Most of the cancers are still incurable human diseases. According to recent findings, especially targeting cancer stem cells (CSCs) is the most promising therapeutic strategy. CSCs take charge of a cancer hierarchy, harboring stem cell-like properties involving self-renewal and aberrant differentiation potential. Most of all, the presence of CSCs is closely associated with tumorigenesis and therapeutic resistance. Despite the numerous efforts to target CSCs, current anti-cancer therapies are still impeded by CSC-derived cancer malignancies; increased metastases, tumor recurrence, and even acquired resistance against the anti-CSC therapies developed in experimental models. One of the most forceful underlying reasons is a "cancer heterogeneity" due to "CSC plasticity". A comprehensive understanding of CSC-derived heterogeneity will provide novel insights into the establishment of efficient targeting strategies to eliminate CSCs. Here, we introduce findings on mechanisms of CSC reprogramming and CSC plasticity, which give rise to phenotypically varied CSCs. Also, we suggest concepts to improve CSC-targeted therapy in order to overcome therapeutic resistance caused by CSC plasticity and heterogeneity.
Cancer cells metastasize to distant organs by altering their characteristics within the tumor microenvironment (TME) to effectively overcome challenges during the multistep tumorigenesis. Plasticity endows cancer cell with the capacity to shift between different morphological states to invade, disseminate, and seed metastasis. The epithelial-to-mesenchymal transition (EMT) is a theory derived from tissue biopsy, which explains the acquisition of EMT transcription factors (TFs) that convey mesenchymal features during cancer migration and invasion. On the other hand, adherent-to-suspension transition (AST) is an emerging theory derived from liquid biopsy, which describes the acquisition of hematopoietic features by AST-TFs that reprograms anchorage dependency during the dissemination of circulating tumor cells (CTCs). The induction and plasticity of EMT and AST dynamically reprogram cell-cell interaction and cell-matrix interaction during cancer dissemination and colonization. Here, we review the mechanisms governing cellular plasticity of AST and EMT during the metastatic cascade and discuss therapeutic challenges posed by these two morphological adaptations to provide insights for establishing new therapeutic interventions.
Macrophages play an essential role not only in mediating the first line of defense but also in maintaining tissue homeostasis. In response to extrinsic factors derived from a given tissue, macrophages activate different functional programs to produce polarized macrophage populations responsible for inducing inflammation against microbes, removing cellular debris, and tissue repair. However, accumulating evidence has revealed that macrophage polarization is pivotal in the pathophysiology of metabolic syndromes and cancer, as well as in infectious and autoimmune diseases. Recent advances in transcriptomic and metabolomic studies have highlighted the link between metabolic rewiring of macrophages and their functional plasticity. These findings imply that metabolic adaption to their surrounding microenvironment instructs activation of macrophages with functionally distinct phenotypes, which in turn probably leads to the pathogenesis of a wide spectrum of diseases. In this review, we have introduced emerging concepts in immunometabolism with focus on the impact on functional activation of macrophages. Furthermore, we have discussed the implication of macrophage plasticity on the pathogenesis of metabolic syndromes and cancer, and how the disease microenvironment manipulates macrophage metabolism with regard to the pathophysiology.
Nonsense-mediated mRNA decay (NMD) is both a quality control mechanism and a gene regulation pathway. It has been studied for more than 30 years, with an accumulation of many mechanistic details that have often led to debate and hence to different models of NMD activation, particularly in higher eukaryotes. Two models seem to be opposed, since the first requires intervention of the exon junction complex (EJC) to recruit NMD factors downstream of the premature termination codon (PTC), whereas the second involves an EJC-independent mechanism in which NMD factors concentrate in the 3'UTR to initiate NMD in the presence of a PTC. In this review we describe both models, giving recent molecular details and providing experimental arguments supporting one or the other model. In the end it is certainly possible to imagine that these two mechanisms co-exist, rather than viewing them as mutually exclusive.
The role of tumor-proximal factors in tumor plasticity during chemoresistance and metastasis following chemotherapy is well studied. However, the role of endothelial cell (EC) derived paracrine factors in tumor plasticity, their effect on chemotherapeutic outcome, and the mechanism by which these paracrine factors modulate the tumor microenvironment are not well understood. In this study, we report a novel mechanism by which endothelial miR-125a and let-7e-mediated regulation of interleukin-6 (IL-6) signaling can manipulate vasculogenic mimicry (VM) formation of MDA-MB-231 breast cancer cells. We found that endothelial IL-6 levels were significantly higher in response to cisplatin treatment, whereas levels of IL-6 upon cisplatin exposure remained unchanged in MDA-MB-231 breast cancer cells. We additionally found an inverse correlation between IL-6 and miR-125a/let-7e expression levels in cisplatin treated ECs. Interestingly, IL-6, IL-6 receptor (IL-6R), and signal transducer and activator of transcription 3 (STAT3) genes in the IL-6 pathway are closely regulated by miR-125a and let-7e, which directly target its 3' untranslated region. Functional analyses revealed that endothelial miR-125a and let-7e inhibit IL-6-induced adhesion of monocytes to ECs. Furthermore, conditioned medium from cisplatin treated ECs induced a significantly higher formation of VM in MDA-MB-231 breast cancer cells as compared to that from intact ECs; this effect of cisplatin treatment was abrogated by concurrent overexpression of miR-125a and let-7e. Overall, this study reveals a novel EC-tumor cell crosstalk mediated by the endothelial miR-125a/let-7e-IL-6 signaling axis, which might improve chemosensitivity and provide potential therapeutic targets for the treatment of cancer.
Aras, Aliye;Khokhar, Abdur Rehman;Qureshi, Muhammad Zahid;Silva, Marcela Fernandes;Sobczak-Kupiec, Agnieszka;Pineda, Edgardo Alfonso Gomez;Hechenleitner, Ana Adelina Winkler;Farooqi, Ammad Ahmad
Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
/
v.15
no.9
/
pp.3865-3871
/
2014
It is becoming progressively more understandable that different phytochemicals isolated from edible plants interfere with specific stages of carcinogenesis. Cancer cells have evolved hallmark mechanisms to escape from death. Concordant with this approach, there is a disruption of spatiotemproal behaviour of signaling cascades in cancer cells, which can escape from apoptosis because of downregulation of tumor suppressor genes and over-expression of oncogenes. Genomic instability, intra-tumor heterogeneity, cellular plasticity and metastasizing potential of cancer cells all are related to molecular alterations. Data obtained through in vitro studies has convincingly revealed that curcumin, EGCG, resveratrol and quercetin are promising anticancer agents. Their efficacy has been tested in tumor xenografted mice and considerable experimental findings have stimulated researchers to further improve the bioavailability of these nutraceuticals. We partition this review into different sections with emphasis on how bioavailability of curcumin, EGCG, resveratrol and quercetin has improved using different nanotechnology approaches.
Increasing evidence suggests that cancer stem cell (CSC) theory represents an important mechanism underlying the observed failure of existing therapeutic modalities to fully eradicate cancers. In addition to their more established role in maintaining minimal residual disease after treatment and forming the new bulk of the tumor, CSCs might also critically contribute to tumor recurrence and metastasis. For this reason, specific elimination of CSCs may thus represent one of the most important treatment strategies. Emerging evidence has shown that CSCs have a different metabolic phenotype to that of differentiated bulk tumor cells, and these specific metabolic activities directly participate in the process of CSC transformation or support the biological processes that enable tumor progression. Exploring the role of CSC metabolism and the mechanism of the metabolic plasticity of CSCs has become a major focus in current cancer research. The targeting of CSC metabolism may provide new effective therapies to reduce the risk of recurrence and metastasis. In this review, we summarize the most significant discoveries regarding the metabolism of CSCs and highlight recent approaches in targeting CSC metabolism.
Chuang, Linda Shyue Huey;Osato, Motomi;Ito, Yoshiaki
Molecules and Cells
/
v.43
no.2
/
pp.121-125
/
2020
The identification of adult stem cells is challenging because of the heterogeneity and plasticity of stem cells in different organs. Within the same tissue, stem cells may be highly proliferative, or maintained in a quiescent state and only to be activated after tissue damage. Although various stem cell markers have been successfully identified, there is no universal stem cell marker, which is exclusively expressed in all stem cells. Here, we discuss the roles of master developmental regulator RUNX1 in stem cells and the development of a 270 base pair fragment of the Runx1 enhancer (eR1) for use as stem cell marker. Using eR1 to identify stem cells offers a distinct advantage over gene promoters, which might not be expressed exclusively in stem cells. Moreover, RUNX1 has been strongly implicated in various cancer types, such as leukemia, breast, esophageal, prostate, oral, skin, and ovarian cancers-it has been suggested that RUNX1 dysfunction promotes stem cell dysfunction and proliferation. As tissue stem cells are potential candidates for cancer cells-of-origin and cancer stem cells, we will also discuss the use of eR1 to target oncogenic gene manipulations in stem cells and to track subsequent neoplastic changes.
Cancer stem cells (CSCs) are a small population of tumor cells characterized by self-renewal and differentiation capacity. CSCs are currently postulated as the driving force that induces intra-tumor heterogeneity leading to tumor initiation, metastasis, and eventually tumor relapse. Notably, CSCs are inherently resistant to environmental stress, chemotherapy, and radiotherapy due to high levels of antioxidant systems and drug efflux transporters. In this context, a therapeutic strategy targeting the CSC-specific pathway holds a promising cure for cancer. NRF2 (nuclear factor erythroid 2-like 2; NFE2L2) is a master transcription factor that regulates an array of genes involved in the detoxification of reactive oxygen species/electrophiles. Accumulating evidence suggests that persistent NRF2 activation, observed in multiple types of cancer, supports tumor growth, aggressive malignancy, and therapy resistance. Herein, we describe the core properties of CSCs, focusing on treatment resistance, and review the evidence that demonstrates the roles of NRF2 signaling in conferring unique properties of CSCs and the associated signaling pathways.
SHP2 is an unusual protein phosphatase that functions as an activator for several signaling pathways, including the RAS pathway, while most other phosphatases suppress their downstream signaling cascades. The physiological and pathophysiological roles of SHP2 have been extensively studied in the field of cancer research. Mutations in the PTPN11 gene which encodes SHP2 are also highly associated with developmental disorders, such as Noonan syndrome (NS), and cognitive deficits including learning disabilities are common among NS patients. However, the molecular and cellular mechanism by which SHP2 is involved in cognitive functions is not well understood. Recent studies using SHP2 mutant mice or pharmacological inhibitors have shown that SHP2 plays critical role in learning and memory and synaptic plasticity. Here, we review the recent studies demonstrating that SHP2 is involved in synaptic plasticity, and learning and memory, by the regulation of the expression and/or function of glutamate receptors. We suggest that each cell type may have distinct paths connecting the dots between SHP2 and glutamate receptors, and these paths may also change with aging.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.