Oladghaffari, Maryam;Islamian, Jalil Pirayesh;Baradaran, Behzad;Monfared, Ali Shabestani;Farajollahi, Alireza;Shanehbandi, Dariush;Mohammadi, Mohsen
Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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제16권13호
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pp.5471-5476
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2015
2-deoxy-D-Glucose (2DG) causes cytotoxicity in cancer cells by disrupting thiol metabolism. It is an effective component in therapeutic strategies. It targets the metabolism of cancer cells with glycolysis inhibitory activity. On the other hand, MLN4924, a newly discovered investigational small molecule inhibitor of NAE (NEDD8 activating enzyme), inactivates SCF E3 ligase and causes accumulation of its substrates which triggers apoptosis. Combination of these components might provide a more efficient approach to treatment. In this research, 2DG and MLN4924 were co-applied to breast cancer cells (MCF-7 and SKBR-3) and cytotoxic and apoptotic activity were evaluated the by Micro culture tetrazolium test (MTT), TUNEL and ELISA methods. Caspase3 and Bcl2 genes expression were evaluated by real time Q-PCR methods. The results showed that MLN4924 and MLN4924/2DG dose-dependently suppressed the proliferation of MCF7 and SKBR-3 cells. Cell survival of breast cancer cells exposed to the combination of 2DG/MLN4924 was decreased significantly compared to controls (p<0.05), while 2DG and MLN4924 alone had less pronounced effects on the cells. The obtained results suggest that 2DG/MLN4924 is much more efficient in breast cancer cell lines with enhanced cytotoxicity via inducing a apoptosis cell signaling gene, caspase-3.
The serine-threonine kinase AKT plays a pivotal role in tumor progression and is frequently overactivated in cancer cells; this protein is therefore a critical therapeutic target for cancer intervention. We aimed to identify small molecule inhibitors of the pleckstrin homology (PH) domain of AKT to disrupt binding of phosphatidylinositol-3,4,5-trisphosphate (PIP3), thereby downregulating AKT activity. Liposome pulldown assays coupled with fluorescence spectrometry were used to screen flavonoids for inhibition of the AKT PH-PIP3 interaction. Western blotting was used to determine the effects of the inhibitors on AKT activation in cancer cells, and in silico docking was used for structural analysis and optimization of inhibitor structure. Several flavonoids showing up to 50% inhibition of the AKT PH-PIP3 interaction decreased the level of AKT activation at the cellular level. In addition, the modified flavonoid showed increased inhibitory effects and the approach would be applied to develop anticancer drug candidates. In this study, we provide a rationale for targeting the lipid-binding domain of AKT, rather than the catalytic kinase domain, in anticancer drug development.
Integrins such as lymphocyte function-associated antigen -1 (LFA-1) have an essential role in T cell immunity. Integrin activation, namely, the transition from the inactive conformation to the active one, takes place when an intracellular signal is generated by specific receptors such as T cell receptors (TCRs) and chemokine receptors in T cells. In an effort to explore the molecular mechanisms underlying the TCR-mediated LFA-1 activation, we had previously established a high-throughput cell-based assay and screened a chemical library deposited in the National Institute of Health in the United States. As a result, several hits had been isolated including HIKS-1 (Benzo[b]thiophene-3-carboxylic acid, 2-[3-[(2-carboxyphenyl) thio]-2,5-dioxo-1-pyrrolinyl]-4,5,6,7-tetrahydro-,3-ethyl ester). In an attempt to reveal the mode of action of HIKS-1, in this study, we did drug affinity responsive target stability (DARTS) assay finding that HIKS-1 interacted with the IQ motif containing GTPase activating protein 1 (IQGAP1), a 189 kDa multidomain scaffold protein critically involved in various signaling mechanisms. Furthermore, the cellular thermal shift assay (CETSA) provided compelling evidence that HIKS-1 also interacted with IQGAP1 in vivo. Taken together, it can be concluded that HIKS-1 interferes with the TCR-mediated LFA-1 activation by interacting with IQGAP1 and thereby disrupting the signaling pathway for LFA-1 activation.
The c-Met protein is a receptor tyrosine kinase involved in cell growth, proliferation, survival, and angiogenesis of several human tumors. Overexpression of c-Met has been found in gastric cancers and correlated with a poor prognosis. Indirubin is the active component of Danggui Longhui Wan, which is a traditional Chinese antileukemic recipe. In the present study, we tested the anti-cancer effects of an indirubin derivative, LDD-1937, on human gastric cancer cells SNU-638. When we performed the in vitro kinase assay against the c-Met activity, LDD-1937 inhibited the activity of c-Met. This result was confirmed by immunoblot and immunofluorescence of phosphorylated c-Met. Immunoblot analysis showed that LDD-1937 decreased the expression of the Erk1/2, STAT3, STAT5, and Akt, downstream proteins of c-Met. In addition, LDD-1937 reduced the cell viability and suppressed colony formation and migration of SNU-638 cells. Furthermore, LDD-1937 induced $G_2/M$ phase arrest in the SNU-638 cells by decreasing the expression levels of cyclin B1 and CDC2. Cleaved-PARP, an apoptosis-related protein, was up-regulated in cells treated with LDD-1937. Overall, this study suggests that LDD-1937 may be a novel small-molecule with therapeutic potential for selectively inhibiting c-Met and c-Met downstream pathways in human gastric cancers overexpressing c-Met.
백색증이나 백반증에서 관찰되는 피부 저색소침착은 유전적 요인, 후성유전적 요인 및 기타 요인에 의해 멜라닌 합성이 감소할 때 발생한다. 세포에서 멜라닌 합성을 촉진 할 수 있는 약물 후보를 확인하기 위해 141개의 세포 투과성 저분자 약물로 구성된 후성유전적 조절제 라이브러리를 스크리닝했다. B16/F10 쥐 흑색종 세포를 0.1 𝜇M에서 각 약물로 처리하고 멜라닌 합성 및 세포 생존력을 모니터링했다. 그 결과, (-)-네플라노신 A, 3-디아자네플라노신 A (DZNep) 및 DZNep 염산염이 세포 독성을 일으키지 않고 멜라닌 합성을 증가시키는 것으로 나타났다. 이 세 가지 구조적으로 관련된 약물은 세포 멜라닌 합성 및 세포 생존력에 유사한 용량 의존적 효과를 나타내었기 때문에 DZNep을 추가 실험을 위한 대표 약물로 선택하였다. DZNep는 세포내 멜라닌 함량과 티로시나제(TYR) 활성을 증가 시켰다. DZNep은 또한 mRNA와 단백질 수준에서 TYR, 티로시나제 관련 단백질 1 (TYRP1) 및 도파크롬 토토머라제 (DCT)의 발현을 유도했다. DZNep는 또한 멜라닌 합성의 주요 조절자인 소안구증 관련 전사 인자(MITF)의 mRNA와 단백질 발현을 유도했다. DZNep은 S-아데노실 호모시스테인 가수분해효소의 선택적 억제제이며 히스톤 메틸화효소를 저해하는 S-아데노실 호모시스테인의 세포내 축적을 유발하였다. 이 연구는 특정 세포 상황에서 S-아데노실 호모시스테인 가수분해효소를 표적함으로써 멜라닌 생성이 조절될 수 있음을 시사한다.
Chronic myeloid leukemia (CML) is a slowly progressing hematopoietic cell disorder. Sphingosine kinase 1 (SPHK1) plays established roles in tumor initiation, progression, and chemotherapy resistance in a wide range of cancers, including leukemia. However, small-molecule inhibitors targeting SPHK1 in CML still need to be developed. This study revealed the role of SPHK1 in CML and investigated the potential anti-leukemic activity of hirsuteine (HST), an indole alkaloid obtained from the oriental plant Uncaria rhynchophylla, in CML cells. These results suggest that SPHK1 is highly expressed in CML cells and that overexpression of SPHK1 represents poor clinical outcomes in CML patients. HST exposure led to G2/M phase arrest, cellular apoptosis, and downregulation of Cyclin B1 and CDC2 and cleavage of Caspase 3 and PARP in CML cells. HST shifted sphingolipid rheostat from sphingosine 1-phosphate (S1P) towards the ceramide coupled with a marked inhibition of SPHK1. Mechanistically, HST significantly blocked SPHK1/S1P/S1PR1 and BCR-ABL/PI3K/Akt pathways. In addition, HST can be docked with residues of SPHK1 and shifts the SPHK1 melting curve, indicating the potential protein-ligand interactions between SPHK1 and HST in both CML cells. SPHK1 overexpression impaired apoptosis and proliferation of CML cells induced by HST alone. These results suggest that HST, which may serve as a novel and specific SPHK1 inhibitor, exerts anti-leukemic activity by inhibiting the SPHK1/S1P/S1PR1 and BCR-ABL/PI3K/Akt pathways in CML cells, thus conferring HST as a promising anti-leukemic drug for CML therapy in the future.
배 경 : 비소세포폐암에서 2차 항암화학요법에 대한 치료반응과 역할은 아직 정립되어 있지 못한 실정이다. 한편, 최근 개발된 ZD1839는 상피세포성장인자 수용체 억제제로서 악성 고형 종양, 특히 비소세포폐암에서 항종양효과를 보이는 것으로 알려져 있다. 저자들은 기존의 표준 항암화학요법에 실패한 진행성 비소세포폐암 환자들을 대상으로 ZD1839를 투여하여 그 반응 및 안전성을 평가하고자 하였다. 대상 및 방법 : 원자력병원에서 비소세포폐암으로 조직학적 진단을 받고 임상 병기 IIIB 이상인 환자들 중에서 1차 이상의 항암화학요법을 시행 받은 후 치료실패로 판정된 환자들을 대상으로 2002년 1월부터 2003년 9월까지 ZD1839를 투여 하였다. 투여 용량은 하루 250 mg이었고, 반응 및 부작용을 평가하기 위해 1개월 간격으로 흉부 방사선 검사 및 외래 추적 검사를 실시하였다. 이 환자들 중 반응 및 독성의 평가가 가능하였던, 1개월 이상 투여 받은 83명의 환자들을 대상으로 하였다. 환자들의 중앙 연령은 59(33-76)세였고, 임상 병기는 IIIB가 12명, IV가 71명이었으며, ECOG 전신수행상태는 0-1이 10명, 2는 42명, 3은 31명이었다. ZD1839 투여일수는 중앙값이 90일이었다. 결 과 : ZD1839 투여 후 부분 반응은 12명(14.5%), 불변은 31명(37.3%), 진행은 40명(48.2%)이었고, 전체 생존기간과 병의 진행까지 기간의 중앙값은 각각 9.2 개월과 3.1 개월이었다. ZD1839의 부작용으로는 피부 발진을 보인 환자가 25명(25.8%)으로 가장 많았으며, 구토 및 설사를 보인 환자가 15(15.5%), 비정상적 간효소수치 상승 및 혈소판 감소를 보인 환자가 각각 1명(1.03%)이었다. Performance status 0, 1인 전신 상태와 선암종을 가진 환자군에서 반응률 및 생존률이 통계적으로 유의한 증가를 보였다. 결 론 : 기존의 항암화학요법에 실패한 일부 진행성 비소세포폐암 환자들에서 ZD1839 투여는 비교적 높은 반응률을 보였으며 부작용은 비교적 경미하였다. 향후 보다 대규모의 연구 결과에 대한 추시가 필요할 것으로 생각된다.
Cyclin E는 Gl-S기로의 이행을 조절하는데 매우 중요한 역할을 하는데, 세포주기 중 $G_{0}$ / $G_{1}$기로부터 S기로의 이행의 조절이상은 종양형성에 중요한 요소로 알려져 있으므로, 여러 종류의 악성종양에서 cyclin E의 발현은 종양의 생물학적 양상과 관련되어 보고되고 있다. 또 cdk2-cyclin E 복합체의 활성도는 cdk 억제인자인 p27$^{kip1}$의 분해에 의하여 증가한다. 그러나 비소세포폐암에서 cyclin E와 p27의 발현에 관한 연구는 매우 드물다. 대상 및 방법: 81례의 절제된 제1병기 비소세포폐암 조직을 이용하여 cyclin E와 p27의 발현율을 조사하고, 조직학적 유형, 분화도, 종양의 크기, 늑막의 침범 여부, 생존율과의 상호관계를 비교 분석하였다. Cyclin E와 p27의 발현은 특이한 단클론 항체를 이용하여 ABC법으로 면역조직화학염색을 시행하였고, 생존율은 Kaplan-Meier법을 이용하였다. 결과: 제1병기 비소세포폐암에서 cyclin E와 p27의 발현율은 각각 29.6%,28.4%였다. Cyclin E는 늑막 침범례에서, p27은 종양의 직경이 3cm 이하인 경우에 각각 높은 발현율을 보였다(p=0.04, p=0.015). Cyclin E의 발현군의 5년 생존율은 44.4%로, 미 발현군 68.2%에 비해 낮았으며(p=0.015), p27의 발현군의 5년 생존율은 72.2%로, 미 발현군 56.2%에 비해 높은 경향을 보였다(p=0.09). Cyclin E가 발현되지 않고 p27이 발현되는 군의 5년 생존율은 73.5%로, cyclin E가 발현되고 p27이 발현되지 않는 군 36.3%에 비해 높게 나타났다(p=0.0029). 다변량 분석상 cyclin E은 불량한 예후를(RR=3.578, p=0.006), p27은 양호한 예후를 시사하는 독립적인 인자였다(RR=0.183, p=0.009). 결론: 제1병기 비소세포폐암에서 cyclin E의 발현은 불량한 예후를, p27은 양호한 예후를 나타내는 독립적인 예후인자가 될 수 있음을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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