Recombinant human tumor necrosis factor: an efficient agent for cancer treatment.

Recombinant human TNF (rhTNF) has a selective effect on endothelial cells in tumour angiogenic vessels. Its clinical use has been limited because of its property to induce vascular collapsus. TNF administration through isolated limb perfusion (ILP) for regionally advanced melanomas and soft tissue sarcomas of the limbs was shown to be safe and efficient. When combined to the alkylating agent melphalan, a single ILP produces a very high objective response rate. ILP with TNF and melphalan provided the proof of concept that a vasculotoxic strategy combined to chemotherapy may produce a strong anti-tumour effect. The registered indication of TNF-based ILP is a regional therapy for regionally spread tumours. In soft tissue sarcomas, it is a limb sparing neoadjuvant treatment and, in melanoma in-transit metastases, a curative treatment. Despite its demonstrated regional efficiency TNF-based ILP is unlikely to have any impact on survival. High TNF dosages induce endothelial cells apoptosis, leading to vascular destruction. However, lower TNF dosage produces a very strong effect that is to increase the drug penetration into the tumour, presumably by decreasing the intratumoural hypertension resulting in better tumour uptake. TNF-ILP allowed the identification of the role of alphaVbeta3 integrin deactivation as an important mechanism of antiangiogenesis. Several recent studies have shown that TNF targeting is possible, paving the way to a new opportunity to administer TNF systemically for improving cancer drug penetration. TNF was the first agent registered for the treatment of cancer that improves drug penetration in tumours and selectively destroys angiogenic vessels.

Glucocorticoid-induced tumor necrosis factor receptor is a p21Cip1/WAF1 transcriptional target conferring resistance of keratinocytes to UV light-induced apoptosis.

Glucocorticoid-induced tumor necrosis factor receptor (GITR) is a member of the tumor necrosis factor receptor superfamily, is expressed in T lymphocytes, and exerts an anti-apoptotic function in these cells. We reported that GITR is also highly expressed in the skin, specifically in keratinocytes, and that it is under negative transcriptional control of p21(Cip1/WAF1), independently from the cell cycle. Although GITR expression is higher in p21-deficient keratinocytes and skin, it is down-modulated with differentiation and in response to UVB. The combined analysis of keratinocytes with increased GITR expression versus normal keratinocytes and skin of mice with a disruption of the GITR gene indicates that this protein protects keratinocytes from UVB-induced apoptosis both in vitro and in vivo.

Antagonistic regulation of a proline-rich transcription factor by transforming growth factor beta and tumor necrosis factor alpha.

Transforming growth factor beta (TGF-beta) and tumor necrosis factor alpha (TNF-alpha) often exhibit antagonistic actions on the regulation of various activities such as immune responses, cell growth, and gene expression. However, the molecular mechanisms involved in the mutually opposing effects of TGF-beta and TNF-alpha are unknown. Here, we report that binding sites for the transcription factor CTF/NF-I mediate antagonistic TGF-beta and TNF-alpha transcriptional regulation in NIH3T3 fibroblasts. TGF-beta induces the proline-rich transactivation domain of specific CTF/NF-I family members, such as CTF-1, whereas TNF-alpha represses both the uninduced as well as the TGF-beta-induced CTF-1 transcriptional activity. CTF-1 is thus the first transcription factor reported to be repressed by TNF-alpha. The previously identified TGF-beta-responsive domain in the proline-rich transcriptional activation sequence of CTF-1 mediates both transcriptional induction and repression by the two growth factors. Analysis of potential signal transduction intermediates does not support a role for known mediators of TNF-alpha action, such as arachidonic acid, in CTF-1 regulation. However, overexpression of oncogenic forms of the small GTPase Ras or of the Raf-1 kinase represses CTF-1 transcriptional activity, as does TNF-alpha. Furthermore, TNF-alpha is unable to repress CTF-1 activity in NIH3T3 cells overexpressing ras or raf, suggesting that TNF-alpha regulates CTF-1 by a Ras-Raf kinase-dependent pathway. Mutagenesis studies demonstrated that the CTF-1 TGF-beta-responsive domain is not the primary target of regulatory phosphorylations. Interestingly, however, the domain mediating TGF-beta and TNF-alpha antagonistic regulation overlapped precisely the previously identified histone H3 interaction domain of CTF-1. These results identify CTF-1 as a molecular target of mutually antagonistic TGF-beta and TNF-alpha regulation, and they further suggest a molecular mechanism for the opposing effects of these growth factors on gene expression.

Tumor necrosis factor-alpha mediates changes in tissue protein turnover in a rat cancer cachexia model.

Rats bearing the Yoshida AH-130 ascites hepatoma showed enhanced fractional rates of protein degradation in gastrocnemius muscle, heart, and liver, while fractional synthesis rates were similar to those in non-tumor bearing rats. This hypercatabolic pattern was associated with marked perturbations of the hormonal homeostasis and presence of tumor necrosis factor in the circulation. The daily administration of a goat anti-murine TNF IgG to tumor-bearing rats decreased protein degradation rates in skeletal muscle, heart, and liver as compared with tumor-bearing rats receiving a nonimmune goat IgG. The anti-TNF treatment was also effective in attenuating early perturbations in insulin and corticosterone homeostasis. Although these results suggest that tumor necrosis factor plays a significant role in mediating the changes in protein turnover and hormone levels elicited by tumor growth, the inability of such treatment to prevent a reduction in body weight implies that other mediators or tumor-related events were also involved.

Tuberculosis screening in patients with psoriasis before antitumour necrosis factor therapy: comparison of an interferon-gamma release assay vs. tuberculin skin test.

BACKGROUND: Antitumour necrosis factor (anti-TNF) treatments may reactivate latent tuberculosis infection (LTBI). For detecting LTBI, the tuberculin skin test (TST) has low sensitivity and specificity. Interferon-gamma release assays (IGRA) have been shown to be more sensitive and specific than TST. OBJECTIVE: To compare the TST and the T-SPOT.TB IGRA for identifying LTBI in patients with psoriasis before anti-TNF treatment. METHODS: A retrospective study was carried out over a 4-year period on patients with psoriasis requiring anti-TNF treatment. All were subjected to the TST, T-SPOT.TB and chest X-ray. Risk factors for LTBI and history of bacillus Calmette-Guérin (BCG) vaccination were recorded. The association of T-SPOT.TB and TST results with risk factors for LTBI was tested through univariate logistic regression models. Agreement between tests was quantified using kappa statistics. Treatment for LTBI was started 1 month before anti-TNF therapy when indicated. RESULTS: Fifty patients were included; 90% had prior BCG vaccination. A positive T-SPOT.TB was strongly associated with a presumptive diagnosis of LTBI (odds ratio 7.43; 95% confidence interval 1.38-39.9), which was not the case for the TST. Agreement between the T-SPOT.TB and TST was poor, kappa = 0.33 (SD 0.13). LTBI was detected and treated in 20% of the patients. In 20% of the cases, LTBI was not retained in spite of a positive TST but a negative T-SPOT.TB. All patients received an anti-TNF agent for a median of 56 weeks (range 20-188); among patients with a positive TST/negative T-SPOT.TB, no tuberculosis was detected with a median follow-up of 64 weeks (44-188). One case of disseminated tuberculosis occurred after 28 weeks of adalimumab treatment in a patient with LTBI in spite of treatment with rifampicin. CONCLUSION: This study is the first to underline the frequency of LTBI in patients with psoriasis (20%), and to support the use of IGRA instead of the TST for its detection. Nevertheless, there is still a risk of tuberculosis under anti-TNF therapy, even if LTBI is correctly diagnosed and treated.

Induction of p38, tumour necrosis factor-α and RANTES by mechanical stretching of keratinocytes expressing mutant keratin 10R156H.

Background : Epidermolytic hyperkeratosis (bullous congenital ichthyosiform erythroderma), characterized by ichthyotic, rippled hyperkeratosis, erythroderma and skin blistering, is a rare autosomal dominant disease caused by mutations in keratin 1 or keratin 10 (K10) genes. A severe phenotype is caused by a missense mutation in a highly conserved arginine residue at position 156 (R156) in K10. Objectives: To analyse molecular pathomechanisms of hyperproliferation and hyperkeratosis, we investigated the defects in mechanosensation and mechanotransduction in keratinocytes carrying the K10R156H mutation. Methods: Differentiated primary human keratinocytes infected with lentiviral vectors carrying wild-type K10 (K10wt) or mutated K10R156H were subjected to 20% isoaxial stretch. Cellular fragility and mechanosensation were studied by analysis of mitogen-activated protein kinase activation and cytokine release. Results: Cultured keratinocytes expressing K10R156H showed keratin aggregate formation at the cell periphery, whereas the filament network in K10wt cells was normal. Under stretching conditions K10R156H keratinocytes exhibited about a twofold higher level of filament collapse compared with steady state. In stretched K10R156H cells, higher p38 activation, higher release of tumour necrosis factor-alpha and RANTES but reduced interleukin-1 beta secretion compared with K10wt cells was observed. Conclusions: These results demonstrate that the R156H mutation in K10 destabilizes the keratin intermediate filament network and affects stress signalling and inflammatory responses to mechanical stretch in differentiated cultured keratinocytes.

Selection of shrimp breeders free of white spot syndrome and infectious hypodermal and hematopoietic necrosis

The objective of this work was to select surviving breeders of Litopenaeus vannamei from white spot syndrome virus (WSSV) outbreak, adapted to local climatic conditions and negatively diagnosed for WSSV and infectious hypodermal and hematopoietic necrosis virus (IHHNV), and to evaluate if this strategy is a viable alternative for production in Santa Catarina, Brazil. A total of 800 males and 800 females were phenotypically selected in a farm pond. Nested-PCR analyses of 487 sexually mature females and 231 sexually mature males showed that 63% of the females and 55% of the males were infected with IHHNV. Animals free of IHHNV were tested for WSSV, and those considered double negative were used for breeding. The post-larvae produced were stocked in nine nursery tanks for analysis. From the 45 samples, with 50 post-larvae each, only two were positive for IHHNV and none for WSSV. Batches of larvae diagnosed free of virus by nested-PCR were sent to six farms. A comparative analysis was carried out in growth ponds, between local post-larvae and post-larvae from Northeast Brazil. Crabs (Chasmagnathus granulata), blue crabs (Callinectes sapidus), and sea hares (Aplysia brasiliana), which are possible vectors of these viruses, were also evaluated. The mean survival was 55% for local post-larvae against 23.4% for post-larvae from the Northeast. Sea hares showed prevalence of 50% and crabs of 67% of WSSV.

Fármacos que inhiben el factor de necrosis tumoral α y embarazo

Pregunta: ?Es segura la administración de los fármacos que inhiben el factor de necrosis tumoral a (TNF-a) durante el embarazo? Respuesta: En los últimos años se han desarrollado medicamentos que inhiben el TNF-a, porque esta citocina tiene un efecto inflamatorio que condiciona el proceso patológico de diversas enfermedades autoinmunitarias sistémicas, como artritis reumatoide, psoriasis, enfermedades inflamatorias intestinales y otras. Actualmente existen en el mercado farmacéutico 5 fármacos que...

The Oncogene Metadherin Modulates the Apoptotic Pathway Based on the Tumor Necrosis Factor Superfamily Member TRAIL (Tumor Necrosis Factor-related Apoptosis-inducing Ligand) in Breast Cancer.

Metadherin (MTDH), the newly discovered gene, is overexpressed in more than 40% of breast cancers. Recent studies have revealed that MTDH favors an oncogenic course and chemoresistance. With a number of breast cancer cell lines and breast tumor samples, we found that the relative expression of MTDH correlated with tumor necrosis factor-related apoptosis-inducing ligand (TRAIL) sensitivity in breast cancer. In this study, we found that knockdown of endogenous MTDH cells sensitized the MDA-MB-231 cells to TRAIL-induced apoptosis both in vitro and in vivo. Conversely, stable overexpression of MTDH in MCF-7 cells enhanced cell survival with TRAIL treatment. Mechanically, MTDH down-regulated caspase-8, decreased caspase-8 recruitment into the TRAIL death-inducing signaling complex, decreased caspase-3 and poly(ADP-ribose) polymerase-2 processing, increased Bcl-2 expression, and stimulated TRAIL-induced Akt phosphorylation, without altering death receptor status. In MDA-MB-231 breast cancer cells, sensitization to TRAIL upon MTDH down-regulation was inhibited by the caspase inhibitor Z-VAD-fmk (benzyloxycarbonyl-VAD-fluoromethyl ketone), suggesting that MTDH depletion stimulates activation of caspases. In MCF-7 breast cancer cells, resistance to TRAIL upon MTDH overexpression was abrogated by depletion of Bcl-2, suggesting that MTDH-induced Bcl-2 expression contributes to TRAIL resistance. We further confirmed that MTDH may control Bcl-2 expression partly by suppressing miR-16. Collectively, our results point to a protective function of MTDH against TRAIL-induced death, whereby it inhibits the intrinsic apoptosis pathway through miR-16-mediated Bcl-2 up-regulation and the extrinsic apoptosis pathway through caspase-8 down-regulation.

Educating Pulp and Paper Engineers for the Global Forest Industry

Vol.23, No. 5, pp. 1024-1037, 2007.

Harmonization ofsignificant environmental aspects and their risk assessment in UPM paper and pulp mills

Työn tavoite onharmonisoida yhtenäiset rakenteet UPM:n paperi- ja sellutehtaiden merkittävilleympäristönäkökohdille sekä niiden ympäristöriskienhallintajärjestelmille. Näin saavutetaan yhteneväiset tavoitteet ja analysointikeinot yrityksen yksiköille. Harmonisointiprosessi on osa koko yrityksen ympäristöhallintajärjestelmän kehittämistä. Ja konsernin EMS -prosessi puolestaan konvergoi konsernin integroidun johtamisjärjestelmän kehitystä. Lisäksi työn tapaustutkimuksessa selvitettiin riskienhallintajärjestelmien integroitumispotentiaalia. Sen avulla saavutettaisiin paremmin suuren yrityksen synergia-etuja ja vuorovaikutteisuutta toimijoiden kesken, sekä parannettaisiin riskienhallintajärjestelmän mukautuvuutta ja käytettävyyttä. Työssä käsitellään kolmea esimerkkiä, joiden pohjalta tehdään esitys harmonisoiduille merkittäville ympäristönäkökohdille sekä riskienhallintajärjestelmien parametreille. Tutkimusongelmaa lähestytään haastattelujen, kirjallisuuden, yrityksen PWC:llä teettämän selvityksen sekä omien päätelmien avulla. Lisäksi työssä esitetään ympäristöhallintajärjestelmän tehokkuuden todentaminen ympäristösuorituskyvyn muuttujiin suhteutettuna. Pohjana jatkuvan kehityksen päämäärälle on organisaatio-oppiminen, niin yksittäisen työntekijän, tiimien kuin eri yksiköiden kesken. Se antaa sysäyksen aineettoman omaisuuden, kuten ympäristö-osaamisen, hyödyntämiseen parhaalla mahdollisella tavalla. Tärkeimpinä lopputuloksina työssä ovat ehdotukset harmonisoiduille merkittäville ympäristönäkökohdille sekä ympäristöriskienhallintajärjestelmän määritetyille komponenteille. Niitä ovat määritelmät ja skaalat riskien todennäköisyydelle, seurauksille sekä riskiluokille. Työn viimeisenä osana luodaan pohja tapaustutkimuksen avulla Rauman tehtaan jätevedenpuhdistamon kahden erilaisen riskienhallintajärjestelmän integroitumiselle.

Tertiary treatment of pulp and paper mill effluents

Työn tavoitteena oli selvittää mitä käsittelyvaihtoehtoja on olemassa jäteveden puhdistamon tertiäärikäsittelyyn ja miten suuri tarve paperi- ja selluteollisuuden prosessivesien puhdistukseen on. Tarkoituksena oli saada käsitys koko tertiäärikäsittelystä eri näkökulmista. Lopuksi läpikäytiin tertiäärikäsittelymenetelmiä ja etsittiin mahdollisia uusia menetelmiä, joita voitaisiin käyttää jäteveden tertiääripuhdistukseen. Ensimmäisenä työssä on perehdytty jäteveden koostumukseen paperi- ja selluteollisuudessa ja puhdistukseen ilmastetulla aktiivilietemenetelmällä, jotta tertiäärikäsittely ymmärrettäisiin konseptina paremmin. Lisäksi työssä selvitettiin tertiäärikäsittelyn tarvetta ja vaihtoehtoja sen käyttämättä jättämiselle teollisuuden ja muun ympäristöä vahingoittavan toiminnan ympäristönäkökohdat huomioonottaen. Lyhyiden menetelmäesitysten jälkeen kiteytetään tertiäärikäsittelyn ympäristönäkökohdatja vaihtoehdot sen käytölle yhteenvetona, jossa otetaan huomioon myös viranomaisten, yrityksen ja BAT referenssien sisältämä tieto tertiäärikäsittelystä. Työn kokeellinen osa sisältää erään tertiäärikäsittelysovelluksenrakentamisen, koekäytön ja laboratorioanalyysien yhteenvedon. Lisäksi menetelmää verrataan kustannus-tehokkuudeltaan vastaavien menetelmien kanssa. Tarkoituksena oli löytää jäteveden tertiäärikäsittelyyn sopiva laitteisto, jonka toimintaanei sisältyisi kemikaalien annostelua ja sitä käytettäisiin lähinnä jätevedenpuhdistamon ongelmatilanteiden väliaikaiseksi ratkaisuksi. Mahdollisesti se voisi toimia myös jatkuvatoimisesti veden kirkastuksessa. Diplomityössä rakennettu laitteisto, jota käytettiin myös pilot koeajoissa, ei ollut paras mahdollinen laitteisto tertiäärikäsittelyn toteuttamiseksi paperi- ja selluteollisuudessa, mutta kilpailukykyinen muiden laitteistojen kanssa. Laitteiston toimintaperiaate on kuitenkin käyttökelpoinen tietyin varauksin ja sitä voidaan käyttää vedenpuhdistamiseen.

Pulp Fractionation in a Pilot Paper Machine

Tämän diplomityön tarkoituksena on tutkia paperimassan jakautumiseen vaikuttavia tekijöitä paperinvalmistusprosessissa. Työn empiirisen osan tavoitteena on analysoida perälaatikon hienoainepitoisuuden ja paperimassan virtausnopeuden vaikutusta paperimassan jakautumiseen pilottipaperikoneessa, sekä selvittää voidaanko näitä prosessiparametreja optimoimalla saavuttaa merkittävää retention, vedenpoiston ja kaksipuolisuuden parantumista. Työn teoreettinen osa sisältää kirjallisuuskatsauksen märänpään kemiasta ja yhteenvedon aikaisemmasta tutkimuksesta koskien paperimassan jakautumista paperinvalmistusprosessissa. Työn empiirisessä osassa on tutkittu perälaatikon hienoainepitoisuuden ja paperimassan virtausnopeuden vaikutusta retentioon, vedenpoistoon ja paperimassan jakautumiseen Papricanin pilottipaperikoneessa. Analyysissä on käytetty yhteensovitettua dataa, joka on saatu kattavien pilottipaperikonekokeiden ja taulukkolaskentaohjelmalla toteutettujen staattisten simulointimallien avulla. Simulointimalleissa perälaatikon hienoainepitoisuus on 30-55%, sekä paperimassan virtausnopeudet ovat 2470 L/min, 3870 L/min ja 5230 L/min. Muut prosessiparametrit on vakioitu, eikä retentioainetta käytetty. Retentio pilottipaperikoneessa oli 55-82% riippuen perälaatikon hienoainepitoisuudesta ja paperimassan virtausnopeudesta. Perälaatikon hienoainepitoisuuden ja retention välillä oli voimakas negatiivinen korrelaatio. Myös paperimassan virtausnopeuden ja retention välillä oli negatiivinen korrelaatio. Mitä alhaisempi retentio, sitä enemmän hienoainesta kerääntyi systeemiin. Hienoaineen huuhtoutuminen paperirainasta korreloi vedenpoistoon: pienemmällä paperimassan virtausnopeudella enemmän sekä vettä että hienoainetta poistui viirapuolelta, ja suuremmalla paperimassan virtausnopeudella saman verran sekä vettä että hienoainetta poistui rainan molemmilta puolilta. Paras paperirainan kaksipuolisuus saavutettiin korkeilla perälaatikon hienoainepitoisuuksilla (50% ja 55%) suurilla paperimassan virtausnopeuksilla (3870 L/min ja 5230 L/min).

Tumor-necrosis factor can enhance radio-antibody uptake in human colon carcinoma xenografts by increasing vascular permeability.

Marked differences in the tumor uptake of a 125I-labeled monoclonal antibody (MAb) directed against carcinoembryonic antigen (CEA) were observed in 4 serially transplanted human colorectal carcinomas in nude mice. A comparative study showed that elevated values of measurable tumor vascular parameters, such as permeability, blood flow and blood volume, correlated better with high MAb tumor uptake than the concentration of target antigen in the tumor. In an attempt to modify the vascular parameters and to determine if this could increase antibody uptake by the tumor, rhTNF alpha (TNF) was injected i.t. or i.v. and antibody localization experiments were performed immediately thereafter. Results showed that the permeability of the tumor vessels increased 8 to 10 fold 1 hr after i.t. injection of TNF as compared to control tumors injected with saline. Tumor uptake of 125I-labeled anti-CEA MAb, was 3 times higher 2 hr after i.v. injection and still 27% higher 22 hr later, as compared to results from controls. Intravenous injection of TNF simultaneously with the 125I-labeled anti-CEA MAb also resulted in a 2-fold increase in tumor uptake 4 hr after injection, but the increase was no longer significant 24 hr after injection. Interestingly after i.v. injection of TNF, the MAb concentration in the blood and other normal tissues, such as liver, kidneys, lungs and heart was decreased, resulting in significantly higher ratios of tumor to normal tissue. Taken together the results demonstrate that injection of TNF can increase tumor vascular permeability and improve radio-antibody uptake. This raises the possibility of increasing the radiation dose delivered by antibody to the tumor in the course of radioimmunotherapy.

Effect of antifoams on oxygen mass transfer in pulp and paper mill effluents

Vaahdonestoaineiden haitallinen vaikutus hapen liukenemisnopeuteen biologisen puhdistamon jätevesissä on yleisesti tunnettua. Aineiden eri vaikutusmekanismien takia on silti vaikea etukäteen arvioida, miten ja kuinka paljon aineensiirto muuttuu. Työn tavoitteena oli saada tietoa vaahdonestoaineiden ja muiden pinta-aktiivisten aineiden vaikutuksesta kuplakokoon, kaasun tilavuusosuuteen ja kaasu-neste aineensiirtoon. Työn teoriaosassa on kuvailtu vaahdon muodostumiseen vaikuttavia tekijöitä sekä eri vaahdonestoaineiden vaikutusmekanismeja sellu- ja paperitehtaan jätevedessä. Edelleen on esitetty useita hapen siirtoa estäviä ja parantavia aineita. Työn kokeellisessa osassa tutkittiin kahdenkymmenenviiden eri pinta-aktiivisen aineen vaikutusta hapen liukenemisnopeuteen yksivaiheisessa kuplakolonnissa. Kokeet tehtiin kahdella pitoisuudella, kahdella eri kaasunjakolaitteella ja kolmella eri kaasun tyhjäputkinopeudella. Aineensiirtokokeiden rinnalla tutkittiin jätevesien laatu- ja fysikaalisiaominaisuuksia, niiden vaikutusta hapen liukenemisnopeuteen sekä testattavien koeaineiden vaikutusta fysikaalisin ominaisuuksiin. Kokeet osoittavat että pinta-aktiivisten aineiden vaikutus hapen aineensiirtoon vaihtelee riippuen kaasunjakolaitteesta ja aineen pitoisuuksista. Testatuista vaahdonestonaineista pienin negatiivinen vaikutus oli aineella AT 35 ja positiivinen vaikutustodettiin olevan vaahdonestoaineiden komponenteilla: P2, S1, F4 ja T9.