Vascular endothelial growth factor (VEGF) is an important signaling protein involved in angiogenesis, which is the formation of new blood vessels from pre-existing vessels. Consequently, blocking of the vascular endothelial growth factor receptor (VEGFR-2) by small molecule inhibitors leads to the inhibition of cancer induced angiogenesis. In this study, we performed a two dimensional quantitative structure activity relationship (2D-QSAR) study of 38 N-Phenyl-N'-{4-(4-quinolyloxy) phenyl} urea derivatives as VEGFR-2 inhibitors based on hologram quantitative structure-activity (HQSAR). The model developed showed reasonable $q^2=0.521$ and $r^2=0.932$ values indicating good predictive ability and reliability. The atomic contribution map analysis of most active compound (compound 7) indicates that hydrogen and oxygen atoms in the side chain of ring A and oxygen atom in side chain of ring C contributes positively to the activity of the compounds. The HQSAR model developed and the atomic contribution map can serve as a guideline in designing new compounds for VEGFR-2 inhibition.
Angiogenesis, the formation of blood vessels, is essential for preparing a closed circulatory system in the body, and for supplying oxygen and nutrition to tissues. Major diseases such as cancer, rheumatoid arthritis, and atherosclerosis include pathological angiogenesis in their malignant processes, suggesting anti-angiogenic therapy to be a new strategy for suppression of diseases. However, until the 1970s, the molecular basis of angiogenesis was largely unknown. In recent decades, extensive studies have revealed a variety of angiogenic factors and their receptors, including vascular endothelial growth factor (VEGF)-VEGFRs, Angiopoietin-Tie, Ephrin-EphRs and Delta-Notch to be the major regulators of angiogenesis in vertebrates. VEGF and its receptors play a central role in physiological as well as pathological angiogenesis, and functional inhibitors of VEGF and VEGFRs such as anti-VEGF neutralizing antibody and small molecules that block the tyrosine kinase activity of VEGFRs have recently been approved for use to treat patients with colorectal, lung, renal and liver cancers. These drugs have opened a novel field of cancer therapy, i.e. anti-angiogenesis therapy. However, as yet they cannot completely cure patients, and cancer cells could become resistant to these drugs. Thus, it is important to understand further the molecular mechanisms underlying not only VEGF-VEGFR signaling but also the VEGF-independent regulation of angiogenesis, and to learn how to improve anti-angiogenesis therapy.
Angiogenesis, the formation of new capillaries from existing vessels, increases oxygenation and nutrient supply to ischemic tissue and allows tumor growth and metastasis. As such, angiogenesis targeting provides a novel approach for cancer treatment with easier drug delivery and less drug resistance. Therapeutic anti-angiogenesis has shown impressive effects in animal tumor models and are now entering clinical trials. However, the successful clinical introduction of this new therapeutic approach requires diagnostic tools that can reliably measure angiogenesis in a noninvasive and repetitive manner. Molecular imaging is emerging as an exciting new discipline that deals with imaging of disease on a cellular or genetic level. Angiogenesis imaging is an important area for molecular imaging research, and the use of radiotracers offers a particularly promising technique for its development. While current perfusion and metabolism radiotracers can provide useful information related to tissue vascularity, recent endeavors are focused on the development of novel radioprobes that specifically and directly target angiogenic vessels. Presently available proges include RGD sequence containing peptides that target ${\alpha}_v\;{\beta}_3$ integrin, endothelial growth factors such as VEGF or FGF, metalloptoteinase inhibitors, and specific antiangiogenic drugs. It is now clear that nuclear medicine techniques have a remarkable potential for angiogenesis imaging, and efforts are currently continuing to develop new radioprobes with superior imaging properties. With future identification of novel targets, design of better probes, and improvements in instrumentation, radiotracer angiogenesis imaging promises to play an increasingly important role in the diagnostic evaluation and treatment of cancer and other angiogenesis related diseases.
Shahik, Shah Md.;Salauddin, Asma;Hossain, Md. Shakhawat;Noyon, Sajjad Hossain;Moin, Abu Tayab;Mizan, Shagufta;Raza, Md. Thosif
Genomics & Informatics
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v.19
no.1
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pp.6.1-6.10
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2021
Vascular endothelial growth factor (VEGF) is expressed at elevated levels by most cancer cells, which can stimulate vascular endothelial cell growth, survival, proliferation as well as trigger angiogenesis modulated by VEGF and VEGFR (a tyrosine kinase receptor) signaling. The angiogenic effects of the VEGF family are thought to be primarily mediated through the interaction of VEGF with VEGFR-2. Targeting this signaling molecule and its receptor is a novel approach for blocking angiogenesis. In recent years virtual high throughput screening has emerged as a widely accepted powerful technique in the identification of novel and diverse leads. The high resolution X-ray structure of VEGF has paved the way to introduce new small molecular inhibitors by structure-based virtual screening. In this study using different alkaloid molecules as potential novel inhibitors of VEGF, we proposed three alkaloid candidates for inhibiting VEGF and VEGFR mediated angiogenesis. As these three alkaloid compounds exhibited high scoring functions, which also highlights their high binding ability, it is evident that these alkaloids can be taken to further drug development pipelines for use as novel lead compounds to design new and effective drugs against cancer.
Angiogenesis refers to the formation of new capillary blood vessels, or neovascularization occurring under various physical conditions, such as development of the embryo, formation of corpus luteum, wound healing and pathological conditions including tumor growth and metastases, hemangiomas, diabetic retinopathy, rheumatoid arthritis. There are many evidences that angiogenesis is important for the progressive growth of solid tumors and also permits the shedding of metastatic tumors from the primary site. Thus, treatment of angiogenesis inhibitors might be a novel strategy for tumor growth inhibition. Normal vascular endothelial cells are in a state of differentiation and angiogenic endothelial cells migrate and proliferate, and they subsequently differentiate into vessel-forming quiescent phenotype cells, Therfore, it was speculated that a modifier of cell differentiation could also affect angiogenesis. In order to identify new antiangiogenic factors, the research was conducted to estimate the inhibitory activities of cell differentiation agents by means of chick embryo chorioallantoic membrane(CAM) assay. Hence, we have established the CAM assay for the screening of antiangiogenic agents. Using the CAM assay, we found that ursolic acid, a tumor cell differentiation-inducing agent, showed a markedly inhibitory effect on chick embryonic angiogenesis.
Angiogenesis is tightly regulated by a variety of angiogenic activators and inhibitors. Disruption of the balanced angiogenesis leads to the progress of diseases such as cancer, rheumatoid arthritis, and diabetic blindness. Even though a number of proteins involved in angiogenesis have been identified so far, more protein factors remain to be identified due to complexity of the process. Here I report that pituitary tumor-transforming
gene (PTTG) induces migration and tube formation of human umbilical vein endothelial cells (HUVECs). High levels of both vascular endothelial growth factor (VEGF) and basic fibroblast growth factor (bFGF) are detected in conditioned medium obtained from cells transfected with PTTG expression plasmid. Taken together, these results suggest that PTTG is an angiogenic factor that induces production of both VEGF and bFGF.
Journal of the Korean Applied Science and Technology
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v.37
no.3
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pp.385-397
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2020
This study investigated whether swimming exercises improves obesity through regulation of angiogenesis in white adipose tissue. Female mice with high-fat diets were divided into sham-operated group (Sham), ovariectomized group (OVX), and swim-trained ovariectomized group (OVX + Swim). Compared to the Sham, OVX increased body weight, adipose tissue mass and size of adipocyte. However, these factors (: such as body weight, adipose tissue mass and size of adipocyte) of OVX + Swim decreased compared with OVX. Compared with the Sham, OVX increased the mRNA expression of angiogenic activator and MMPs and decreased the mRNA expression of angiogenic inhibitors in white adipose tissue. But OVX + Swim decreased the mRNA expression of angiogenic activator and MMPs and increased the mRNA expression of angiogenic inhibitors in white adipose tissue, compared with the OVX. Theses results suggested that swimming exercises the angiogenesis in white adipose tissue, resulting to improve obesity in high-fat diet-fed female OVX mice.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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