In Vitro and in Vivo Anticancer Activity of Copper Bis(thiosemicarbazone) Complexes

Neutral and cationic copper bis(thiosemicarbazone) complexes bearing methyl, phenyl, and hydrogen, on the diketo-backbone of the ligand have been synthesized. All of them were characterized by spectroscopic methods and in three cases by X-ray crystallography. In vitro cytotoxicity studies revealed that they are cytotoxic unlike the corresponding zinc complexes. Copper complexes Cu(GTSC) and Cu(GTSCHCl) derived from glyoxal-bis(4-methyl-4-phenyl-3-thiosemicarbazone) (GTSCH(2)) are the most cytotoxic complexes against various human cancer cell lines, with a potency similar to that of the anticancer drug adriamycin and up to 1000 fold higher than that of the corresponding zinc complex. Tritiated thymidine incorporation assay revealed that Cu(GTSC) and Cu(GTSCHCl) inhibit DNA synthesis substantially. Cell cycle analyses showed that Cu(GTSC) and Cu(GTSCHCl) induce apoptosis in HCT116 cells. The Cu(GTSCHCl) complex caused distinct DNA cleavage and Topo II alpha inhibition unlike that for Cu(GTSC). In vivo administration of Cu(GTSC) significantly inhibits tumor growth in HCT116 xenografts in nude mice.

Synthesis and evaluation of the biological activity of N `-2-oxo-1,2 dihydro-3H-indol-3-ylidene] benzohydrazides as potential anticancer agents

New N'-2-oxo-1,2-dihydro-3H-indol-3-ylidene]benzohydrazide derivatives were synthesized and evaluated for their cytotoxic properties against murine leukemia, L1210, human leukemia, REH and K562, human T-cell leukemia, CEM and human cervix carcinoma, HeLa cells. Among the tested compounds, the 3,4,5-trimethoxy-N'-5-methyl-2-oxo-1,2-dihydro-3H-indol-3-ylidene]ben zohydrazide derivative (5t) emerged as the most potent inhibitor against all the tumor cell lines evaluated. To investigate the mechanism of action, 5t was further studied by cell cycle analysis, mitochondrial membrane potential analysis, DNA fragmentation and Annexin V-FITC flow cytometric analysis, which suggested that 5t was able to induce apoptosis at submicromolar range.

Investigations of Pyrrole-Imidazole Polyamide Effects on DNA Replication

Pyrrole–Imidazole polyamides are programmable, cell-permeable small molecules that bind in the minor groove of double-stranded DNA sequence-specifically. Polyamide binding has been shown to alter the local helical structure of DNA, disrupt protein-DNA interactions, and modulate endogenous gene expression. Py–Im polyamides targeted to the androgen receptor-DNA interface have been observed to decrease expression of androgen-regulated genes, upregulate p53, and induce apoptosis in a hormone-sensitive prostate cancer cell line. Here we report that androgen response element (ARE)-targeted polyamides induced DNA replication stress in a hormone-insensitive prostate cancer cell line. The ATR checkpoint kinase was activated in response to this stress, causing phosphorylation of MCM2, and FANCD2 was monoubiquitinated. Surprisingly, little single-stranded DNA was exhibited, and the ATR targets RPA2 and Chk1 were not phosphorylated. We conclude that polyamide induces relatively low level replication stress, and suggest inhibition of the replicative helicase as a putative mechanism based on in vitro assays. We also demonstrate polyamide-induced inhibition of DNA replication in cell free extracts from X. laevis oocytes. In this system, inhibition of chromatin decondensation is observed, preventing DNA replication initiation. Finally, we show that Py-Im polyamides targeted to the ARE and ETS binding sequence downregulate AR- and ERG-driven signaling in a prostate cancer cell line harboring the TMPRSS2-ERG fusion. In a mouse xenograft model, ARE-targeted polyamide treatment reduced growth of the tumor.

Papel das hemaglutininas 67-72p de Corynebacterium diphtheriae na ligação a proteínas plasmáticas, superfícies celulares, invasão e indução de apoptose

Corynebacterium diphtheriae pode ser isolado tanto de quadros de difteria clássica, quanto de infecções sistêmicas, como endocardite. O fibrinogênio (Fbn) e a fibronectina (Fn) são glicoproteínas presentes na matriz extracelular de tecidos conjuntivos. A influência destas proteínas na patogênese das infecções locais e invasivas causadas por C. diphtheriae é objeto de estudo devido ao fato do bacilo diftérico poder ser encontrado em lesões nas quais o Fbn e a Fn são predominantes, incluindo a pseudomembrana diftérica e vegetações cardíacas presentes na endocardite infecciosa. São crescentes as evidências de que o C. diphtheriae pode, além de aderir, ser internalizado por células em cultura. No presente estudo, investigou-se a participação de C. diphtheriae e das proteínas de superfície 67-72p na aderência à Fn e ao Fbn de plasma humano e a eritrócitos. A aderência às células HEp-2 e internalização também foram analisadas. A participação de 67-72p nos mecanismos de morte celular foi avaliada através das colorações por Azul de Tripan e 46-diamidino-2-fenil indol (DAPI), pelo ensaio de redução utilizando dimetil-tiazol-difenil tetrazólio (MTT) e por citometria de fluxo. As 67-72p foram extraídas da superfície da amostra toxigênica C. diphtheriae subsp. mitis CDC-E8392 através de processos mecânicos e precipitação com sulfato de amônio saturado. Análises por SDS-PAGE e immunoblotting detectaram a presença das bandas protéicas de 67 e 72kDa nas amostras toxinogênicas e atoxinogênicas analisadas, as quais pertenciam aos biotipos fermentador e não fermentador de sacarose. C. diphtheriae foi capazes não só de formar agregados na presença de plasma de coelho, mas também de converter Fbn em fibrina independentemente da presença do gene tox. No entanto, a amostra atoxinogênica ATCC 27010 (tox-) foi menos aderente ao Fbn do que a homóloga ATCC 27012 (tox+). A interação bacteriana com eritrócitos foi inibida somente pela Fn. Ligações entre Fn e/ou Fbn com 67-72p foram demonstradas por dot blotting, ELISA e/ou ensaios utilizando fluorescência. As 67-72p foram capazes de inibir as interações bacterianas com o Fbn, indicando que 67-72p podem participar do processo de aderência do patógeno aos tecidos do hospedeiro. Através da microscopia óptica, demonstrou-se a ligação de 67-72p adsorvidas em microesferas de látex com células HEp-2. Anticorpos de coelho do tipo IgG anti 67-72p interferiram somente com a expressão do padrão de aderência do tipo difuso, normalmente apresentado pela amostra CDC-E8392. A Microscopia Eletrônica de Transmissão (MET) e a inibição da internalização bacteriana pela IgG anti 67-72p ou por 67-72p indicaram o papel de 67-72p como invasina. Alterações do citoesqueleto de células HEp-2 com acumulação de actina polimerizada, induzida por microesferas sensibilizadas com 67-72p, foi observada pelo fluorescent actin staining (FAS) test. Foi visualizado um aumento no número de bactérias viáveis no compartimento intracelular após tratamento de células HEp-2 ou dos microrganismos com Fn. A presença de partículas de látex adsorvidas com 67-72p no interior de vacúolos frouxos em células HEp-2 sugeriu que estas proteínas podem causar efeito citotóxico. A avaliação através das colorações com Azul de Tripan, DAPI e os ensaios de redução utilizando MTT demonstraram um decréscimo na viabilidade de células tratadas com 67-72p. As mudanças morfológicas observadas 3 horas após o início do tratamento com 67-72p incluíram vacuolização, fragmentação nuclear e formação de corpúsculos apoptóticos. A citometria de fluxo revelou um decréscimo de 15,13% no volume/tamanho de células tratadas com 67-72p. Além disso, o ensaio utilizando Iodeto de Propídio (IP) e Anexina V (AV)-FITIC demonstrou que havia 66,1% de células vivas (IP-/AV-), 16,6% de células em apoptose inicial (IP-/AV+) e 13,8% de células em apoptose tardia ou necrose secundária. Em conclusão, as 67-72p estão diretamente envolvidas na interação com Fn e Fbn. As proteínas não fimbriais 67-72p são hemaglutininas implicadas na aderência a células respiratórias e na internalização. Além disso, estas proteínas podem atuar como fatores de virulência em potencial para induzir apoptose de células epiteliais nos estágios iniciais da difteria e nas infecções invasivas causadas pelo C. diphtheriae

Efecto antitumoral de la terfenadina, antagonista del receptor H1 de la histamina, mediado por el complejo I mitocondrial

180 p.

Influência da ck2 no processo de interação Leishmania donovani-macrófagos

O gênero Leishmania apresenta espécies capazes de desenvolver doenças de grande importância para a saúde pública, as leishmanioses, que apresentam prevalência mundial de 12 milhões de pessoas. Quando os parasitos entram em contato com o hospedeiro humano passam por um processo de metaciclogênese adquirindo capacidade de interagir com os macrófagos. Inúmeras atividades biológicas são desencadeadas pela ativação de sistemas de transdução de sinais, onde as proteínas cinases e fosfatases desempenham papel fundamental. A proteína cinase CK2 parece estar presente em todas as células eucarióticas (núcleo, citoplasma e superfície). É caracterizada como enzima serina/treonina cinase, embora também seja capaz de fosforilar resíduos de tirosina em suas proteínas-alvo. No presente trabalho, demonstramos que o principal inibidor da CK2, TBB, foi capaz de inibir o crescimento de formas promastigotas de L. donovani e mostrou um mecanismo de ação irreversível, entretanto não foi capaz de induzir apoptose nas formas promastigotas de L. donovani. O pré-tratamento dos parasitos e macrófagos, assim como a adição do TBB durante o processo de infecção induziram uma redução significativa no número de amastigotas por macrófagos possivelmente pelo mecanismo de morte celular programada demosntrada pela técnica do TUNEL. O tratamento de macrófagos com TBB não induziram o aumento de óxido nítrico. Ensaios de imunofluorescência demonstraram a presença de CK2α em promastigotas. Macrófagos não infectados demonstraram pouca marcação para CK2α. Após a interação, a enzima mostrou-se distribuída preferencialmente na periferia dos macrófagos. Os dados do trabalho sugerem que a CK2 é uma importante enzima para a atividade biológica da Leishmania donovani, tendo seu estudo importante relevância para a descoberta de novos alvos terapêuticos.

Propriedades adesivas a substratos abióticos e bióticos, invasão e indução de apoptose celular de Corynebacterium pseudodiphtheriticum

A ocorrência de fenótipos multirresistentes de Corynebacterium pseudodiphtheriticum e sua associação a infecções graves, com elevada mortalidade em pacientes imunocomprometidos, aliados ao escasso conhecimento da virulência e patogenia destas infecções, motivou esta pesquisa, que teve como objetivo investigar mecanismos de virulência e resistência microbiana deste agente entre pacientes de um hospital universitário brasileiro. Um total de 113 amostras de C. pseudodiphtheriticum identificadas por métodos bioquímicos convencionais e sistema API-Coryne isoladas de pacientes de diferentes grupos etários. Os micro-organismos eram, em sua maioria, relacionados a infecções no trato respiratório (27,45%), urinário (29,20%) e sitios intravenosos (18,60%) e cerca de 32,70% das amostras foram provenientes de pacientes com pelo menos uma das condições predisponentes: insuficiência renal; transplante renal, tuberculose em paciente HIV+, câncer, cirrose hepática, hemodiálise e uso de cateter. As amostras testadas revelaram-se multirresistentes sendo a maioria resistente à oxacilina, eritromicina e clindamicina. A adesão das cepas ao poliestireno e ao poliuretano indicou o envolvimento de hidrofobicidade da superfície celular na fase inicial da formação de biofilmes. O crescimento subsequente conduziu à formação de microcolônias, agregados bacterianos densos incorporados na matriz exopolimérica rodeada por espaços vazios, típica de biofilmes maduros. Adicionalmente, a interação do micro-organismo com fibrinogênio e fibronectina humana indica o envolvimento destes componentes séricos na formação de biofilme, sugerindo a participação de diferentes adesinas neste processo e a capacidade deste agente formar biofilme in vivo. A afinidade por esses componentes e a formação de biofilme podem contribuir para o estabelecimento e disseminação da infecção no hospedeiro. Adicionalmente, as cepas de C. pseudodiphtheriticum isoladas de pacientes com infecções localizadas (ATCC10700/Pharyngitis) e sistêmicas (HHC1507/Bacteremia) exibiram um padrão de aderência agregativa-like a células HEp-2, caracterizado por aglomerados de bactérias com aparência de um "empilhado de tijolos". Através do teste FAS e ensaios de interação na presença de inibidores de citoesqueleto, demonstramos o envolvimento da polimerização de actina na internalização das cepas testadas. A internalização bacteriana e rearranjo do citoesqueleto pareceu ser parcialmente desencadeado pela ativação da tirosina-quinase. Finalmente, C. pseudodiphtheriticum foi capaz de sobreviver no ambiente intracelular e embora não tenha demonstrado capacidade de replicar intracelularmente, células HEp-2 foram incapazes de eliminar o patógeno completamente no ambiente extracelular no período de 24 horas. Todas as cepas estudadas foram capazes de induzir apoptose em células epiteliais 24 horas pós-infecção evidenciada pelo aumento significativo no número de células mortas e pela ocorrência de alterações nucleares reveladas através dos métodos de coloração pelo azul Trypan, pelo DAPI e microscopia electrônica de transmissão. Alterações morfológicas incluindo a vacuolização, a fragmentação nuclear e a formação de corpos apoptóticos foram observadas neste período. A citometria de fluxo demonstrou ainda uma diminuição significativa no tamanho das células infectadas e a utilização de dupla marcação (iodeto de propídio / anexina V) permitiu a detecção da ocorrência de necrose e apoptose tardia. Em conclusão, o conhecimento de tais características contribuiu para a compreensão de mecanismos envolvidos no aumento da frequência de infecções graves com elevada mortalidade em pacientes no ambiente hospitalar, por C. pseudodiphtheriticum, um patógeno rotineiramente subestimado em países em desenvolvimento.

Avaliação do efeito do inibidor de histona deacetilase Panobinostat (LBH589) no metabolismo energético de células derivadas de câncer de pulmão

Os mecanismos de ação citotóxica do inibidor de histona deacetilase LBH589 foram investigados em associação com o quimioterápico cisplatina (CDDP) em duas linhagens derivadas de câncer de pulmão de não pequenas células (CPNPC). Os resultados foram analisados em relação ao tipo de morte celular associada às alterações em enzimas relacionadas ao metabolismo energético e a via glicolítica. Para realização do trabalho, foram utilizadas as linhagens tumorais A549 (selvagem para o gene de p53) e Calu-1 (nulo para o gene de p53) tratadas com LBH589 em combinação ou não com CDDP. Foram realizadas curvas de tempo e dose-resposta com as drogas isoladamente pelo ensaio de viabilidade celular (MTT) nas duas linhagens para a escolha das melhores condições para o nosso estudo. As condições dos tratamentos isolados com redução da viabilida celular menores que o IC50 de cada fármaco foram selecionados para realização dos tratamentos combinados. As avaliações de apoptose foram realizadas por citometria de fluxo pelo ensaio de Anexina V/PI, e com a marcação de proteínas por Western Blotting. As proteínas relacionadas a via glicolítica foram avaliadas por Western Blotting e a expressão de RNAm por qPCR. Os resultados demonstraram que o LBH589 combinado a CDDP foi capaz de induzir apoptose em 70% das células (Calu-1) e 54,9% (A549) no tempo de 24 horas, e 90% (calu-1) e 62,1% (A549) em 48 horas, independendo, portanto, do status da p53. Os níveis de expressão de enzimas relacionadas com o metabolismos energético também sofreram alterações nos tratamentos estudados. O LBH589 induziu aumento de cerca de 4x dos níveis de RNAm de HK isoformas I e II em ambas as linhagens. Houve também um aumento na expressão proteica das isoformas de HK I e II. Outras enzimas relacionadas a via glicolítica como PFKP, PKM2 e LDHA foram analisadas e apresentaram redução da expressão proteica, principalmente na presença do LBH589. A combinação da CDDP com LBH589 parece ser promissora para o tratamento de CPNPC induzindo apoptose através de alterações no metabolismo energético tumoral.

Mammalian cell cultures as a model system for the determination of cytotoxicity induced by cholesterol oxidation products

Oxysterols are products of cholesterol oxidation, which may be produced endogenously or may be absorbed from the diet where they are commonly found in foods of animal origin. Oxysterols are known to be cyctotoxic to cells in culture and mode of toxicity has been identified as apoptosis in certain cell lines. The cytotoxicity of the oxysterols 25-hydroxycholesterol (25-OH) and 7β-hydroxycholesterol (7β-OH) was examined in two human cell lines, HepG2, a hepatoma cell line, and U937, a monocytic cell line. Both 25-OH and 7β-OH were cytotoxic to the HepG2 cell line but apoptotic cells were not detected and it was concluded that cells underwent necrosis. 25-OH was not cytotoxic to the U937 cell line but it was found to have a cytostatic effect. 7β-OH was shown to induce apoptosis in the U937 line. The mechanism of oxysterol-induced apoptosis has not yet been fully elucidated, however the generation of an oxidative stress and the depletion of glutathione have been associated with the initial stages of the apoptotic process. The concentration of cellular antioxidant enzyme, superoxide dismutase (SOD) was increased in association with 7β-OH induced apoptosis in the U937 cell line. There was no change in the glutathione concentration or the SOD activity of HepG2 cells, which underwent necrosis in the presence of 7β-OH. Many apoptotic pathways center on the activation of caspase-3, which is the key executioner protease of apoptosis. Caspase-3 activity was also shown to increase in association with 7β-OH-induced apoptosis in U937 cells but there was no significant increase in caspase-3 activity in HepG2 cells. DNA fragmentation is regarded as the biochemical hallmark of apoptosis, therefore the comet assay as a measure of DNA fragmentation was assessed as a measure of apoptosis. The level of DNA fragmentation induced by 7β-OH, as measured using the comet assay, was similar for both cell lines. Therefore, it was concluded that the comet assay could not be used to distinguish between 7β-OH-induced apoptosis in U937 cells and 7β-OH-induced necrosis in HepG2 cells. The cytotoxicity and apoptotic potency of oxysterols 25-OH, 7β-OH, cholesterol- 5a,6a-epoxide (a-epoxide), cholesterol-5β,6β-epoxide (β-epoxide), 19-hydroxy-cholesterol (19-OH), and 7-ketocholesterol (7-keto) was compared in the U937 cell line. 7 β-OH, β-epoxide and 7-keto were found to induce apoptosis in U937 cells. 7β-OH-induced apoptosis was associated with a decrease in the cellular glutathione concentration and an increase in SOD activity, 7-keto and β-epoxide did not affect the glutathione concentration or the SOD activity of the cells.a-Epoxide, 19-OH and 25-OH were not cytotoxic to the U937 cell line.

Genetic Variants of the MDM2 Gene Are Predictive of Treatment-Related Toxicities and Overall Survival in Patients With Advanced NSCLC.

INTRODUCTION: Platinum agents can cause the formation of DNA adducts and induce apoptosis to eliminate tumor cells. The aim of the present study was to investigate the influence of genetic variants of MDM2 on chemotherapy-related toxicities and clinical outcomes in patients with advanced non-small-cell lung cancer (NSCLC). MATERIALS AND METHODS: We recruited 663 patients with advanced NSCLC who had been treated with first-line platinum-based chemotherapy. Five tagging single nucleotide polymorphisms (SNPs) in MDM2 were genotyped in these patients. The associations of these SNPs with clinical toxicities and outcomes were evaluated using logistic regression and Cox regression analyses. RESULTS: Two SNPs (rs1470383 and rs1690924) showed significant associations with chemotherapy-related toxicities (ie, overall, hematologic, and gastrointestinal toxicity). Compared with the wild genotype AA carriers, patients with the GG genotype of rs1470383 had an increased risk of overall toxicity (odds ratio [OR], 3.28; 95% confidence interval [CI], 1.34-8.02; P = .009) and hematologic toxicity (OR, 4.10; 95% CI, 1.73-9.71; P = .001). Likewise, patients with the AG genotype of rs1690924 showed more sensitivity to gastrointestinal toxicity than did those with the wild-type homozygote GG (OR, 2.32; 95% CI, 1.30-4.14; P = .004). Stratified survival analysis revealed significant associations between rs1470383 genotypes and overall survival in patients without overall or hematologic toxicity (P = .007 and P = .0009, respectively). CONCLUSION: The results of our study suggest that SNPs in MDM2 might be used to predict the toxicities of platinum-based chemotherapy and overall survival in patients with advanced NSCLC. Additional validations of the association are warranted.

Peptide leucine arginine, a potent immunomodulatory peptide isolated and structurally characterized from the skin of the Northern Leopard frog, Rana pipiens

On the basis of histamine release from rat peritoneal mast cells, an octadecapeptide was isolated from the skin extract of the Northern Leopard frog (Rana pipiens), This peptide was purified to homogeneity using reversed-phase high performance liquid chromatography and found to have the following primary structure by Edman degradation and pyridylethylation: LVRGCWTKSYPPKPCFVR, in which Cys(5) and Cys(15) are disulfide bridged. The peptide was named peptide leucine-arginine (pLR), reflecting the N- and C-terminal residues. Molecular modeling predicted that pLR possessed a rigid tertiary loop structure with flexible end regions, pLR was synthesized and elicited rapid, noncytolytic histamine release that had a a-fold greater potency when compared with one of the most active histamine-liberating peptides, namely melittin, pLR was able to permeabilize negatively charged unilamellar lipid vesicles but not neutral vesicles, a finding that was consistent with its nonhemolytic action, pLR inhibited the early development of granulocyte macrophage colonies from bone marrow stem cells but did not induce apoptosis of the end stage granulocytes, i,e. mature neutrophils, pLR therefore displays biological activity with both granulopoietic progenitor cells and mast cells and thus represents a novel bioactive peptide from frog skin.

Peptide Tyrosine Arginine, a potent immunomodulatory peptide isolated and structurally characterized from the skin secretions of the dusky gopher frog, Rana sevosa

An octadecapeptide was isolated from the skin secretions of the dusky gopher frog (Rana sevosa) on the basis of histamine release from rat peritoneal mast cells. This peptide was purified to homogeneity by HPLC and found to have the following primary structure, YLKGCWTKSYPPKPCFSR, using both Edman degradation chemistry and peptide sequencing using high-resolution mass spectrometry (Q-TOF MS). The peptide, named peptide Tyrosine Arginine (pYR) shares 77.8% homology with peptide Leucine Arginine (pLR). The effects of the natural amidated peptide, non-amidated peptide and C-loop region of pYR on granulopoiesis and neutrophil apoptosis were investigated. All three analogues inhibited the early development of granulocyte macrophage colonies from bone marrow stem cells but did not induce apoptosis of the end stage granulocytes, the mature neutrophil. Thus, pYR is a novel member of an important and emerging new class of amphibian peptides with hemopoietic actions. (c) 2004 Elsevier Inc. All rights reserved.

Conatumumab (AMG 655) coated nanoparticles for targeted pro-apoptotic drug delivery

Colloidal nanoparticle drug delivery systems have attracted much interest for their ability to enable effective formulation and delivery of therapeutic agents. The selective delivery of these nanoparticles to the disease site can be enhanced by coating the surface of the nanoparticles with targeting moieties, such as antibodies. In this current work, we demonstrate that antibodies on the surface of the particles can also elicit key biological effects. Specifically, we demonstrate the induction of apoptosis in colorectal HCT116 cancer cells using PLGA nanoparticles coated with Conatumumab (AMG 655) death receptor 5-specific antibodies (DR5-NP). We show that DR5-NP preferentially target DR5-expressing cells and present a sufficient density of antibody paratopes to induce apoptosis via DR5, unlike free AMG 655 or non-targeted control nanoparticles. We also demonstrate that DR5-targeted nanoparticles encapsulating the cytotoxic drug camptothecin are effectively targeted to the tumour cells, thereby producing enhanced cytotoxic effects through simultaneous drug delivery and apoptosis induction. These results demonstrate that antibodies on nanoparticulate surfaces can be exploited for dual modes of action to enhance the therapeutic utility of the modality. (C) 2011 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Acquired differential regulation of caspase-8 in cisplatin-resistant non-small-cell lung cancer

Failure to efficiently induce apoptosis contributes to cisplatin resistance in non-small-cell lung cancer (NSCLC). Although BCL-2-associated X protein (BAX) and BCL-2 antagonist killer (BAK) are critical regulators of the mitochondrial apoptosis pathway, their requirement has not been robustly established in relation to cisplatin. Here, we show that cisplatin can efficiently bypass mitochondrial apoptosis block caused by loss of BAX and BAK, via activation of the extrinsic death receptor pathway in some model cell lines. Apoptosis resistance following cisplatin can only be observed when both extrinsic and intrinsic pathways are blocked, consistent with redundancy between mitochondrial and death receptor pathways in cisplatin-induced apoptosis. In H460 NSCLC cells, caspase-8 cleavage was shown to be induced by cisplatin and is dependent on death receptor 4, death receptor 5, Fas-associated protein with death domain, acid sphingomyelinase and ceramide synthesis. In contrast, cisplatin-resistant cells fail to activate caspase-8 via this pathway despite conserving sensitivity to death ligand-driven activation. Accordingly, caspase-8 activation block acquired during cisplatin resistance, can be bypassed by death receptor agonism. © 2012 Macmillan Publishers Limited

Synergistic effects of proteasome inhibitor carfilzomib in combination with tyrosine kinase inhibitors in imatinib-sensitive and -resistant chronic myeloid leukemia models

The tyrosine kinase inhibitor (TKI) imatinib has transformed the treatment and outlook of chronic myeloid leukemia (CML); however, the development of drug resistance and the persistence of TKI-resistant stem cells remain obstacles to eradicating the disease. Inhibition of proteasome activity with bortezomib has been shown to effectively induce apoptosis in TKI-resistant cells. In this study, we show that exposure to the next generation proteasome inhibitor carfilzomib is associated with a decrease in ERK signaling and increased expression of Abelson interactor proteins 1 and 2 (ABI-1/2). We also investigate the effect of carfilzomib in models of imatinib-sensitive and -resistant CML and demonstrate a potent reduction in proliferation and induction of apoptosis in a variety of models of imatinib-resistant CML, including primitive CML stem cells. Carfilzomib acts synergistically with the TKIs imatinib and nilotinib, even in imatinib-resistant cell lines. In addition, we found that the presence of immunoproteasome subunits is associated with an increased sensitivity to carfilzomib. The present findings provide a rational basis to examine the potential of carfilzomib in combination with TKIs as a potential therapy for CML, particularly in imatinib-resistant disease.