scholarly journals pERK-mediated IL8 secretion can enhance the migration, invasion, and cisplatin resistance of CD10-positive oral cancer cells

BMC Cancer ◽  
2021 ◽  
Vol 21 (1) ◽  
Author(s):  
Yinfei Pu ◽  
Qingxiang Li ◽  
Yifei Wang ◽  
Le Xu ◽  
Qiao Qiao ◽  
...  

Abstract Background Cancer stem cells (CSCs) drive tumor initiation and progression and participate in tumor chemoresistance. We recently discovered that oral squamous cell carcinoma (OSCC) cells that highly express CD10 (CD10H cells) present cancer stem cells (CSC)-associated characteristics, which, in turn, affect the tumor growth, epithelial-mesenchymal transition (EMT), and resistance to cisplatin. In this study, we further investigated this mechanism in vitro and in vivo. We hypothesized that IL8 might regulate migration, invasion, and cisplatin resistance of CD10-positive oral cancer cells through the ERK pathway. Methods CD10 MicroBead Kit was used to select HN6 cells with high and low expression of CD10. The target protein IL8 was screened via protein chip assay. Lentiviral transduction and specific inhibitor were applied to investigate the signaling pathway. Real-time PCR, Western blot, and immunohistochemistry were used to analyze the mRNA and protein expression; transwell assay, spheroid formation assay, and cell viability assay were used to study the cell biological behavior in vitro; xenograft animal model was used to evaluate the tumor formation rate in vivo. Results Overexpression of CD10 promoted CSC-related genes expression and enhanced migration, invasion, spheroid formation, and chemoresistance in HN6 cells. Moreover, the overexpression of IL8 was detected in OSCC tumor tissue and cell lines (HN6 and CAL27) overexpressing CD10. IL8 secreted by CD10H HN6 promoted migration and invasion and restored tumor chemosensitivity via the p-ERK signaling pathway, while the inhibition of IL8 increased the chemosensitivity to cisplatin. Conclusions IL8 secretion by CD10 positive cells promotes migration, invasion, and cisplatin resistance of OSCC via the p-ERK signaling pathway.

2016 ◽  
Vol 49 (5) ◽  
pp. 2011-2022 ◽  
Author(s):  
Xiaoli Ji ◽  
Zhihui Zhang ◽  
Ying Han ◽  
Jiangyuan Song ◽  
Xiangliang Xu ◽  
...  

2021 ◽  
Vol 43 (1) ◽  
pp. 187-196
Author(s):  
Abdulwahab H. Alamir ◽  
Shankargouda Patil

To evaluate the effects of allicin on mediators of pain secreted by oral cancer cells in vitro, single-cell suspensions were prepared by enzymatic method from oral squamous cell carcinoma (OSCC). Cancer stem cells were isolated by the CD133+ selection method with magnetic cell sorting. Stemness markers were checked in both cancer cells and cancer stem cells by RT-PCR. Comparative analysis of pain mediators TNF-alpha, IL-8, and endothelin at both RNA and protein levels for normal epithelial cells, cancer cells, and cancer stem cells was carried out with and without allicin treatment. CD133 and CD44 expression levels were checked in cancer cells and cancer stem cells flow cytometrically. Allicin inhibited both gene and protein expression of TNF-alpha, IL-8, and endothelin in both cancer cells and cancer stem cells. Allicin is more likely to be a promising treatment in alleviating the levels of pain and inflammation in OSCCs.


2021 ◽  
Vol 11 ◽  
Author(s):  
Dhrishya Dharmapal ◽  
Athira Jyothy ◽  
Amrutha Mohan ◽  
P. G. Balagopal ◽  
Nebu Abraham George ◽  
...  

Recent advancements in cancer research have shown that cancer stem cell (CSC) niche is a crucial factor modulating tumor progression and treatment outcomes. It sustains CSCs by orchestrated regulation of several cytokines, growth factors, and signaling pathways. Although the features defining adult stem cell niches are well-explored, the CSC niche is poorly characterized. Since membrane trafficking proteins have been shown to be essential for the localization of critical proteins supporting CSCs, we investigated the role of TUBB4B, a probable membrane trafficking protein that was found to be overexpressed in the membranes of stem cell enriched cultures, in sustaining CSCs in oral cancer. Here, we show that the knockdown of TUBB4B downregulates the expression of pluripotency markers, depletes ALDH1A1+ population, decreases in vitro sphere formation, and diminishes the tumor initiation potential in vivo. As TUBB4B is not known to have any role in transcriptional regulation nor cell signaling, we suspected that its membrane trafficking function plays a role in constituting a CSC niche. The pattern of its expression in tissue sections, forming a gradient in and around the CSCs, reinforced the notion. Later, we explored its possible cooperation with a signaling protein, Ephrin-B1, the abrogation of which reduces the self-renewal of oral cancer stem cells. Expression and survival analyses based on the TCGA dataset of head and neck squamous cell carcinoma (HNSCC) samples indicated that the functional cooperation of TUBB4 and EFNB1 results in a poor prognosis. We also show that TUBB4B and Ephrin-B1 cohabit in the CSC niche. Moreover, depletion of TUBB4B downregulates the membrane expression of Ephrin-B1 and reduces the CSC population. Our results imply that the dynamics of TUBB4B is decisive for the surface localization of proteins, like Ephrin-B1, that sustain CSCs by their concerted signaling.


2020 ◽  
Vol 22 (Supplement_2) ◽  
pp. ii201-ii202
Author(s):  
Miranda Tallman ◽  
Abigail Zalenski ◽  
Amanda Deighen ◽  
Morgan Schrock ◽  
Sherry Mortach ◽  
...  

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.


2019 ◽  
Vol 21 (Supplement_6) ◽  
pp. vi237-vi238
Author(s):  
Miranda Montgomery ◽  
Abigail Zalenski ◽  
Amanda Deighen ◽  
Sherry Mortach ◽  
Treg Grubb ◽  
...  

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.


2015 ◽  
pp. 323 ◽  
Author(s):  
Phuc Pham ◽  
Sinh Nguyen ◽  
Viet Pham ◽  
Ngoc Phan ◽  
Huyen Nguyen ◽  
...  

2021 ◽  
Vol 7 (5) ◽  
pp. eabe3445
Author(s):  
Yicun Wang ◽  
Jinhui Wu ◽  
Hui Chen ◽  
Yang Yang ◽  
Chengwu Xiao ◽  
...  

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.


2018 ◽  
Author(s):  
Νικολέτα-Νίκη Σαχίνη

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.


2017 ◽  
Vol 4 (S) ◽  
pp. 98
Author(s):  
P H Nguyen ◽  
J Giraud ◽  
C Staedel ◽  
L Chambonnier ◽  
P Dubus ◽  
...  

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.


2015 ◽  
Vol 13 (1) ◽  
pp. 720-730 ◽  
Author(s):  
LIPING OU ◽  
LIAOQIONG FANG ◽  
HEJING TANG ◽  
HAI QIAO ◽  
XIAOMEI ZHANG ◽  
...  

Sign in / Sign up

Export Citation Format

Share Document