scholarly journals Carboplatin- and Etoposide-Loaded Lactoferrin Protein Nanoparticles for Targeting Cancer Stem Cells in Retinoblastoma In Vitro

2021 ◽  
Vol 62 (14) ◽  
pp. 13
Author(s):  
Revu V. L. Narayana ◽  
Pritikana Jana ◽  
Neha Tomar ◽  
Varsha Prabhu ◽  
Rohini M. Nair ◽  
...  
Keyword(s):  
Stem Cells ◽  
Cancer Stem Cells ◽  
Protein Nanoparticles

scholarly journals STEM-26. SMALL MOLECULE DRUG CBL0137 INHIBITS THE FACT COMPLEX AND SENSITIZES GLIOBLASTOMA CANCER STEM CELLS TO RADIOTHERAPY

2020 ◽  
Vol 22 (Supplement_2) ◽  
pp. ii201-ii202
Author(s):  
Miranda Tallman ◽  
Abigail Zalenski ◽  
Amanda Deighen ◽  
Morgan Schrock ◽  
Sherry Mortach ◽  
...  
Keyword(s):  
Stem Cells ◽  
Cancer Stem Cells ◽  
High Rate ◽  
Orthotopic Model ◽  
In Vivo Models ◽  
Specific Cytotoxicity ◽  
Treatment Paradigm ◽  
Cancer Agent

Abstract Glioblastoma (GBM) is a malignant brain tumor with nearly universal recurrence. GBM cancer stem cells (CSCs), a subpopulation of radio- and chemo-resistant cancer cells capable of self-renewal, contribute to the high rate of recurrence. The anti-cancer agent, CBL0137, inhibits the FACT (facilitates chromatin transcription) complex leading to cancer cell specific cytotoxicity. Here, we show that CBL0137 sensitized GBM CSCs to radiotherapy using both in vitro and in vivo models. Treatment of CBL0137 combined with radiotherapy led to increased DNA damage in GBM patient specimens and failure to resolve the damage led to decreased cell viability. Using clonogenic assays, we confirmed that CBL0137 radiosensitized the CSCs. To validate that combination therapy impacted CSCs, we used an in vivo subcutaneous model and showed a decrease in the frequency of cancer stem cells present in tumors as well as decreased tumor volume. Using an orthotopic model of GBM, we confirmed that treatment with CBL0137 followed by radiotherapy led to significantly increased survival compared to either treatment alone. Radiotherapy remains a critical component of patient care for GBM, even though there exists a resistant subpopulation. Radio-sensitizing agents, including CBL0137, pose an exciting treatment paradigm to increase the efficacy of irradiation, especially by inclusively targeting CSCs.

scholarly journals Aspirin enhances the therapeutic efficacy of cisplatin in oesophageal squamous cell carcinoma by inhibition of putative cancer stem cells

2021 ◽  
Author(s):  
Zhigeng Zou ◽  
Wei Zheng ◽  
Hongjun Fan ◽  
Guodong Deng ◽  
Shih-Hsin Lu ◽  
...  
Keyword(s):  
Stem Cells ◽  
Squamous Cell Carcinoma ◽  
Cancer Stem Cells ◽  
Cell Carcinoma ◽  
Cell Lines ◽  
Squamous Cell ◽  
High Throughput Sequencing ◽  
Combined Treatment ◽  
Oesophageal Squamous Cell Carcinoma

Abstract Background Cancer stem cells (CSCs) are related to the patient’s prognosis, recurrence and therapy resistance in oesophageal squamous cell carcinoma (ESCC). Although increasing evidence suggests that aspirin (acetylsalicylic acid, ASA) could lower the incidence and improve the prognosis of ESCC, the mechanism(s) remains to be fully understood. Methods We investigated the role of ASA in chemotherapy/chemoprevention in human ESCC cell lines and an N-nitrosomethylbenzylamine-induced rat ESCC carcinogenesis model. The effects of combined treatment with ASA/cisplatin on ESCC cell lines were examined in vitro and in vivo. Sphere-forming cells enriched with putative CSCs (pCSCs) were used to investigate the effect of ASA in CSCs. Assay for Transposase-Accessible Chromatin with high-throughput sequencing (ATAC-seq) was performed to determine the alterations in chromatin accessibility caused by ASA in ESCC cells. Results ASA inhibits the CSC properties and enhances cisplatin treatment in human ESCC cells. ATAC-seq indicates that ASA treatment results in remarkable epigenetic alterations on chromatin in ESCC cells, especially their pCSCs, through the modification of histone acetylation levels. The epigenetic changes activate Bim expression and promote cell death in CSCs of ESCC. Furthermore, ASA prevents the carcinogenesis of NMBzA-induced ESCC in the rat model. Conclusions ASA could be a potential chemotherapeutic adjuvant and chemopreventive drug for ESCC treatment.

scholarly journals STEM-20. RADIO-SENSITIZING GLIOBLASTOMA CANCER STEM CELLS BY INHIBITION OF FACT

2019 ◽  
Vol 21 (Supplement_6) ◽  
pp. vi237-vi238
Author(s):  
Miranda Montgomery ◽  
Abigail Zalenski ◽  
Amanda Deighen ◽  
Sherry Mortach ◽  
Treg Grubb ◽  
...  
Keyword(s):  
Stem Cells ◽  
Dna Damage ◽  
Cancer Stem Cells ◽  
Combination Therapy ◽  
High Rate ◽  
Primary Role ◽  
Cancer Cell Growth ◽  
Treatment Paradigm

Abstract Glioblastoma (GBM) has a particularly high rate of recurrence with a 5-year overall survival rate of approximately 5%. This is in part due to a sub-population of cancer stem cells (CSC), which are both radioresistant and chemotherapeutically resistant to conventional treatments. Here we investigated CBL0137, a small molecule form of curaxin, in combination with radiotherapy as a means to radiosensitize CSCs. CBL0137 sequesters FACT (facilitates chromatin transcription) complex to chromatin, which leads to activation of p53 and inhibition of NF-κB. This sequestering of FACT results in cytotoxicity especially within tumor cells and prevents FACT from performing its primary role as a histone chaperone, as well as inhibits its part in the DNA damage response pathway. We show that when combined with radiotherapy, CBL0137 administration limited the ability of CSCs to identify and repair damaged DNA. CSCs treated in vitro with CBL0137 and irradiation showed an increased inhibition of cancer cell growth and decreased viability compared to irradiation or drug alone. Combination therapy also showed more DNA damage in the CSCs than with either agent alone. Based on our in vitro evidence for the efficacy of combination therapy to target CSCs, we moved forward to test the treatment in vivo. Using a subcutaneous model, we show that the amount of CD133+ cells (a marker for GMB CSCs) was reduced in irradiation plus CBL0137 compared to either treatment alone. Survival studies demonstrated that irradiation plus CBL0137 compared to irradiation alone or CBL0137 alone increase lifespan. Here we show the ability of CBL0137, in combination with irradiation, to target patient GBM CSCs both in vitro and in vivo. This work establishes a new treatment paradigm for GBM that inclusively targets CSCs and may ultimately reduce tumor recurrence.

scholarly journals Targeting specificity of dendritic cells on breast cancer stem cells: in vitro and in vivo evaluations

2015 ◽  
pp. 323 ◽  
Author(s):  
Phuc Pham ◽  
Sinh Nguyen ◽  
Viet Pham ◽  
Ngoc Phan ◽  
Huyen Nguyen ◽  
...  
Keyword(s):  
Breast Cancer ◽  
Stem Cells ◽  
Dendritic Cells ◽  
Cancer Stem Cells ◽  
Breast Cancer Stem Cells

Olea europaea leaf extract and bevacizumab synergistically exhibit beneficial efficacy upon human glioblastoma cancer stem cells through reducing angiogenesis and invasion in vitro

2017 ◽  
Vol 90 ◽  
pp. 713-723 ◽  
Author(s):  
Gulcin Tezcan ◽  
Mevlut Ozgur Taskapilioglu ◽  
Berrin Tunca ◽  
Ahmet Bekar ◽  
Hilal Demirci ◽  
...  
Keyword(s):  
Stem Cells ◽  
Cancer Stem Cells ◽  
Olea Europaea ◽  
Leaf Extract ◽  
Human Glioblastoma ◽  
Olea Europaéa

scholarly journals Genome-wide CRISPR-Cas9 screen identified KLF11 as a druggable suppressor for sarcoma cancer stem cells

2021 ◽  
Vol 7 (5) ◽  
pp. eabe3445
Author(s):  
Yicun Wang ◽  
Jinhui Wu ◽  
Hui Chen ◽  
Yang Yang ◽  
Chengwu Xiao ◽  
...  
Keyword(s):  
Stem Cells ◽  
Cancer Stem Cells ◽  
Negative Feedback ◽  
Direct Interaction ◽  
Therapy Resistance ◽  
Negative Regulator ◽  
Chemotherapy Response ◽  
Genome Wide

Cancer stem cells (CSCs) are involved in tumorigenesis, recurrence, and therapy resistance. To identify critical regulators of sarcoma CSCs, we performed a reporter-based genome-wide CRISPR-Cas9 screen and uncovered Kruppel-like factor 11 (KLF11) as top candidate. In vitro and in vivo functional annotation defined a negative role of KLF11 in CSCs. Mechanistically, KLF11 and YAP/TEAD bound to adjacent DNA sites along with direct interaction. KLF11 recruited SIN3A/HDAC to suppress the transcriptional output of YAP/TEAD, which, in turn, promoted KLF11 transcription, forming a negative feedback loop. However, in CSCs, this negative feedback was lost because of epigenetic silence of KLF11, causing sustained YAP activation. Low KLF11 was associated with poor prognosis and chemotherapy response in patients with sarcoma. Pharmacological activation of KLF11 by thiazolidinedione effectively restored chemotherapy response. Collectively, our study identifies KLF11 as a negative regulator in sarcoma CSCs and potential therapeutic target.

scholarly journals Differential Expression of MicroRNA-19b Promotes Proliferation of Cancer Stem Cells by Regulating the TSC1/mTOR Signaling Pathway in Multiple Myeloma

2018 ◽  
Vol 50 (5) ◽  
pp. 1804-1814 ◽  
Author(s):  
Ni Wang ◽  
Xiaohua Liang ◽  
Weijian Yu ◽  
Shihang Zhou ◽  
Meiyun  Fang
Keyword(s):  
Stem Cells ◽  
Multiple Myeloma ◽  
Cancer Stem Cells ◽  
Real Time ◽  
Caspase 3 ◽  
In Silico Analysis ◽  
Luciferase Assay ◽  
Downstream Target ◽  
Induced Apoptosis

Background/Aims: MiR-19b has been reported to be involved in several malignancies, but its role in multiple myeloma (MM) is still unknown. The objective of this study was to explore the biological mechanism of miR-19b in the progression of MM. Methods: First, we performed real-time polymerase chain reaction (PCR) and Western blot to study the expression of miR-19b, tuberous sclerosis 1 (TSC1), and caspase-3 in different groups. MTT assay was performed to explore the effect of miR-19b on survival and apoptosis of cancer stem cells (CSCs). Computation analysis and luciferase assay were utilized to confirm the interaction between miR-19b and TSC1. Results: A total of 38 participants comprising 20 subjects with MM and 18 healthy subjects as normal controls were enrolled in our study. Real-time PCR showed dramatic upregulation of miR-19b, but TSC1 was evidently suppressed in the MM group. MiR-19b overexpression substantially promoted clonogenicity and cell viability, and further inhibited apoptosis of CSCs in vitro. Furthermore, miR-19b overexpression downregulated the expression of caspase-3, which induced apoptosis. Using in silico analysis, we identified that TSC1 might be a direct downstream target of miR-19b, and this was further confirmed by luciferase assay showing that miR-19b apparently reduced the luciferase activity of wild-type TSC1 3´-UTR, but not that of mutant TSC1 3´-UTR. There was also evident decrease in TSC1 mRNA and protein in CSCs following introduction of miR-19b. Interestingly, reintroduction of TSC1 abolished the miR-19b-induced proliferation promotion and apoptosis inhibition in CSCs. Conclusion: These findings collectively suggest that miR-19b promotes cell survival and suppresses apoptosis of MM CSCs via targeting TSC1 directly, indicating that miR-19b may serve as a potential and novel therapeutic target of MM based on miRNA expression.

scholarly journals The role of ProMyelocytic Leukemia (PML) protein in breast cancer and breast cancer stem cells

2018 ◽  
Author(s):  
Νικολέτα-Νίκη Σαχίνη
Keyword(s):  
Breast Cancer ◽  
Stem Cells ◽  
Cancer Stem Cells ◽  
Promyelocytic Leukemia ◽  
Breast Cancer Stem Cells ◽  
Forkhead Box ◽  
Forkhead Box M1

Ο καρκίνος του μαστού αποτελεί την πιο συχνή μορφή καρκίνου στις γυναίκες. Πρόκειται για μια ετερογενή ασθένεια όσον αφορά το φαινότυπό της και το γενετικό της υπόβαθρο. Καρκινικά χαρακτηριστικά, όπως ο ρυθμός πολλαπλασιασμού, η διεισδυτικότητα, η μεταστατικότητα, η ανθεκτικότητα στα φάρμακα και συγκεκριμένες ογκογόνες μεταλλαγές διαφέρουν μεταξύ περιπτώσεων καρκίνου του μαστού. Τέτοιου είδους ετερογένεια (ενδο-ογκική και δι-ογκική) μεταξύ των όγκων προκύπτει από στοχαστικές γενετικές και επιγενετικές αλλαγές οι οποίες προσδίδουν κληρονομήσιμες φαινοτυπικές και λειτουργικές διαφορές μεταξύ των καρκινικών κυττάρων. Παρ’ όλο που υπάρχουν θεραπευτικά σχήματα που αντιμετωπίζουν επιτυχώς την ασθένεια, η ετερογενής της φύση την καθιστά δύσκολο θεραπευτικό στόχο. Επομένως, η κατανόηση των παθογενετικών και μοριακών μηχανισμών οι οποίοι διέπουν τη νόσο και τους διαφορετικούς υποτύπους της είναι απαραίτητη για την ανακάλυψη νέων φαρμακευτικών στόχων και το σχεδιασμό εξατομικευμένης θεραπείας.Η πρωτεΐνη της προμυελοκυτταρικής λευχαιμίας (PML) περιγράφεται συνήθως ως ογκοκατασταλτικός παράγοντας λόγω των προ-αποπτωτικών, ανασταλτικών του κυτταρικού κύκλου και προγηραντικών ιδιοτήτων της. Συνεπώς, η έκφρασή της απουσιάζει από πρωτοπαθή δείγματα διαφόρων νεοπλασιών, συμπεριλαμβανομένου και του καρκίνου του μαστού. Παρ’ όλα αυτά σε πρόσφατες βιβλιογραφικές αναφορές η PML χαρακτηρίζεται ως ογκογόνος παράγοντας. Συγκεκριμένα, στη χρόνια μυελογενή λευχαιμία, σε γλοιοβλαστώματα και σε ορισμένες περιπτώσεις τριπλά αρνητικού καρκίνου του μαστού η PML εκφράζεται σε υψηλά επίπεδα. Οι προ-ογκογόνες ιδιότητες της PML φαίνεται να σχετίζονται με τη ρύθμιση του κυτταρικού κύκλου των φυσιολογικών και καρκινικών βλαστοκυττάρων αλλά και τη διατήρηση της αυτο-ανανέωσης, μέσω μεταβολικών οδών π.χ. οξείδωση των λιπαρών οξέων. Επομένως, προκύπτει ότι υπό συγκεκριμένες συνθήκες η PML έχει διττό ρόλο στην ογκογένεση εκδηλώνοντας ογκοκατασταλτική ή ογκογόνα δράση.Σκοπός της παρούσας διδακτορικής διατριβής ήταν η αποσαφήνιση των μοριακών και επιγενετικών μηχανισμών με τους οποίους η PML ρυθμίζει τον κυτταρικό πολλαπλασιασμό και τα μονοπάτια αυτό-ανανέωσης στον καρκίνο του μαστού. Τα πειραματικά μας δεδομένα υποστηρίζουν ότι η υπερέκφραση (ΥΕ) της PML αναστέλλει τον πολλαπλασιασμό των κυττάρων και μπλοκάρει τον κυτταρικό κύκλο της τριπλά αρνητικά κυτταρικής σειράς καρκίνου του μαστού, MDA-MB-231. Από την ανάλυση του μεταγραφικού προφίλ αυτών των κυττάρων προκύπτει ότι σημαντικά σηματοδοτικά μονοπάτια και βιολογικές λειτουργίες, όπως και οι ρυθμιστές τους, διαταράσσονται μετά από ΥΕ PML. Ενδιαφέρον παρουσιάζει το γεγονός ότι πολλά από τα γονίδια σχετιζόμενα με τον κυτταρικό πολλαπλασιασμό των οποίων η έκφραση μειώνεται μετά από ΥΕ PML είναι και, θετικά, ρυθμιζόμενοι στόχοι του μεταγραφικού παράγοντα FOXM1 (Forkhead Box M1). Η λειτουργική αλληλεπίδραση της PMLIV με την επικράτεια πρόσδεσης του FOXM1 στο DNA, καθώς και η μείωση του FOXM1 σε επίπεδο mRNA και πρωτεΐνης, υποδεικνύουν ότι η PMLIV είναι ένας καταστολέας του FOXM1. Επιπλέον, δείξαμε ότι η PMLIV YE επηρεάζει το μεταγραφικό πρόγραμμα του μεταγραφικού παράγοντα, FOXO3, o οποίος δρα ανοδικά του FOXM1. Συμπερασματικά, προτείνουμε ότι η PML επηρεάζει την ισορροπία των FOXO3 και FOXM1 μεταγραφικών προγραμμάτων στοχεύοντας διακριτά υποσύνολα γονιδίων. Τα αποτελέσματα μας δείχνουν ότι υψηλά επίπεδα PML μπορούν να επηρεάσουν ταυτόχρονα ποικίλα σηματοδοτικά μονοπάτια στοχεύοντας τον άξονα FOXO3-FOXM1, ο οποίος συνδέει τον κυτταρικό πολλαπλασιασμό (FOXM1) με την απόπτωση, διακοπή του κυτταρικού κύκλου και μηχανισμούς επιβίωσης (FOXO3). Βρήκαμε ακόμη ότι εκτός από τους FOXO3 και FOXM1, η ΥΕ PML στοχεύει κι άλλους καίριους μεταγραφικούς παράγοντες (NFYA,E2F,TBP) με γενικό ρόλο στη μεταγραφή και στον κυτταρικό πολλαπλασιασμό. Συνεπώς, θεωρούμε ότι η PMLIV ΥΕ επιδρά σε σημαντικές βιολογικές διεργασίες μέσω ενός σύνθετου δικτύου μεταγραφικών παραγόντων και επιγενετικών αλλαγών. Αρχικά πειράματα PMLIV YE σε κύτταρα διαφορετικού τύπου καρκίνου του μαστού, τα Τ47D, έδειξαν ότι η PMLIV YE οδηγεί σε αναστολή του κυτταρικού πολλαπλασιασμού, αλλά προκαλεί και διαφορετικές αποκρίσεις σε σχέση με τα MDA-MB-231 κύτταρα.Μελετήσαμε ακόμη το ρόλο της PMLIV σε βλαστικά καρκινικά κύτταρα του μαστού. Παρατηρήσαμε ότι η PMLIV YE μειώνει την ικανότητα σχηματισμού ογκοσφαιρών στην καρκινική σειρά MDA-MB-231, υποδηλώνοντας ότι η PMLIV μειώνει την αυτό-ανανέωση των βλαστικών καρκινικών κυττάρων. Επιπλέον, ερευνήσαμε την επίδραση της PMLIV σε απομονωμένους, με βάση την έκφραση των επιφανειακών δεικτών EpCAM/CD24, υποπληθυσμούς καρκινικών κυττάρων και διαπιστώσαμε ότι η PMLIV YE επηρεάζει με διαφορετικό τρόπο την έκφραση γονιδίων που εμπλέκονται στη διαφοροποίηση του επιθηλίου, στην επιθηλιακή προς μεσεγχυματική μετάβαση, στον πολλαπλασιασμό και στη βλαστικότητα του κάθε υποπληθυσμού, καθώς και την ικανότητα αυτο-ανανέωσης η οποία καθορίστηκε in vitro με τη δοκιμασία σφαιρογένεσης και in vivo με ξενομοσχεύματα. Επομένως, τα αρχικά μας δεδομένα, σε αντίθεση με προηγούμενες αναφορές, υποστηρίζουν την άποψη ότι πολύ ογκογόνοι κυτταρικοί υποπληθυσμοί εμπίπτουν σε περισσότερους από έναν EpCAM/CD24 υπότυπους οι οποίοι επηρεάζονται από την PMLIV με διαφορετικό τρόπο.Συμπερασματικά, η ερευνά μας δίνει πληροφορίες για τη ρύθμιση της ανάπτυξης των όγκων από την PML στον καρκίνο του μαστού. Προσδιορίσαμε τους FOXO3 και FOXM1 σαν αλληλεπιδρώντες παράγοντες της PML, οι οποίοι προσδιορίζουν και το λειτουργικό αποτέλεσμα της PML στο κυτταρικό υπόβαθρο των MDA-MB-231 κυττάρων και αναδείξαμε έναν καινούριο, ρυθμιστικό άξονα στον πολλαπλασιασμό του καρκίνου του μαστού, PML/FOXO3/FOXM1, ο οποίος μπορεί να είναι θεραπευτικός στόχος. Επιπλέον, οι αρχικές παρατηρήσεις στα T47D κύτταρα, ενισχύουν την άποψη περί κυτταρικού υποβάθρου εξαρτώμενης δράσης της PML. Η PMLIV YE επηρέασε πολύ λιγότερο τη δημιουργία σφαιρών, ένδειξη αυτο-ανανέωσης, στα T47D σε σχέση με τα MDA-MB-231. Επιπλέον, συγκρίνοντας το μεταγραφικό προφίλ των δύο κυτταρικών σειρών, οι οποίες αντιπροσωπεύουν διαφορετικούς μοριακούς υποτύπους του καρκίνου του μαστού, μετά από PMLIV YE διαπιστώσαμε ότι η PMLIV επηρεάζει τόσο κοινές αλλά και διακριτές ομάδες γονιδίων. Προτείνουμε ότι η PML ευνοεί τόσο την αναστολή της ανάπτυξης του όγκου όσο και μηχανισμούς επιβίωσης σε διαφορετικό βαθμό, ο οποίος καθορίζεται από το εκάστοτε γενετικό και επιγενετικό υπόβαθρο των κυττάρων.

scholarly journals ID: 1023 All-trans retinoic acid targets gastric cancer stem cells and inhibits patient-derived gastric carcinoma tumor growth

2017 ◽  
Vol 4 (S) ◽  
pp. 98
Author(s):  
P H Nguyen ◽  
J Giraud ◽  
C Staedel ◽  
L Chambonnier ◽  
P Dubus ◽  
...  
Keyword(s):  
Cell Cycle ◽  
Stem Cells ◽  
Cancer Stem Cells ◽  
Gastric Carcinoma ◽  
Tumor Growth ◽  
Cell Cycle Progression ◽  
3D Culture ◽  
All Trans Retinoic Acid

Gastric carcinoma is the third leading cause of cancer-related death worldwide. This cancer, most of the time metastatic, is essentially treated by surgery associated with conventional chemotherapy, and has a poor prognosis. The existence of cancer stem cells (CSC) expressing CD44 and a high aldehyde dehydrogenase (ALDH) activity has recently been demonstrated in gastric carcinoma and has opened new perspectives to develop targeted therapy. In this study, we evaluated the effects of all-transretinoic acid (ATRA) on CSCs in human gastric carcinoma. ATRA effects were evaluated on the proliferation and tumorigenic properties of gastric carcinoma cells from patient-derived tumors and cell lines in conventional 2D cultures, in 3D culture systems (tumorsphere assay) and in mouse xenograft models. ATRA inhibited both tumorspheres initiation and growth in vitro, which was associated with a cell-cycle arrest through the upregulation of cyclin-dependent kinase (CDK) inhibitors and the downregulation of cell-cycle progression activators. More importantly, ATRA downregulated the expression of the CSC markers CD44 and ALDH as well as stemness genes such as Klf4 and Sox2 and induced differentiation of tumorspheres. Finally, 2 weeks of daily ATRA treatment were sufficient to inhibit gastric tumor progression in vivo, which was associated with a decrease in CD44, ALDH1, Ki67 and PCNA expression in the remaining tumor cells. Administration of ATRA appears to be a potent strategy to efficiently inhibit tumor growth and more importantly to target gastric CSCs in both intestinal and diffuse types of gastric carcinoma.

Sign in / Sign up

Export Citation Format

Share Document