiation, and non-homologous end joining is the predominant pathway for repair of radiation-induced DSBs. Some cell signaling pathways that respond to normal growth factors are abnormally activated in human cancer. These pathways also invoke the cell survival mechanisms that lead to resistance to radiation. The molecular connection between the EGFR and its control over DNA repair capacity appears to be mediated by one or more signaling pathways downstream of this receptor. The purpose of this mini-review was not only to highlight the relation of the EGFR signal as a regulatory mechanism to DNA repair and radiation resistance, but also to provide clues to improving existing radiation resistance through novel therapies based on the above-mentioned mechanism.
The Journal of Korean Society for Radiation Therapy
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v.14
no.1
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pp.165-174
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2002
Vascular endothelial growth factor (VEGF) has been identified as a peptide growth factor specific for vascular endothelial cells. In this study, we examined the effect of VEGF on radiation induced apoptosis and receptor/second messenger signal transduction pathway for VEGF effect in human umbilical vein endothelial cells (HUVECs). VEGF was found to protect HUVECs against the lethal effects of ionizing radiation by inhibiting the apoptosis induced in these cells by radiation exposure. VEGF (1-30 ng/ml) dose dependently inhibited apoptosis by irradiation. Pre-treatment with Flt-1 and Flk-l/KDR receptor blocked the VEGF-in duced antiapoptotic effect. Phosphatidylinositol 3'-kinase (PI3-kinase) specific inhibitor, Wortman in and LY294002, blocked the VEGF-induced antiapoptotic effect. These data suggest that VEGF may play an important role in survival of HUVECs due to the prevention of apoptotic cell death caused by some stresses such as ionizing radiation.
Cho, Yu Ji;Yi, Chin Ok;Jeon, Byeong Tak;Jeong, Yi Yeong;Kang, Gi Mun;Lee, Jung Eun;Roh, Gu Seob;Lee, Jong Deog
The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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v.17
no.4
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pp.267-274
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2013
A beneficial radioprotective agent has been used to treat the radiation-induced lung injury. This study was performed to investigate whether curcumin, which is known to have anti-inflammatory and antioxidant properties, could ameliorate radiation-induced pulmonary inflammation and fibrosis in irradiated lungs. Rats were given daily doses of intragastric curcumin (200 mg/kg) prior to a single irradiation and for 8 weeks after radiation. Histopathologic findings demonstrated that macrophage accumulation, interstitial edema, alveolar septal thickness, perivascular fibrosis, and collapse in radiation-treated lungs were inhibited by curcumin administration. Radiation-induced transforming growth factor-${\beta}1$ (TGF-${\beta}1$), connective tissue growth factor (CTGF) expression, and collagen accumulation were also inhibited by curcumin. Moreover, western blot analysis revealed that curcumin lowered radiation-induced increases of tumor necrosis factor-${\alpha}$ (TNF-${\alpha}$), TNF receptor 1 (TNFR1), and cyclooxygenase-2 (COX-2). Curcumin also inhibited the nuclear translocation of nuclear factor-${\kappa}B$ (NF-${\kappa}B$) p65 in radiation-treated lungs. These results indicate that long-term curcumin administration may reduce lung inflammation and fibrosis caused by radiation treatment.
The present study was carried out to establish a short-term teratogenicity study for detecting developmental toxic potential induced by gamma radiation in ICR mice. Pregnant mice were exposed at dose levels of 0, 0.5, 1, 2, or 4 Gy on gestational day 8.5. All dams were subjected to caesarean section on gestational day 10.5 and their embryos were examined for growth, differentiation, and morphological abnormalities. An increase in the number of resorption was found at 4 Gy in a dose-dependent manner. Dose-dependent decreases in the developmental score of yolk sac circulation and olfactory system at above 1 Gy, in the number of somite pairs and developmental score of allantois, optic system, and maxillary process at above 2 Gy, and in the all growth and developmental parameters examined at 4 Gy were found. Various types of morphological abnormalities were seen at dose levels of 0.5 Gy or greater. Characteristic malformations induced by gamma radiation were abnormal axial rotation, hematoma, craniofacial hypoplasia, open neuropore, shortened prosencephalon, kinked somites, irregular somites, swelling, hydropericardium, absent branchial bar, and absent limb bud. Morphological alterations such as hematoma, craniofacial hypoplasia, open neuropore, and kinked somites were noted even in the lowest dose (0.5 Gy). These results indicated that the short-term teratogenicity study established in this study can be a useful tool for not only detecting the developmental toxic potential induced by gamma radiation, but also screening radio-protective agents in ICR mice.
Kang, Hyun-Cheol;Ahn, Seung-Do;Choi, Doo-Ho;Kang, Min Kyu;Chung, Woong-Ki;Wu, Hong-Gyun
Radiation Oncology Journal
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v.32
no.3
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pp.156-162
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2014
Purpose: This study was designed to evaluate the efficacy and safety of topically applied recombinant human epidermal growth factor (rhEGF) for the prevention of radiation-induced dermatitis in cancer patients. Materials and Methods: From December 2010 to April 2012, a total of 1,172 cancer patients who received radiotherapy (RT) of more than 50 Gy were prospectively enrolled and treated with EGF-based cream. An acute skin reaction classified according to the Radiation Therapy Oncology Group 6-point rating scale was the primary end point and we also assessed the occurrence of edema, dry skin, or pruritus. Results: The percentage of radiation dermatitis with maximum grade 0 and grade 1 was 19% and 58% at the time of 50 Gy, and it became 29% and 47% after completion of planned RT. This increment was observed only in breast cancer patients (from 18%/62% to 32%/49%). Adverse events related to the EGF-based cream developed in 49 patients (4%) with mild erythema the most common. Skin toxicity grade >2 was observed in 5% of the patients. Edema, dry skin, and pruritus grade ${\geq}3$ developed in 9%, 9%, and 1% of the patients, respectively. Conclusion: Prophylactic use of an EGF-based cream is effective in preventing radiation dermatitis with tolerable toxicity. Further studies comparing EGF cream with other topical agents may be necessary.
Transgenic tobacco plants expressing either a sweet potato anionic peroxidase (POD) (swpal) or neutral POD (swpnl) were irradiated by gamma radiation, and the gamma radiation-induced biochemical changes in antioxidant enzymes and plant growth inhibition were investigated at 30 days after treatment. Gamma radiation significantly inhibited the growth of all plants regardless of transgenic or nontransformed plants, showing a dose-dependent inhibition. In high dosage of 50 and 70 Gy, plant heights were severely retarded and new leaves does not emerged. No significant changes in antioxidant enzymes such as POD, superoxide dismutase and catalase were observed in all plants regardless of irradiation dosages ranging from 10 to 50 Gy. These results suggest that sweet potato PODs may be not involved in the protection against the oxidative stress induced by gamma radiation.
Suarez, Eva M.;Knackstedt, Rebecca J.;Jenrette, Joseph M.
Radiation Oncology Journal
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v.32
no.3
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pp.208-212
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2014
Marfan syndrome is one of the collagen vascular diseases that theoretically predisposes patients to excessive radiation-induced fibrosis yet there is minimal published literature regarding this clinical scenario. We present a patient with a history of Marfan syndrome requiring radiation for a diagnosis of a right brachial plexus malignant nerve sheath tumor. It has been suggested that plasma transforming growth factor beta 1 (TGF-${\beta}1$) can be monitored as a predictor of subsequent fibrosis in this population of high risk patients. We therefore monitored the patient's TGF-${\beta}1$ level during and after treatment. Despite maintaining stable levels of plasma TGF-${\beta}1$, our patient still developed extensive fibrosis resulting in impaired range of motion. Our case reports presents a review of the literature of patients with Marfan syndrome requiring radiation therapy and the limitations of serum markers on predicting long-term toxicity.
Rice is widely cultivated in various regions throughout Asia. Over a five-year period, we investigated the effects of supplemental UVB radiation on the growth and yield of Japanese rice cultivars in the field. The findings of that study indicated that supplemental UVB radiation has inhibitory effects on the growth and grain development. Furthermore, we investigated the sensitivity to UVB radiation of rice cultivars of 5 Asian rice ecotypes, and found that rice cultivars vary widely in UVB sensitivity. The aim of our study is improving UVB resistance in plants by bioengineering or breeding programs. In order to make it, there is need to find the molecular origin of the sensitivity to UVB. Cyclobutane pyrimidine dimer (CPD) is major UV-induced DNA lesions. Plants possess two mechanisms to cope with such DNA damage. The first is the accumulation of UV-absorbing compounds. Our previous data showed that the steady-state CPD levels in leaves of rice grown under chronic radiation in any culture were not so greatly influenced by the increased UV-absorbing compounds content, although there was a significant positive correlation between the CPD levels induced by challenge UVB exposure and the UV-absorbing compounds content. The other is the repair of DNA damage. Photorepair is the major pathway in plants for repairing CPD. We found that the sensitivity to UVB could seriously correlate with the low ability in CPD photorepair in rice plants. These results suggest that photo lyase might be an excellent candidate for restoration by way of selective breeding or engineering in rice.
Journal of The Korean Radiological Technologist Association
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v.25
no.1
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pp.317-323
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1999
The response of endothelial cells to ionizing radiation is thought to be an important factor in the overall response of normal tissue. It has been reported that basic fibroblast growth factor (bFGF), a potent mitogen for endothelial cells, protects endoth
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[게시일 2004년 10월 1일]
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