Ectodysplasin A (EDA) - EDA receptor signalling and its pharmacological modulation.

The TNF family ligand ectodysplasin A (EDA) regulates the induction, morphogenesis and/or maintenance of skin-derived structures such as teeth, hair, sweat glands and several other glands. Deficiencies in the EDA - EDA receptor (EDAR) signalling pathway cause hypohidrotic ectodermal dysplasia (HED). This syndrome is characterized by the absence or malformation of several skin-derived appendages resulting in hypotrychosis, hypodontia, heat-intolerance, dry skin and dry eyes, susceptibility to airways infections and crusting of various secretions. The EDA-EDAR system is an important effector of canonical Wnt signalling in developing skin appendages. It functions by stimulating NF-κB-mediated transcription of effectors or inhibitors of the Wnt, Sonic hedgehog (SHH), fibroblast growth factor (FGF) and transforming growth factor beta (TGFβ) pathways that regulate interactions within or between epithelial and mesenchymal cells and tissues. In animal models of Eda-deficiency, soluble EDAR agonists can precisely correct clinically relevant symptoms with low side effects even at high agonist doses, indicating that efficient negative feedback signals occur in treated tissues. Hijacking of the placental antibody transport system can help deliver active molecules to developing foetuses in a timely manner. EDAR agonists may serve to treat certain forms of ectodermal dysplasia.

Growth factor activation of ErbB2/ErbB3 signaling pathways regulate the activity of Estrogen Receptors (ER)

La signalisation par l’estrogène a longtemps été considérée comme jouant un rôle critique dans le développement et la progression des cancers hormono-dépendants tel que le cancer du sein. Deux tiers des cancers du sein expriment le récepteur des estrogènes (ER) qui constitue un élément indiscutable dans cette pathologie. L’acquisition d’une résistance endocrinienne est cependant un obstacle majeur au traitement de cette forme de cancer. L’émergence de cancers hormono-indépendants peut est produite par l’activation de ER en absence d’estrogène, l’hypersensibilité du récepteur aux faibles concentrations plasmique d’estrogène ainsi que l’activation de ER par des modulateurs sélectifs. L’activité du ER est fortement influencée par l’environnement cellulaire tel que l’activation de voie de signalisation des facteurs de croissances, la disponibilité de protéines co-régulatrices et des séquences promotrices ciblées. Présentement, les études ont principalement considérées le rôle de ERα, cependant avec la découverte de ERβ, notre compréhension de la diversité des mécanismes potentiels impliquant des réponses ER-dépendantes s’est améliorée. L’activation des voies des kinases par les facteurs de croissance entraîne le développement d’un phénotype tumoral résistant aux traitements actuels. Nos connaissances des voies impliquées dans l’activation de ER sont restreintes. ERα est considéré comme le sous-type dominant et corrèle avec la plupart des facteurs de pronostic dans le cancer du sein. Le rôle de ERβ reste imprécis. Les résultats présentés dans cette thèse ont pour objectif de mieux comprendre l’implication de ERβ dans la prolifération cellulaire par l’étude du comportement de ERβ et ERα suite à l’activation des voies de signalisation par les facteurs de croissance. Nous démontrons que l’activation des récepteurs de surfaces de la famille ErbB, spécifiquement ErbB2/ErbB3, inhibe l’activité transcriptionnelle de ERβ, malgré la présence du coactivateur CBP, tout en activant ERα. De plus, l’inhibition de ERβ est attribuée à un résidu sérine (Ser-255) situé dans la région charnière, absente dans ERα. Des études supplémentaires de ErbB2/ErbB3 ont révélé qu’ils activent la voie PI3K/Akt ciblant à son tour la Ser-255. En effet, cette phosphorylation de ERβ par PI3K/Akt induit une augmentation de l’ubiquitination du récepteur qui promeut sa dégradation par le système ubiquitine-protéasome. Cette dégradation est spécifique pour ERβ. De façon intéressante, la dégradation par le protéasome requiert la présence du coactivateur CBP normalement requis pour l’activité transcriptionnelle des récepteurs nucléaires. Malgré le fait que l’activation de la voie PI3K/Akt corrèle avec une diminution de l’expression des gènes sous le contrôle de ERβ, on observe une augmentation de la prolifération des cellules cancéreuses. L’inhibition de la dégradation de ERβ réduit cette prolifération excessive causée par le traitement avec Hrgβ1, un ligand de ErbB3. Un nombre croissant d’évidences indique que les voies de signalisations des facteurs de croissance peuvent sélectivement réguler l’activité transcriptionnelle de sous-types de ER. De plus, le ratio ERα/ERβ dans les cancers du sein devient un outil de diagnostique populaire afin de déterminer la sévérité d’une tumeur. En conclusion, la caractérisation moléculaire du couplage entre la signalisation des facteurs de croissance et la fonction des ERs permettra le développement de nouveaux traitements afin de limiter l’apparition de cellules tumorales résistantes aux thérapies endocriniennes actuelles.

Modulation of Endothelin-1 and Insulin-like Growth Factor Type 1-induced Signaling by Curcumin in A-10 Vascular Smooth Muscle Cells

Les maladies cardio-vasculaires (MCV), telles que l’hypertension et l’athérosclérose, s’accompagnent de modifications structurales et fonctionnelles au niveau vasculaire. Un fonctionnement aberrant de la migration, l’hypertrophie et la prolifération des cellules musculaires lisses vasculaires (CMLV) sont des évènements cellulaires à l’origine de ces changements. L’endothéline-1 (ET-1) contribue à la pathogénèse des anomalies vasculaires, notamment via l’activation des protéines MAPK et PI3-K/PKB, des composantes clés impliquées dans les voies prolifératives et de croissance cellulaires. Il a été suggéré que le stress oxydant jouerait un rôle intermédiaire dans les effets pathophysiologiques vasculaires de l’ET-1. En conséquence, une modulation de la signalisation induite par l’ET-1 peut servir comme éventuelle stratégie thérapeutique contre le développement des MCV. Il apparaît de nos jours un regain d’intérêt dans l’utilisation des agents phyto-chimiques pour traiter plusieurs maladies. La curcumine, constituant essentiel de l’épice curcuma, est dotée de plusieurs propriétés biologiques parmi lesquelles des propriétés anti-oxydantes, anti-prolifératrices et cardio-protectrices. Cependant, les mécanismes moléculaires de son effet cardio-protecteur demeurent obscurs. Dans cette optique, l’objectif de cette étude a été d’examiner l’efficacité de la curcumine à inhiber la signalisation induite par l’ET-1 dans les CMLV. La curcumine a inhibé la phosphorylation des protéines IGF-1R, PKB, c-Raf et ERK1/2, induite par l’ET-1 et l’IGF-1. De plus, la curcumine a inhibé l’expression du facteur de transcription Egr-1 induite par l’ET-1 et l’IGF-1, dans les CMLV. Ces résultats suggèrent que la capacité de la curcumine à atténuer ces voies de signalisation serait un mécanisme d’action potentiel de ses effets protecteurs au niveau cardiovasculaire.

The inflammatory role of angiogenic growth factors : a neutrophil perspective

De par sa présence dans tous les vaisseaux sanguins, l'endothélium joue un rôle clef dans le processus d’hémostase, tant par sa libération de facteurs anticoagulants que par ses changements protéiques qui permettent à l’organisme de déclencher la réparation tissulaire. La fonction anticoagulante de l’endothélium peut être mise en défaut en cas d’atteinte de son intégrité, entrainant la formation de thrombus, le rejet précoce de greffes ou encore l’induction de l’athérosclérose. L’intégrité de l’endothélium est donc capitale pour la prévention de nombreuses maladies cardiovasculaires. Chez l’adulte, les cellules endothéliales (CE), normalement quiescentes, sont rapidement activées en cas d’hypoxie ou d’inflammation, leur permettant ainsi d’amorcer le processus angiogénique comme suit: Tout d’abord, l’induction de l’hyperperméabilité vasculaire permet l’extravasation des protéines plasmatiques. Ensuite, la dégradation de la lame basale par des métalloprotéases permet aux CE de se détacher, de proliférer, de migrer et de s’organiser pour former l’ébauche du futur vaisseau. La dernière étape consiste en la maturation du vaisseau, c’est-à-dire son recouvrement par des cellules murales, telles que les cellules musculaires lisses et les péricytes. Ces processus sont régulés par de nombreux facteurs angiogéniques tels que les membres de la famille Notch, du vascular endothelial growth factor (VEGF), du fibroblast growth factor (FGF), des angiopoïétines, et des matrix metalloproteases (MMP). L’angiogenèse pathologique, soit une insuffisance ou un excès de vascularisation, est impliquée dans les blessures chroniques, les accidents cardiovasculaires, les pathologies coronariennes artérielles, les pathologies tumorales, l’arthrite rhumatoïde, la rétinopathie diabétique, l’athérosclérose, le psoriasis et l’asthme. Ces pathologies sont souvent issues d’une dérégulation de l’activité endothéliale, fréquemment observée conjointement à l’expression continue de molécules d’adhésion leucocytaires, à l’augmentation de la perméabilité vasculaire, et aux anomalies de la vasoréactivité. L’activation non-contrôlée de l’endothélium entraîne ainsi une inflammation chronique et la formation de structures vasculaires anarchiques. Les premiers leucocytes à répondre à l’appel inflammatoire sont les neutrophiles. Equippées d’une panoplie de produits antibactériens puissants mais aussi nocifs pour les tissus qui les entourent, ces cellules polylobées participent à chaque étape du processus inflammatoire, depuis l’induction de l’hyperperméabilité vasculaire jusqu’à la résolution. En effet, grâce à leurs récepteurs, les neutrophiles détectent et interprètent les signaux biochimiques présents dans la circulation et à la surface de l’endothélium, et libèrent aussi leurs propres médiateurs tels le VEGF, les MMP, et l’interleukine-8 (IL-8), dont les effets sont à la fois paracrines et autocrines. Existent-ils d’autres modulateurs typiques de la fonction endothéliale capables d’influencer le comportement des neutrophiles? En effet, notre laboratoire a démontré que chez l’humain, une stimulation directe aux angiopoïétines incitait les neutrophiles à adhérer aux CE, à migrer, à synthétiser et à relâcher l’IL-8, voire même à vivre plus longtemps. La présence du récepteur des angiopoïétines, Tie2, à la surface des neutrophiles laisse présager que la famille possèderait d’autres fonctions leucocytaires encore non-identifiées. Par ailleurs, dans un modèle classique de l’angiogenèse in vivo (matrigel), nous avons observé que sous l’effet du FGF1 et 2, les ébauches des nouveaux vaisseaux étaient parfois accompagnées d’une infiltration de cellules granulocytaires. Ainsi, en partant de ces observations, l’objectif de nos études (présentées ci-après) était d’approfondir nos connaissances sur la relation entre neutrophiles et facteurs angiogéniques, notamment les FGF et les angiopoïétines. Par tests in vitro, nous avons confirmé que les neutrophiles humains exprimaient plusieurs récepteurs du FGF (FGFR1-4) d’une façon hétérogène, et qu’ils migraient vers un gradient des ligands FGF1 et 2. Par ailleurs, nous nous sommes intéressés aux voies de signalisation inflammatoires activées par les ligands FGF1, FGF2, Ang1 et Ang2. Grâce à une stratégie génique ciblant 84 gènes inflammatoires, nous avons identifié plusieurs cibles d’intérêt touchées par Ang1, dont certains membres de la famille de l’IL-1, alors qu’aucun des gènes testés n’avait changé de façon significative sous l’effet des FGF ou d’Ang2. Suite à des cinétiques approfondies, nous avons démontré qu’Ang1 stimulait la transcription de l’ARN messager de l’IL-1β, et augmentait simultanément la quantité de protéine immature (pro-IL-1β; inactive) et clivée (IL-1β « mature »; active). En parallèle, Ang1 augmentait la sécrétion de l’antagoniste naturel de l’IL-1β, l’IL-1RA, sans pour autant stimuler la relâche de l’IL-1β. A l’instar des endotoxines bactériennes dont les effets liés à l’IL-1 dépendaient de la kinase p38, ceux d’Ang1 découlaient presque entièrement des voies de signalisation du p42/44.

Short-term induction of thrombocytopenia delays periodontal healing in rats with periodontal disease: participation of endostatin and vascular endothelial growth factor

Background and Objective: Platelets contain factors, including VEGF and endostatin, that can modulate the healing process. We evaluated the effects of severe thrombocytopenia on periodontal healing in rats and determined the contribution of VEGF and endostatin to the healing process. Material and Methods: Rats were distributed into three test groups and two control groups. Cotton ligatures were placed at the gingival margin level of the lower first molar in the test groups. Sham-operated rats and rats in one of the periodontitis groups were killed 15 days later. Rats in the remaining two periodontitis groups had the ligatures removed in order to study the spontaneous recovery from the periodontal disease 15 days later, and these rats were treated with rabbit antiplatelet serum, in order to induce thrombocytopenia, or normal rabbit serum. An additional group without ligatures received antiplatet serum in the same period. Results: After ligature removal, rats treated with normal rabbit serum showed reduced myeloperoxidase activity, decreased alveolar bone loss and increased numbers of blood vessels. Thrombocytopenia caused a delay in alveolar bone regeneration, a decrease in the number of vessels and a modest decrease in myeloperoxidase activity. In the rats with periodontitis, serum endostatin concentrations were slightly decreased and serum VEGF remained unchanged compared with sham-operated animals. After ligature removal, a significant VEGF increase and endostatin decrease were observed in the rats treated with normal rabbit serum. Thrombocytopenia led to a dramatic fall in both VEGF and endostatin concentrations. Conclusion: Thrombocytopenia leads to a delay of periodontal healing in the situation of experimental periodontitis, which might be mediated in part by a decrease in the serum concentration of VEGF and endostatin derived from the platelets. However, other factors derived from the platelets may also have contributed to a delay of periodontal healing in the rats with thrombocytopenia.

Tamoxifen inhibits transforming growth factor-alpha gene expression in human breast carcinoma samples treated with triiodothyronine

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Muscle-specific growth hormone receptor (GHR) overexpression induces hyperplasia but not hypertrophy in transgenic zebrafish

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

EPIDERMAL GROWTH-FACTOR AND TRANSFORMING GROWTH-FACTOR-ALPHA CHARACTERISTICS OF HUMAN ORAL-CARCINOMA CELL-LINES

This study examined the expression of epidermal growth factor (EGF) cell-surface receptors, the response to exogenous ligand and the autocrine production of transforming growth factor a (TGF-a) in normal and carcinoma-derived human oral keratinocytes. One of eight malignant cell lines overexpressed EGF receptors, while the remainder expressed receptor numbers similar to normal cells. Exogenous EGF stimulated incorporation of tritiated thymidine in a dose-dependent manner. In keratinocytes expressing normal numbers of EGF receptors, the cellular response to exogenous EGF correlated positively with total EGF receptor number. SCC-derived keratinocytes produced more TGF-a than normal cells. There was no statistical correlation between the autocrine production of TGF-a, EGF cell-surface receptor expression and cellular response to exogenous EGF. While the growth-stimulatory effects of exogenous TGF-cl were inhibited by the addition of a neutralising antibody, the presence of this antibody in conditioned medium failed to produce a similar decrease in growth. The results indicate that overexpression of EGF receptors is not an invariable characteristic of human oral squamous carcinoma-derived cell lines. Further, the contribution of TGF-a to the growth of normal and carcinoma-derived human oral keratinocytes in vitro may be less significant than previously documented.

Tamoxifen inhibits transforming growth factor-α gene expression in human breast carcinoma samples treated with triiodothyronine

Objectives: To examine the effects of triiodothyronine (T3), 17β-estradiol (E2), and tamoxifen (TAM) on transforming growth factor (TGF)-α gene expression in primary breast cancer cell cultures and interactions between the different treatments. Methods and results: Patients included in the study (no.=12) had been newly diagnosed with breast cancer. Fresh human breast carcinoma tissue was cut into 0.3-mm slices. These slices were placed in six 35-mm dishes on 2-ml organ culture medium. Dishes received the following treatments: dish 1: ethanol; dish 2: T3; dish 3: T3+TAM; dish 4: TAM; dish 5: E2; dish 6: E2+TAM. TGF-α mRNA content was normalized to glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase mRNA levels. All tissues included in this study were positive for estrogen receptor (ER) and thyroid hormone receptor expression. Treatment with T3 for 48 h significantly increased TGF-α mRNA levels compared to controls (15-fold), and concomitant treatment with TAM reduced expression to 3.4-fold compared to controls. When only TAM was added to the culture medium, TGF-α mRNA expression increased 5.3-fold, significantly higher than with all other treatment modalities. Conclusion: We demonstrate that TGF-α mRNA expression is more efficiently upregulated by T3 than E2. Concomitant treatment with TAM had a mitigating effect on the T3 effect, while E2 induced TGF-α upregulation. Our findings show some similarities between primary culture and breast cancer cell lines, but also some important differences: a) induction of TGF-α, a mitogenic protein, by TAM; b) a differential effect of TAM that may depend on relative expression of ER α and β; and c) supraphysiological doses of T3 may induce mitogenic signals in breast cancer tissue under conditions of low circulating E2. ©2008, Editrice Kurtis.

Apoptotic Cells Contribute to Melanoma Progression and This Effect is Partially Mediated by the Platelet-Activating Factor Receptor

There is evidence that the platelet-activating factor receptor (PAFR) is involved in the clearance of apoptotic cells by macrophages, and that this is associated with anti-inflammatory phenotype. Our group has previously shown that coinjection of a large number of apoptotic cells can promote tumor growth from a subtumorigenic dose of melanoma cells. Here, we studied the involvement of the PAFR in the tumor growth promoting effect of apoptotic cells. A sub-tumorigenic dose of melanoma cells (Tm1) was coinjected with apoptotic Tm1 cells, subcutaneously in the flank of C57Bl/6 mice, and the volume was monitored for 30 days. Animals received the PAFR antagonists, WEB2170 or PCA4248 (5 mg/kg body weight) or vehicle, by peritumoral daily injection for 5 days. Results showed that PAFR antagonists significantly inhibited the tumor growth induced by the coinjection of a subtumorigenic dose of melanoma cells together with apoptotic cells. This was accompanied by inhibition of early neutrophil and macrophage infiltration. Addition of (platelet-activating factor) to this system has no significant effect. PAFR antagonists did not affect the promoting effect of carrageenan. We suggest that the recognition of apoptotic cells by phagocytes leads to activation of PAFR pathways, resulting in a microenvironment response favorable to melanoma growth.

Resistance to EGF receptor inhibitors in glioblastoma mediated by phosphorylation of the PTEN tumor suppressor at tyrosine 240

Glioblastoma multiforme (GBM) is the most aggressive of the astrocytic malignancies and the most common intracranial tumor in adults. Although the epidermal growth factor receptor (EGFR) is overexpressed and/or mutated in at least 50% of GBM cases and is required for tumor maintenance in animal models, EGFR inhibitors have thus far failed to deliver significant responses in GBM patients. One inherent resistance mechanism in GBM is the coactivation of multiple receptor tyrosine kinases, which generates redundancy in activation of phosphoinositide-3'-kinase (PI3K) signaling. Here we demonstrate that the phosphatase and tensin homolog deleted on chromosome 10 (PTEN) tumor suppressor is frequently phosphorylated at a conserved tyrosine residue, Y240, in GBM clinical samples. Phosphorylation of Y240 is associated with shortened overall survival and resistance to EGFR inhibitor therapy in GBM patients and plays an active role in mediating resistance to EGFR inhibition in vitro. Y240 phosphorylation can be mediated by both fibroblast growth factor receptors and SRC family kinases (SFKs) but does not affect the ability of PTEN to antagonize PI3K signaling. These findings show that, in addition to genetic loss and mutation of PTEN, its modulation by tyrosine phosphorylation has important implications for the development and treatment of GBM.

Serum amyloid A is a growth factor for 3T3-L1 adipocytes, inhibits differentiation and promotes insulin resistance

BACKGROUND/OBJECTIVES: Serum amyloid A (SAA) is an acute-phase protein that has been recently correlated with obesity and insulin resistance. Therefore, we first examined whether human recombinant SAA (rSAA) could affect the proliferation, differentiation and metabolism of 3T3-L1 preadipocytes. DESIGN: Preadipocytes were treated with rSAA and analyzed for changes in viability and [H-3-methyl]-thymidine incorporation as well as cell cycle perturbations using flow cytometry analysis. The mRNA expression profiles of adipogenic factors during the differentiation protocol were also analyzed using real-time PCR. After differentiation, 2-deoxy-[1,2-H-3]-glucose uptake and glycerol release were evaluated. RESULTS: rSAA treatment caused a 2.6-fold increase in cell proliferation, which was consistent with the results from flow cytometry showing that rSAA treatment augmented the percentage of cells in the S phase (60.9 +/- 0.54%) compared with the control cells (39.8 +/- 2.2%, ***P<0.001). The rSAA-induced cell proliferation was mediated by the ERK1/2 signaling pathway, which was assessed by pretreatment with the inhibitor PD98059. However, the exposure of 3T3-L1 cells to rSAA during the differentiation process resulted in attenuated adipogenesis and decreased expression of adipogenesis-related factors. During the first 72 h of differentiation, rSAA inhibited the differentiation process by altering the mRNA expression kinetics of adipogenic transcription factors and proteins, such as PPAR gamma 2 (peroxisome proliferator-activated receptor gamma 2), C/EBP beta (CCAAT/enhancer-binding protein beta) and GLUT4. rSAA prevented the intracellular accumulation of lipids and, in fully differentiated cells, increased lipolysis and prevented 2-deoxy-[1,2-H-3]-glucose uptake, which favors insulin resistance. Additionally, rSAA stimulated the secretion of proinflammatory cytokines interleukin 6 and tumor necrosis factor alpha, and upregulated SAA3 mRNA expression during adipogenesis. CONCLUSIONS: We showed that rSAA enhanced proliferation and inhibited differentiation in 3T3-L1 preadipocytes and altered insulin sensitivity in differentiated cells. These results highlight the complex role of SAA in the adipogenic process and support a direct link between obesity and its co-morbidities such as type II diabetes.

Airway Basal Cell Vascular Endothelial Growth Factor-mediated Cross-Talk Regulates Endothelial Cell Dependent Growth Support of Human Airway Basal Cells

The human airway epithelium is a pseudostratified heterogenous layer comprised of cili-ated, secretory, intermediate and basal cells. As the stem/progenitor population of the airway epi-thelium, airway basal cells differentiate into ciliated and secretory cells to replenish the airway epithelium during physiological turnover and repair. Transcriptome analysis of airway basal cells revealed high expression of vascular endothelial growth factor A (VEGFA), a gene not typically associated with the function of this cell type. Using cultures of primary human airway basal cells, we demonstrate that basal cells express all of the 3 major isoforms of VEGFA (121, 165 and 189) but lack functional expression of the classical VEGFA receptors VEGFR1 and VEGFR2. The VEGFA is actively secreted by basal cells and while it appears to have no direct autocrine function on basal cell growth and proliferation, it functions in a paracrine manner to activate MAPK signaling cascades in endothelium via VEGFR2 dependent signaling pathways. Using a cytokine- and serum-free co-culture system of primary human airway basal cells and human endothelial cells revealed that basal cell secreted VEGFA activated endothelium to ex-press mediators that, in turn, stimulate and support basal cell proliferation and growth. These data demonstrate novel VEGFA mediated cross-talk between airway basal cells and endothe-lium, the purpose of which is to modulate endothelial activation and in turn stimulate and sustain basal cell growth.

Die Rolle von Chemokinrezeptor CXCR4 und Connective Tissue Growth Factor innerhalb der Tumor-Stroma-Interaktion in der akuten myeloischen Leukämie

Die akute myeloische Leukämie (AML) ist eine heterogene Erkrankung der hämatopoetischen Vorläuferzelle, die durch unkontrollierte Vermehrung und ein reduziertes Differenzierungsverhalten gekennzeichnet ist. Aufgrund von Therapieresistenzen und häufig vorkommenden Rückfällen ist die AML mit einer schlechten Langzeitprognose verbunden. Neue Studienergebnisse zeigen, dass leukämische Zellen einer hierarchischen Ordnung unterliegen, an deren Spitze die leukämische Stammzelle (LSC) steht, welche den Tumor speist und ähnliche Charakteristika besitzt wie die hämatopoetische Stammzelle. Die LSC nutzt den Kontakt zu Zellen der hämatopoetischen Nische des Knochenmarks, um die erste Therapie zu überdauern und Resistenzen zu erwerben. Neue Therapieansätze versuchen diese Interaktion zwischen leukämischen Zellen und supportiv wirkenden Stromazellen anzugreifen. rnrnIn dieser Arbeit sollte die Bedeutung des CXC-Motiv Chemokinrezeptors Typ 4 (CXCR4) und des Connective Tissue Growth Factors (CTGF) innerhalb der AML-Stroma-Interaktion untersucht werden. CXCR4, der in vivo dafür sorgt, dass AML-Zellen in der Nische gehalten und geschützt werden, wurde durch den neuwertigen humanen CXCR4-spezifischen Antikörper BMS-936564/MDX-1338 in AML-Zelllinien und Patientenzellen in Zellkulturversuchen blockiert. Dies induzierte Apoptose sowie Differenzierung und führte in Kokulturversuchen zu einer Aufhebung des Stroma-vermittelten Schutzes gegenüber der Chemotherapie. Für diese Effekte musste teilweise ein sekundärer Antikörper verwendet werden, der die CXCR4-Moleküle miteinander kreuzvernetzt.rnDie Auswertung eines quantitativen Real time PCR (qPCR)-Arrays ergab, dass CTGF in der AML-Zelllinie Molm-14 nach Kontakt zu Stromazellen hochreguliert wird. Diese Hochregulation konnte in insgesamt drei AML-Zelllinien sowie in drei Patientenproben in qPCR- und Western Blot-Versuchen bestätigt werden. Weitere Untersuchungen zeigten, dass diese Hochregulation (i) unabhängig von der Stromazelllinie ist, (ii) den direkten Kontakt zum Stroma benötigt und (iii) auch unter hypoxischen Bedingungen, wie sie innerhalb des Knochenmarks vorherrschen, stattfindet. Der durch Zell-Zell- oder Zell-Matrix-Kontakt gesteuerte Hippo-Signalweg konnte aus folgenden Gründen als möglicher upstream-Regulationsmechanismus identifiziert werden: (i) Dessen zentraler Transkriptions-Kofaktor TAZ wurde in kokultivierten Molm-14-Zellen stabilisiert, (ii) der shRNA-gesteuerte Knockdown von TAZ führte zu einer reduzierten CTGF-Hochregulation, (iii) CTGF wurde in Abhängigkeit von der Zelldichte reguliert, (iv) Cysteine-rich angiogenic inducer 61 (Cyr61), ein weiteres Zielgen von TAZ, wurde in kokultivierten AML-Zellen ebenfalls verstärkt exprimiert. Der Knockdown von CTGF führte in vitro zu einer partiellen Aufhebung der Stroma-vermittelten Resistenz und die Blockierung von CTGF durch den Antikörper FG-3019 wirkte im AML-Mausmodell lebensverlängernd. rn rnDie Rolle von CTGF in der AML ist bisher nicht untersucht. Die vorliegenden Ergebnisse zeigen, dass CTGF ein interessantes Therapieziel in der AML darstellt. Es bedarf weiterer Untersuchungen, um die Bedeutung von CTGF in der Tumor-Stroma-Interaktion näher zu charakterisieren und nachgeschaltete Signalwege zu identifizieren.

Insulin-like growth factor-I treatment in primary growth hormone insensitivity: effect of recombinant human IGF-I (rhIGF-I) and rhIGF-I/rhIGF-binding protein-3 complex

Growth hormone insensitivity syndrome (GHIS) is a rare cause of growth retardation characterized by high serum GH levels, and low serum insulin-like growth factor I (IGF-I) levels associated with a genetic defect of the GH receptor (GHR) as well post-GHR signaling pathway. Based on clinical, as well as biochemical characteristics, GHIS can be genetically classified as classical/Laron's syndrome and nonclassical/atypical GHIS. Recombinant human IGF-I (rhIGF-I) treatment is effective in promoting growth in subjects who have GHIS. Further, pharmacological studies of a IGF-I compound containing a 1:1 molar complex of rhIGF-I and rhIGF-binding protein-3 (BP-3) demonstrated that the complex was effective in increasing levels of circulating total and free IGF-I and that the administration in patients with GHIS should be safe, well-tolerated and more effective than rhIGF-I on its own.