Mutagénèse semi-aléatoire au site actif de la DHFR humaine : création et caractérisation de variantes hautement résistantes au MTX.

La dihydrofolate réductase humaine (DHFRh) est une enzyme essentielle à la prolifération cellulaire. Elle réduit le dihydrofolate en tétrahydrofolate, un co-facteur impliqué dans la biosynthèse des purines et du thymidylate. La DHFRh est une cible de choix pour des agents de chimiothérapie comme le méthotrexate (MTX), inhibant spécifiquement l’enzyme ce qui mène à un arrêt de la prolifération et ultimement à la mort cellulaire. Le MTX est utilisé pour le traitement de plusieurs maladies prolifératives, incluant le cancer. La grande utilisation du MTX dans le milieu clinique a mené au développement de mécanismes de résistance, qui réduisent l’efficacité de traitement. La présente étude se penche sur l’un des mécanismes de résistance, soit des mutations dans la DHFRh qui réduisent son affinité pour le MTX, dans le but de mieux comprendre les éléments moléculaires requis pour la reconnaissance de l’inhibiteur au site actif de l’enzyme. En parallèle, nous visons à identifier des variantes plus résistantes au MTX pour leur utilisation en tant que marqueurs de sélection en culture cellulaire pour des systèmes particuliers, tel que la culture de cellules hématopoïétiques souches (CHS), qui offrent des possibilités intéressantes dans le domaine de la thérapie cellulaire. Pour étudier le rôle des différentes régions du site actif, et pour vérifier la présence d’une corrélation entre des mutations à ces régions et une augmentation de la résistance au MTX, une stratégie combinatoire a été dévelopée pour la création de plusieurs banques de variantes à des résidus du site actif à proximité du MTX lié. Les banques ont été sélectionnées in vivo dans un système bactérien en utilisant des milieux de croissance contenant des hautes concentrations de MTX. La banque DHFRh 31/34/35 généra un nombre considérable de variantes combinatoires de la DHFRh hautement résistantes au MTX. Les variantes les plus intéressantes ont été testées pour leur potentiel en tant que marqueur de sélection dans plusieurs lignées cellulaires, dont les cellules hématopoïétiques transduites. Une protection complète contre les effets cytotoxiques du MTX a été observée chez ces cellules suite à leur infection avec les variantes combinatoires. Pour mieux comprendre les causes moléculaires reliées à la résistance au MTX, des études de structure tridimensionnelle de variantes liées au MTX ont été entreprises. La résolution de la structure de la double variante F31R/Q35E lié au MTX a révélé que le phénotype de résistance était attribuable à d’importantes différences entre le site actif de la double variante et de l’enzyme native, possiblement dû à un phénomème dynamique. Une compréhension plus générale de la reconnaissance et la résistance aux antifolates a été réalisée en comparant des séquences et des structures de variantes de la DHFR résistants aux antifolates et provenant de différentes espèces. En somme, ces travaux apportent de nouveaux éléments pour la comprehension des intéractions importantes entre une enzyme et un ligand, pouvant aider au développement de nouveaux antifolates plus efficaces pour le traitement de diverses maladies. De plus, ces travaux ont généré de nouveaux gènes de résistance pouvant être utilisés en tant que marqueurs de sélection en biologie cellulaire.

Directed evolution of human dihydrofolate reductase: towards a better understanding of binding at the active site

La dihydrofolate réductase humaine (DHFRh) est une enzyme essentielle à la prolifération cellulaire, ce qui en fait une cible de choix pour le traitement de différents cancers. À cet effet, plusieurs inhibiteurs spécifiques de la DHFRh, les antifolates, ont été mis au point : le méthotrexate (MTX) et le pemetrexed (PMTX) en sont de bons exemples. Malgré l’efficacité clinique certaine de ces antifolates, le développement de nouveaux traitements s’avère nécessaire afin de réduire les effets secondaires liés à leur utilisation. Enfin, dans l’optique d’orienter la synthèse de nouveaux composés inhibiteurs des DHFRh, une meilleure connaissance des interactions entre les antifolates et leur enzyme cible est primordiale. À l’aide de l’évolution dirigée, il a été possible d’identifier des mutants de la DHFRh pour lesquels l’affinité envers des antifolates cliniquement actifs se voyait modifiée. La mutagenèse dite ¬¬de saturation a été utilisée afin de générer des banques de mutants présentant une diversité génétique au niveau des résidus du site actif de l’enzyme d’intérêt. De plus, une nouvelle méthode de criblage a été mise au point, laquelle s’est avérée efficace pour départager les mutations ayant entrainé une résistance aux antifolates et/ou un maintient de l’activité enzymatique envers son substrat natif, soient les phénotypes d’activité. La méthode de criblage consiste dans un premier temps en une sélection bactérienne à haut débit, puis dans un second temps en un criblage sur plaques permettant d’identifier les meilleurs candidats. Plusieurs mutants actifs de la DHFRh, résistants aux antifolates, ont ainsi pu être identifiés et caractérisés lors d’études de cinétique enzymatique (kcat et IC50). Sur la base de ces résultats cinétiques, de la modélisation moléculaire et des données structurales de la littérature, une étude structure-activité a été effectuée. En regardant quelles mutations ont les effets les plus significatif sur la liaison, nous avons commencé à construire un carte moléculaire des contacts impliqués dans la liaison des ligands. Enfin, des connaissances supplémentaires sur les propriétés spécifiques de liaison ont put être acquises en variant l’inhibiteur testé, permettant ainsi une meilleure compréhension du phénomène de discrimination du ligand.

Pharmacogénétique du DHFR chez les enfants leucémiques

Le dihydrofolate réductase (DHFR) est la principale cible du méthotrexate, un important composant du traitement de la leucémie lymphoblastique aiguë (LLA). Une association des polymorphismes du promoteur de DHFR avec l’issue de la LLA a été mise en évidence au laboratoire. Une survie sans événement (EFS) réduite corrélait avec les allèles A -317 et C -1610, et l’haplotype *1, défini par ces allèles. L’haplotype *1 était aussi associé à une expression élevée du DHFR. Dans cette étude, nous étendons l’analyse à la région régulatrice adjacente, d’environ 400 pb, correspondant au transcrit mineur non-codant du DHFR, qui joue un rôle essentiel dans la régulation de la transcription au niveau du promoteur majeur. Six polymorphismes ont été identifiés, parmi lesquels 5 étaient des SNPs et un polymorphisme de longueur composé d’un nombre variable d’éléments de 9 pb et d’une insertion/délétion de 9 pb. L’analyse d’haplotype, incluant tous les polymorphismes promoteurs, a révélé une diversification de l’haploytpe *1 en 5 sous-types (*1a à *1e). Les variations du promoteur majeur et les sous-types de l’haplotype *1 ont été par la suite analysés pour l’association avec l’issue de LLA. Un EFS réduit corrélait avec l’allèle A du polymorphisme G308A (p=0,02) et avec l’haplotype *1 (p=0,01). Des niveaux élevées d’ARNm étaient trouvés chez les porteurs de l’haplotype *1b (p=0,005) et pas pour les autres sous-types de l’haplotype *1. Alors, la mauvaise issue de LLA associée avec l'haplotype *1 est en effet déterminée par le sous-type *1b. Cette étude donne un nouvel aperçu des polymorphismes régulateurs du DHFR définissant plus précisément les variations du DHFR prédisposant un événement.

Detection of methotrexate using surface plasmon resonance biosensors for chemotherapy monitoring

Le méthotrexate (MTX), un agent anti-cancéreux fréquemment utilisé en chimiothérapie, requiert généralement un suivi thérapeutique de la médication (Therapeutic Drug Monitoring, TDM) pour surveiller son niveau sanguin chez le patient afin de maximiser son efficacité tout en limitant ses effets secondaires. Malgré la fenêtre thérapeutique étroite entre l’efficacité et la toxicité, le MTX reste, à ce jour, un des agents anti-cancéreux les plus utilisés au monde. Les techniques analytiques existantes pour le TDM du MTX sont coûteuses, requièrent temps et efforts, sans nécessairement fournir promptement les résultats dans le délai requis. Afin d’accélérer le processus de dosage du MTX en TDM, une stratégie a été proposée basée sur un essai compétitif caractérisé principalement par le couplage plasmonique d’une surface métallique et de nanoparticules d’or. Plus précisément, l’essai quantitatif exploite la réaction de compétition entre le MTX et une nanoparticule d’or fonctionnalisée avec l’acide folique (FA-AuNP) ayant une affinité pour un récepteur moléculaire, la réductase humaine de dihydrofolate (hDHFR), une enzyme associée aux maladies prolifératives. Le MTX libre mixé avec les FA-AuNP, entre en compétition pour les sites de liaison de hDHFR immobilisés sur une surface active en SPR ou libres en solution. Par la suite, les FA-AuNP liées au hDHFR fournissent une amplification du signal qui est inversement proportionnelle à la concentration de MTX. La résonance des plasmons de surface (SPR) est généralement utilisée comme une technique spectroscopique pour l’interrogation des interactions biomoléculaires. Les instruments SPR commerciaux sont généralement retrouvés dans les grands laboratoires d’analyse. Ils sont également encombrants, coûteux et manquent de sélectivité dans les analyses en matrice complexe. De plus, ceux-ci n’ont pas encore démontré de l’adaptabilité en milieu clinique. Par ailleurs, les analyses SPR des petites molécules comme les médicaments n’ont pas été explorés de manière intensive dû au défi posé par le manque de la sensibilité de la technique pour cette classe de molécules. Les développements récents en science des matériaux et chimie de surfaces exploitant l’intégration des nanoparticules d’or pour l’amplification de la réponse SPR et la chimie de surface peptidique ont démontré le potentiel de franchir les limites posées par le manque de sensibilité et l’adsorption non-spécifique pour les analyses directes dans les milieux biologiques. Ces nouveaux concepts de la technologie SPR seront incorporés à un système SPR miniaturisé et compact pour exécuter des analyses rapides, fiables et sensibles pour le suivi du niveau du MTX dans le sérum de patients durant les traitements de chimiothérapie. L’objectif de cette thèse est d’explorer différentes stratégies pour améliorer l’analyse des médicaments dans les milieux complexes par les biocapteurs SPR et de mettre en perspective le potentiel des biocapteurs SPR comme un outil utile pour le TDM dans le laboratoire clinique ou au chevet du patient. Pour atteindre ces objectifs, un essai compétitif colorimétrique basé sur la résonance des plasmons de surface localisée (LSPR) pour le MTX fut établi avec des nanoparticules d’or marquées avec du FA. Ensuite, cet essai compétitif colorimétrique en solution fut adapté à une plateforme SPR. Pour les deux essais développés, la sensibilité, sélectivité, limite de détection, l’optimisation de la gamme dynamique et l’analyse du MTX dans les milieux complexes ont été inspectés. De plus, le prototype de la plateforme SPR miniaturisée fut validé par sa performance équivalente aux systèmes SPR existants ainsi que son utilité pour analyser les échantillons cliniques des patients sous chimiothérapie du MTX. Les concentrations de MTX obtenues par le prototype furent comparées avec des techniques standards, soit un essai immunologique basé sur la polarisation en fluorescence (FPIA) et la chromatographie liquide couplée avec de la spectrométrie de masse en tandem (LC-MS/MS) pour valider l’utilité du prototype comme un outil clinique pour les tests rapides de quantification du MTX. En dernier lieu, le déploiement du prototype à un laboratoire de biochimie dans un hôpital démontre l’énorme potentiel des biocapteurs SPR pour utilisation en milieux clinique.

Cell lines and animal model in the analysis of pharmacogenomics markers in childhood acute lymphoblastic leukemia

La leucémie aiguë lymphoblastique (LAL) est le cancer pédiatrique le plus fréquent. Elle est la cause principale de mortalité liée au cancer chez les enfants due à un groupe de patient ne répondant pas au traitement. Les patients peuvent aussi souffrir de plusieurs toxicités associées à un traitement intensif de chimiothérapie. Les études en pharmacogénétique de notre groupe ont montré une corrélation tant individuelle que combinée entre les variants génétiques particuliers d’enzymes dépendantes du folate, particulièrement la dihydrofolate réductase (DHFR) ainsi que la thymidylate synthase (TS), principales cibles du méthotrexate (MTX) et le risque élevé de rechute chez les patients atteints de la LAL. En outre, des variations dans le gène ATF5 impliqué dans la régulation de l’asparagine synthetase (ASNS) sont associées à un risque plus élevé de rechute ou à une toxicité ASNase dépendante chez les patients ayant reçu de l’asparaginase d’E.coli (ASNase). Le but principal de mon projet de thèse est de comprendre davantage d’un point de vue fonctionnel, le rôle de variations génétiques dans la réponse thérapeutique chez les patients atteints de la LAL, en se concentrant sur deux composants majeurs du traitement de la LAL soit le MTX ainsi que l’ASNase. Mon objectif spécifique était d’analyser une association trouvée dans des paramètres cliniques par le biais d’essais de prolifération cellulaire de lignées cellulaires lymphoblastoïdes (LCLs, n=93) et d’un modèle murin de xénogreffe de la LAL. Une variation génétique dans le polymorphisme TS (homozygosité de l’allèle de la répétition triple 3R) ainsi que l’haplotype *1b de DHFR (défini par une combinaison particulière d’allèle dérivé de six sites polymorphiques dans le promoteur majeur et mineur de DHFR) et de leurs effets sur la sensibilité au MTX ont été évalués par le biais d’essais de prolifération cellulaire. Des essais in vitro similaires sur la réponse à l’ASNase de E. Coli ont permis d’évaluer l’effet de la variation T1562C de la région 5’UTR de ATF5 ainsi que des haplotypes particuliers du gène ASNS (définis par deux variations génétiques et arbitrairement appelés haplotype *1). Le modèle murin de xénogreffe ont été utilisé pour évaluer l’effet du génotype 3R3R du gène TS. L’analyse de polymorphismes additionnels dans le gène ASNS a révélé une diversification de l’haplotype *1 en 5 sous-types définis par deux polymorphismes (rs10486009 et rs6971012,) et corrélé avec la sensibilité in vitro à l’ASNase et l’un d’eux (rs10486009) semble particulièrement important dans la réduction de la sensibilité in vitro à l’ASNase, pouvant expliquer une sensibilité réduite de l’haplotype *1 dans des paramètres cliniques. Aucune association entre ATF5 T1562C et des essais de prolifération cellulaire en réponse à ASNase de E.Coli n’a été détectée. Nous n’avons pas détecté une association liée au génotype lors d’analyse in vitro de sensibilité au MTX. Par contre, des résultats in vivo issus de modèle murin de xénogreffe ont montré une relation entre le génotype TS 3R/3R et la résistance de manière dose-dépendante au traitement par MTX. Les résultats obtenus ont permis de fournir une explication concernant un haut risque significatif de rechute rencontré chez les patients au génotype TS 3R/3R et suggèrent que ces patients pourraient recevoir une augmentation de leur dose de MTX. À travers ces expériences, nous avons aussi démontré que les modèles murins de xénogreffe peuvent servir comme outil préclinique afin d’explorer l’option d’un traitement individualisé. En conclusion, la connaissance acquise à travers mon projet de thèse a permis de confirmer et/ou d’identifier quelques variants dans la voix d’action du MTX et de l’ASNase qui pourraient faciliter la mise en place de stratégies d’individualisation de la dose, permettant la sélection d’un traitement optimum ou moduler la thérapie basé sur la génétique individuelle.

Découverte de nouveaux marqueurs pharmacogénomiques de la maladie du greffon contre l'hôte en transplantation de cellules souches hématopoïétiques

La transplantation de cellules souches hématopoïétiques (CSH) constitue une avenue thérapeutique potentiellement curative pour plusieurs cancers hématologiques comme la leucémie. L’utilisation d’une thérapie immunosuppressive pour prévenir la maladie du greffon contre l’hôte (GvHD) est un déterminant majeur du succès de la greffe. Malgré tout, cette complication survient chez 25 à 50% des transplantés et est une cause majeure de mortalité. L’optimisation du régime d’immunosuppression est un facteur facilement modifiable qui pourrait améliorer le pronostic des patients. Particulièrement, les polymorphismes du génome du donneur ou du receveur dans les voies pharmacogénomiques des immunosuppresseurs pourraient influencer l’exposition et l’action de ces médicaments, de même que le pronostic du patient. Le profilage de 20 pharmacogènes prioritaires chez des paires de donneurs-receveurs en greffe de CSH a permis d’identifier des variations génétiques liées au risque de la GvHD aiguë. Principalement, le statut génétique du receveur pour les protéines ABCC1 et ABCC2, impliquées dans le transport du méthotrexate (MTX), ainsi que des cibles moléculaires de ce médicament (ATIC et MTHFR) ont été associées au risque de GvHD aiguë. Similairement, le NFATc1, codant pour une cible moléculaire de la cyclosporine, augmentait lui aussi le risque de la maladie. Les porteurs de deux génotypes à risque et plus étaient particulièrement prédisposés à développer cette complication. Par surcroît, le statut génétique du donneur influençait également le pronostic du receveur après la greffe. Entre autres, des allèles protecteurs ont été identifiés dans les voies liées au transport (SLC19A1) et à l’action du MTX (DHFR). Inversement, NFATc2 a été associé à une augmentation du risque de GvHD aiguë. Afin de mieux comprendre les associations observées entre ces marqueurs génétiques et le risque de GvHD aiguë, une étude prospective innovante est en cours chez des greffés de CSH. Cette étude permettra d’étudier comment la génétique du patient ou du donneur peut influencer la pharmacocinétique et la pharmacodynamie des immunosuppresseurs, de même que leurs liens avec la GvHD aiguë. Ces paramètres sont quantifiés grâce à des approches analytiques que nous avons mises au point afin de répondre aux besoins spécifiques et uniques de cette étude. Les approches proposées dans cette thèse sont complémentaires aux méthodes classiques de suivi des immunosuppresseurs et pourraient aider à optimiser la pharmacothérapie du patient. Une meilleure identification des patients à haut risque de GvHD aiguë avant la greffe, basée sur des marqueurs pharmacogénomiques identitaires, pourrait guider le choix de la prophylaxie immunosuppressive, et ainsi améliorer l’issue clinique de la greffe.

Two Atypical Enteropathogenic Escherichia coli Strains Induce the Production of Secreted and Membrane-Bound Mucins To Benefit Their Own Growth at the Apical Surface of Human Mucin-Secreting Intestinal HT29-MTX Cells

In rabbit ligated ileal loops, two atypical enteropathogenic Escherichia coli (aEPEC) strains, 3991-1 and 0421-1, intimately associated with the cell membrane, forming the characteristic EPEC attachment and effacement lesion of the brush border, induced a mucous hypersecretion, whereas typical EPEC (tEPEC) strain E2348/69 did not. Using cultured human mucin-secreting intestinal HT29-MTX cells, we demonstrate that apically aEPEC infection is followed by increased production of secreted MUC2 and MUC5AC mucins and membrane-bound MUC3 and MUC4 mucins. The transcription of the MUC5AC and MUC4 genes was transiently upregulated after aEPEC infection. We provide evidence that the apically adhering aEPEC cells exploit the mucins` increased production since they grew in the presence of membrane-bound mucins, whereas tEPEC did not. The data described herein report a putative new virulence phenomenon in aEPEC.

Long-term follow-up of high-dose chemotherapy with autologous stem-cell transplantation and response-adapted whole-brain radiotherapy for newly diagnosed primary CNS lymphoma: results of the multicenter Ostdeutsche Studiengruppe Hamato-Onkologie OSHO-53 phase II study

Introduction: We previously reported the results of a phase II study for patients with newly diagnosed primary CNS lymphoma (PCNSL) treated with autologous peripheral blood stem-cell transplantation (aPBSCT) and responseadapted whole brain radiotherapy (WBRT). The purpose of this report is to update the initial results and provide long-term data regarding overall survival, prognostic factors, and the risk of treatment-related neurotoxicity.Methods: A long-term follow-up was conducted on surviving primary central nervous system lymphoma patients having been treated according to the ,,OSHO-53 study", which was initiated by the Ostdeutsche Studiengruppe Hamatologie-Onkologie. Between August 1999 and October 2004 twentythree patients with an average age of 55 and median Karnofsky performance score of 70% were enrolled and received high-dose mthotrexate (HD-MTX) on days 1 and 10. In case of at least a partial remission (PR), high-dose busulfan/ thiotepa (HD-BuTT) followed by aPBSCT was performed. Patients without response to induction or without complete remission (CR) after HD-BuTT received WBRT. All patients (n=8), who are alive in 2011, were contacted and Mini Mental State examination (MMSE) and the EORTC QLQ-C30 were performed.Results: Eight patients are still alive with a median follow-up of 116,9 months (79 - 141, range). One of them suffered from a late relapse eight and a half years after initial diagnosis of PCNSL, another one suffers from a gall bladder carcinoma. Both patients are alive, the one with the relapse of PCNSL has finished rescue therapy and is further observed, the one with gall baldder carcinoma is still under therapy. MMSE and QlQ-C30 showed impressive results in the patients, who were not irradiated. Only one of the irradiated patients is still alive with a clear neurologic deficit but acceptable quality of life.Conclusions: Long-term follow-up of our patients, who were included in the OSHO-53 study show an overall survival of 30 percent. If WBRT can be avoided no long-term neurotoxicity has been observed and the patients benefit from excellent Quality of Life. Induction chemotherapy with two cycles of HD-MTX should be intensified to improve the unsatisfactory OAS of 30 percent.

Differential Gene Expression Profiles May Differentiate Responder and Nonresponder Patients with Rheumatoid Arthritis for Methotrexate (MTX) Monotherapy and MTX plus Tumor Necrosis Factor Inhibitor Combined Therapy

Objective. We aimed to evaluate whether the differential gene expression profiles of patients with rheumatoid arthritis (RA) could distinguish responders from nonresponders to methotrexate (MTX) and, in the case of MTX nonresponders, responsiveness to MTX plus anti-tumor necrosis factor-alpha (anti-TNF) combined therapy. Methods. We evaluated 25 patients with RA taking MTX 15-20 mg/week as a monotherapy (8 responders and 17 nonresponders). All MTX nonresponders received intliximab and were reassessed after 20 weeks to evaluate their anti-TNF responsiveness using the European League Against Rheumatism response criteria. A differential gene expression analysis from peripheral blood mononuclear cells was performed in terms of hierarchical gene clustering, and an evaluation of differentially expressed genes was performed using the significance analysis of microarrays program. Results. Hierarchical gene expression clustering discriminated MTX responders from nonresponders, and MTX plus anti-TNF responders from nonresponders. The evaluation of only highly modulated genes (fold change > 1.3 or < 0.7) yielded 5 induced (4 antiapoptotic and CCL4) and 4 repressed (4 proapoptotic) genes in MTX nonresponders compared to responders. In MTX plus anti-TNF nonresponders, the CCL4, CD83, and BCL2A1 genes were induced in relation to responders. Conclusion. Study of the gene expression profiles of RA peripheral blood cells permitted differentiation of responders from nonresponders to MTX and anti-TNF. Several candidate genes in MTX non-responders (CCL4, HTRA2, PRKCD, BCL2A1, CAV1, TNIP1 CASP8AP2, MXD1, and BTG2) and 3 genes in MTX plus anti-TNF nonresponders (CCL4, CD83, and BCL2A1) were identified for further study. (First Release July 1 2012; J Rheumatol 2012;39:1524-32; doi:10.3899/jrheum.120092)

Profile Of The Use Of Disease Modifying Drugs In The Brazilian Registry Of Spondyloarthritides.

Few studies have evaluated the profile of use of disease modifying drugs (DMD) in Brazilian patients with spondyloarthritis (SpA). A common research protocol was applied prospectively in 1505 patients classified as SpA by criteria of the European Spondyloarthropathies Study Group (ESSG), followed at 29 referral centers in Rheumatology in Brazil. Demographic and clinical variables were obtained and evaluated, by analyzing their correlation with the use of DMDs methotrexate (MTX) and sulfasalazine (SSZ). At least one DMD was used by 73.6% of patients: MTX by 29.2% and SSZ by 21.7%, while 22.7% used both drugs. The use of MTX was significantly associated with peripheral involvement, and SSZ was associated with axial involvement, and the two drugs were more administered, separately or in combination, in the mixed involvement (p < 0.001). The use of a DMD was significantly associated with Caucasian ethnicity (MTX , p = 0.014), inflammatory back pain (SSZ, p = 0.002) , buttock pain (SSZ, p = 0.030), neck pain (MTX, p = 0.042), arthritis of the lower limbs (MTX, p < 0.001), arthritis of the upper limbs (MTX, p < 0.001), enthesitis (p = 0.007), dactylitis (MTX, p < 0.001), inflammatory bowel disease (SSZ, p < 0.001) and nail involvement (MTX, p < 0.001). The use of at least one DMD was reported by more than 70% of patients in a large cohort of Brazilian patients with SpA, with MTX use more associated with peripheral involvement and the use of SSZ more associated with axial involvement.

Nek5 Interacts With Mitochondrial Proteins And Interferes Negatively In Mitochondrial Mediated Cell Death And Respiration.

Mitochondria are involved in energy supply, signaling, cell death and cellular differentiation and have been implicated in several human diseases. Neks (NIMA-related kinases) represent a family of mammal protein kinases that play essential roles in cell-cycle progression, but other functions have recently been related. A yeast two-hybrid (Y2H) screen was performed to identify and characterize Nek5 interaction partners and the mitochondrial proteins Cox11, MTX-2 and BCLAF1 were retrieved. Apoptosis assay showed protective effects of stable hNek5 expression from Hek293-T's cell death after thapsigargin treatment (2μM). Nek5 silenced cells as well as cells expressing a kinase dead version of Nek5, displayed an increase in ROS formation after 4h of thapsigargin treatment. Mitochondrial respiratory chain activity was found decreased upon stable hNek5expression. Cells silenced for hNek5 on the other hand presented 1.7 fold increased basal rates of respiration, especially at the electrons transfer steps from TMPD to cytochrome c and at the complex II. In conclusion, our data suggest for the first time mitochondrial localization and functions for Nek5 and its participation in cell death and cell respiration regulation. Stable expression of hNek5 in Hek293T cells resulted in enhanced cell viability, decreased cell death and drug resistance, while depletion of hNek5by shRNA overcame cancer cell drug resistance and induced apoptosis in vitro. Stable expression of hNek5 also inhibits thapsigargin promoted apoptosis and the respiratory chain complex IV in HEK293T cells.

Myotoxic phospholipases A(2) isolated from Bothrops brazili snake venom and synthetic peptides derived from their C-terminal region: Cytotoxic effect on microorganism and tumor cells

This paper reports the purification and biochemical/pharmacological characterization of two myotoxic phospholipases A(2) (PLA(2)S) from Bothrops brazili venom, a native snake from Brazil. Both myotoxins (MTX-I and II) were purified by a single chromatographic step on a CM-Sepharose ion-exchange column up to a high purity level, showing M-r similar to 14,000 for the monomer and 28,000 Da for the dimer. The N-terminal and internal peptide amino acid sequences showed similarity with other myotoxic PLA2S from snake venoms, MTX-I belonging to Asp49 PLA(2) class, enzymatically active, and MTX-II to Lys49 PLA(2)S, catalytically inactive. Treatment of MTX-I with BPB and EDTA reduced drastically its PLA(2) and anticoagulant activities, corroborating the importance of residue His48 and Ca2+ ions for the enzymatic catalysis. Both PLA(2)S induced myotoxic activity and dose-time dependent edema similar to other isolated snake venom toxins from Bothrops and Crotalus genus. The results also demonstrated that MTXs and cationic synthetic peptides derived from their 115-129 C-terminal region displayed cytotoxic activity on human T-cell leukemia (JURKAT) lines and microbicidal effects against Escherichia coli, Candida albicans and Leishmania sp. Thus, these PLA(2) proteins and C-terminal synthetic peptides present multifunctional properties that might be of interest in the development of therapeutic strategies against parasites, bacteria and cancer. (C) 2008 Elsevier Inc. All rights reserved.

Abatacept Improves Health-Related Quality of Life, Pain, Sleep Quality, and Daily Participation in Subjects With Juvenile Idiopathic Arthritis

Objective. To assess health-related quality of life (HRQOL) in abatacept-treated children/adolescents with juvenile idiopathic arthritis (JIA). Methods. In this phase III, double-blind, placebo-controlled trial, subjects with active polyarticular course JIA and an inadequate response/intolerance to >= 1 disease-modifying antirheumatic drug (including biologics) received abatacept 10 mg/kg plus methotrexate (MTX) during the 4-month open-label period (period A). Subjects achieving the American College of Rheumatology Pediatric 30 criteria for improvement (defined ""responders"") were randomized to abatacept or placebo (plus MTX) in the 6-month double-blind withdrawal period (period B). HRQOL assessments included 15 Child Health Questionnaire (CHQ) health concepts plus the physical (PhS) and psychosocial summary scores (PsS), pain (100-mm visual analog scale), the Children`s Sleep Habits Questionnaire, and a daily activity participation questionnaire. Results. A total of 190 subjects from period A and 122 from period B were eligible for analysis. In period A, there were substantial improvements across all of the CHQ domains (greatest improvement was in pain/discomfort) and the PhS (8.3 units) and PsS (4.3 units) with abatacept. At the end of period B, abatacept-treated subjects had greater improvements versus placebo in all domains (except behavior) and both summary scores. Similar improvement patterns were seen with pain and sleep. For participation in daily activities, an additional 2.6 school days/month and 2.3 parents` usual activity days/month were gained in period A responders with abatacept, and further gains were made in period B (1.9 versus 0.9 [P = 0.033] and 0.2 versus -1.3 [P = 0.109] school days/month and parents` usual activity days/month, respectively, in abatacept-versus placebo-treated subjects). Conclusion. Improvements in HRQOL were observed with abatacept, providing real-life tangible benefits to children with JIA and their parents/caregivers.

Gingival capillary changes and oral motor weakness in juvenile dermatomyositis

Objective. We assessed the orofacial involvement in JDM, and evaluated the possible association of gingival and mandibular mobility alterations with demographic data, periodontal indices, clinical features, muscle enzyme levels, JDM scores and treatment. Methods. Twenty-six JDM patients were studied and compared with 22 healthy controls. Orofacial evaluation included clinical features, dental and periodontal assessment, mandibular function and salivary flow. Results. The mean current age was similar in patients with JDM and controls (P > 0.05). A unique gingival alteration characterized by erythema, capillary dilation and bush-loop formation was observed only in JDM patients (61 vs 0%, P = 0.0001). The frequencies of altered mandibular mobility and reduced mouth opening were significantly higher in patients with JDM vs controls (50 vs 14%, P = 0.013; 31 vs 0%, P = 0.005). Comparison of the patients with and without gingival alteration showed that the former had lower values of median of cementoenamel junction (-0.26 vs -0.06 mm, P = 0.013) and higher gingival bleeding index (27.7 vs 14%, P = 0.046). This pattern of gingival alteration was not associated with periodontal disease [plaque index (P = 0.332) and dental attachment loss (P = 0.482)]. The medians for skin DAS and current dose of MTX were higher in JDM with gingival alteration (2.5 vs 0.5, P = 0.029; 28.7 vs 15, P = 0.012). A significant association of lower median manual muscle testing with a reduced ability to open the mouth was observed in patients with JDM than those without this alteration (79 vs 80, P = 0.002). Conclusions. The unique gingival pattern associated with cutaneous disease activity, distinct from periodontal disease, suggests that gingiva is a possible target tissue for JDM. In addition, muscle weakness may be a relevant factor for mandibular mobility.