scholarly journals Autophagy-Related Chemoprotection against Sorafenib in Human Hepatocarcinoma: Role of FOXO3 Upregulation and Modulation by Regorafenib

2021 ◽  
Vol 22 (21) ◽  
pp. 11770
Author(s):  
Flavia Fondevila ◽  
Carolina Méndez-Blanco ◽  
Paula Fernández-Palanca ◽  
Tania Payo-Serafín ◽  
Jos van Pelt ◽  
...  
Keyword(s):  
Resistant Cell ◽  
In Vitro Models ◽  
Autophagic Flux ◽  
Forkhead Box ◽  
Dismal Prognosis ◽  
Genes Expression ◽  
Early Acquisition ◽  
Line Drug

Early acquisition of sorafenib resistance is responsible for the dismal prognosis of advanced hepatocarcinoma (HCC). Autophagy, a catabolic process involved in liver homeostasis, has been associated with chemosensitivity modulation. Forkhead box O3 (FOXO3) is a transcription factor linked to HCC pathogenesis whose role on autophagy-related sorafenib resistance remains controversial. Here, we unraveled the linkage between autophagy and sorafenib resistance in HCC, focusing on the implication of FOXO3 and its potential modulation by regorafenib. We worked with two HepG2-derived sorafenib-resistant HCC in vitro models (HepG2S1 and HepG2S3) and checked HCC patient data from the UALCAN database. Resistant cells displayed an enhanced basal autophagic flux compared to HepG2, showing higher autophagolysosome content and autophagy markers levels. Pharmacological inhibition of autophagy boosted HepG2S1 and HepG2S3 apoptosis and subG1 cells, but reduced viability, indicating the cytoprotective role of autophagy. HCC samples displayed higher FOXO3 levels, being associated with shorter survival and autophagic genes expression. Consistently, chemoresistant in vitro models showed significant FOXO3 upregulation. FOXO3 knockdown suppressed autophagy and caused resistant cell death, demonstrating that overactivation of such pro-survival autophagy during sorafenib resistance is FOXO3-dependent; a cytoprotective mechanism that the second-line drug regorafenib successfully abolished. Therefore, targeting FOXO3-mediated autophagy could significantly improve the clinical efficacy of sorafenib.

Therapeutics and Research Related to Glioblastoma: Advancements and Future Targets

2020 ◽  
Vol 21 (3) ◽  
pp. 186-198 ◽  
Author(s):  
Vishal Chavda ◽  
Vimal Patel ◽  
Dhananjay Yadav ◽  
Jigar Shah ◽  
Snehal Patel ◽  
...  
Keyword(s):  
Treatment Options ◽  
Graphene Quantum Dots ◽  
Primary Brain Tumor ◽  
In Vitro Models ◽  
Molecular Pathways ◽  
Dismal Prognosis ◽  
Novel Drugs

Glioblastoma, the most common primary brain tumor, has been recognized as one of the most lethal and fatal human tumors. It has a dismal prognosis, and survival after diagnosis is less than 15 months. Surgery and radiotherapy are the only available treatment options at present. However, numerous approaches have been made to upgrade in vivo and in vitro models with the primary goal of assessing abnormal molecular pathways that would be suitable targets for novel therapeutic approaches. Novel drugs, delivery systems, and immunotherapy strategies to establish new multimodal therapies that target the molecular pathways involved in tumor initiation and progression in glioblastoma are being studied. The goal of this review was to describe the pathophysiology, neurodegeneration mechanisms, signaling pathways, and future therapeutic targets associated with glioblastomas. The key features have been detailed to provide an up-to-date summary of the advancement required in current diagnosis and therapeutics for glioblastoma. The role of nanoparticulate system graphene quantum dots as suitable therapy for glioblastoma has also been discussed.

Bioengineered in vitro Vascular Models for Applications in Interventional Radiology

2019 ◽  
Vol 24 (45) ◽  
pp. 5367-5374 ◽  
Author(s):  
Xiaoyun Li ◽  
Seyed M. Moosavi-Basri ◽  
Rahul Sheth ◽  
Xiaoying Wang ◽  
Yu S. Zhang
Keyword(s):  
Interventional Radiology ◽  
Animal Models ◽  
Blood Vessels ◽  
In Vitro Models ◽  
The Past ◽  
Endovascular Interventions ◽  
Conventional Animal ◽  
Vascular Structures

The role of endovascular interventions has progressed rapidly over the past several decades. While animal models have long-served as the mainstay for the advancement of this field, the use of in vitro models has become increasingly widely adopted with recent advances in engineering technologies. Here, we review the strategies, mainly including bioprinting and microfabrication, which allow for fabrication of biomimetic vascular models that will potentially serve to supplement the conventional animal models for convenient investigations of endovascular interventions. Besides normal blood vessels, those in diseased states, such as thrombosis, may also be modeled by integrating cues that simulate the microenvironment of vascular disorders. These novel engineering strategies for the development of biomimetic in vitro vascular structures will possibly enable unconventional means of studying complex endovascular intervention problems that are otherwise hard to address using existing models.

scholarly journals Hyperglycaemia up-regulates placental growth factor (PlGF) expression and secretion in endothelial cells via suppression of PI3 kinase-Akt signalling and activation of FOXO1

2021 ◽  
Vol 11 (1) ◽  
Author(s):  
Samir Sissaoui ◽  
Stuart Egginton ◽  
Ling Ting ◽  
Asif Ahmed ◽  
Peter W. Hewett
Keyword(s):  
Endothelial Cells ◽  
Growth Factor ◽  
Endothelial Dysfunction ◽  
Akt Activation ◽  
Forkhead Box ◽  
Pi3k Activity ◽  
Binding Sequence

AbstractPlacenta growth factor (PlGF) is a pro-inflammatory angiogenic mediator that promotes many pathologies including diabetic complications and atherosclerosis. Widespread endothelial dysfunction precedes the onset of these conditions. As very little is known of the mechanism(s) controlling PlGF expression in pathology we investigated the role of hyperglycaemia in the regulation of PlGF production in endothelial cells. Hyperglycaemia stimulated PlGF secretion in cultured primary endothelial cells, which was suppressed by IGF-1-mediated PI3K/Akt activation. Inhibition of PI3K activity resulted in significant PlGF mRNA up-regulation and protein secretion. Similarly, loss or inhibition of Akt activity significantly increased basal PlGF expression and prevented any further PlGF secretion in hyperglycaemia. Conversely, constitutive Akt activation blocked PlGF secretion irrespective of upstream PI3K activity demonstrating that Akt is a central regulator of PlGF expression. Knock-down of the Forkhead box O-1 (FOXO1) transcription factor, which is negatively regulated by Akt, suppressed both basal and hyperglycaemia-induced PlGF secretion, whilst FOXO1 gain-of-function up-regulated PlGF in vitro and in vivo. FOXO1 association to a FOXO binding sequence identified in the PlGF promoter also increased in hyperglycaemia. This study identifies the PI3K/Akt/FOXO1 signalling axis as a key regulator of PlGF expression and unifying pathway by which PlGF may contribute to common disorders characterised by endothelial dysfunction, providing a target for therapy.

scholarly journals The Role of Biomimetic Hypoxia on Cancer Cell Behaviour in 3D Models: A Systematic Review

Cancers ◽  
2021 ◽  
Vol 13 (6) ◽  
pp. 1334
Author(s):  
Ye Liu ◽  
Zahra Mohri ◽  
Wissal Alsheikh ◽  
Umber Cheema
Keyword(s):  
Systematic Review ◽  
Cellular Response ◽  
3D Culture ◽  
3D Models ◽  
In Vitro Models ◽  
Research Findings ◽  
Tissue Models

The development of biomimetic, human tissue models is recognized as being an important step for transitioning in vitro research findings to the native in vivo response. Oftentimes, 2D models lack the necessary complexity to truly recapitulate cellular responses. The introduction of physiological features into 3D models informs us of how each component feature alters specific cellular response. We conducted a systematic review of research papers where the focus was the introduction of key biomimetic features into in vitro models of cancer, including 3D culture and hypoxia. We analysed outcomes from these and compiled our findings into distinct groupings to ascertain which biomimetic parameters correlated with specific responses. We found a number of biomimetic features which primed cancer cells to respond in a manner which matched in vivo response.

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.

The Use of Erythropoietin in the Treatment of Post-bone Marrow Transplatation Anemia

1993 ◽  
Vol 16 (5_suppl) ◽  
pp. 8-12 ◽  
Author(s):  
A.M. Vannucchi ◽  
A. Bosi ◽  
A. Grossi ◽  
S. Guidi ◽  
R. Saccardi ◽  
...  
Keyword(s):  
Bone Marrow ◽  
Clinical Trials ◽  
Bone Marrow Transplantation ◽  
Blood Transfusion ◽  
In Vitro Models ◽  
Immunosuppressive Drug ◽  
Number Of Patients

The issue of the role of erythropoietin (Epo) in the erythroid reconstitution after bone marrow transplantation (BMT) has been addressed in several recent studies. A defective Epo production in response to anemia has been shown to occur in patients undergoing allogeneic BMT unlike in most of those subjected to an autologous rescue. The factors involved in the inadeguate Epo production in BMT are discussed, with particular attention to the role of the immunosuppressive drug cyclosporin-A, which has been shown to inhibit Epo production in both in vivo and in vitro models. The observation of defective Epo production eventually led to the development of clinical trials of recombinant human Epo (rhEpo) administration in BMT patients; the aims of these studies were to stimulate erythroid engraftment, hence reducing blood transfusion exposure. Although the number of patients studied up to now is relatively small, a benefit from rhEpo administration in terms of accelerated erythroid engraftment seems very likely, and it may also be associated with decreased transfusional needs in most treated patients. However, further studies are needed to better define indications, dosages and schedules of rhEpo in BMT patients.

scholarly journals p62 acts as an oncogene and is targeted by miR-124-3p in glioma

2019 ◽  
Vol 19 (1) ◽  
Author(s):  
Danni Deng ◽  
Kaiming Luo ◽  
Hongmei Liu ◽  
Xichen Nie ◽  
Lian Xue ◽  
...  
Keyword(s):  
Glioma Cells ◽  
Nuclear Factor Κb ◽  
Autophagic Flux ◽  
Nuclear Factor ◽  
Oxygen Species ◽  
Human Glioma ◽  
Protein Levels ◽  
Novel Therapeutic

Abstract Background Glioma is the most common central nervous system (CNS) tumour. p62, an important autophagy adaptor, plays a crucial role in cancer. However, the role of p62 in the progression of glioma is poorly characterized. Methods We examined the expression of p62 in glioma tissues and cell lines. Then we investigated the function of p62 in vitro, and clarified the mechanism underlying the regulation of p62 expression. Results We revealed that p62 was upregulated at both the mRNA and protein levels in human glioma tissues irrelevant to isocitrate dehydrogenase (IDH) status. Then, we found that overexpression of p62 promoted glioma progression by promoting proliferation, migration, glycolysis, temozolomide (TMZ) resistance and nuclear factor κB (NF-κB) signalling pathway, and repressing autophagic flux and reactive oxygen species (ROS) in vitro. In accordance with p62 overexpression, knockdown of p62 exerted anti-tumour effects in glioma cells. Subsequently, we demonstrated that miR-124-3p directly targeted the 3′-UTR of p62 mRNA, leading to the downregulation of p62. Finally, we found that p62 function could be partially reversed by miR-124-3p overexpression. Conclusions Our results demonstrate that p62 can be targeted by miR-124-3p and acts as an oncogene in glioma, suggesting the potential value of p62 as a novel therapeutic target for glioma.

Sign in / Sign up

Export Citation Format

Share Document