Immune escape durch Überexpression von HER-2/neu

In Tumoren und Onkogen-transformierten Zellen finden sich häufig Defizienzen in der Expression von Komponenten der MHC Klasse I-Antigenprozessierung, die mit einer verminderten MHC Klasse I-Oberflächenexpression und einer reduzierten Sensitivität der Zellen gegenüber einer ZTL-vermittelten Lyse gekoppelt sein können. Da in den meisten Fällen die reduzierten Expressionsmuster über Zytokine revertiert werden können, werden verschiedene Regulationsmechanismen als Ursache für die Defizienzen postuliert. Auch in Zellen, die den „human epidermal growth factor receptor 2“ (HER-2/neu) überexprimieren, wurden derartige „Immune escape“-Mechanismen identifiziert. Aufgrund der Amplifikation und/oder Überexpression dieses Onkogens in Tumoren, die mit einer schnellen Progression der Erkrankung und einer schlechten Heilungsprognose assoziiert ist, wurden zahlreiche Therapien entwickelt, die auf einer Mobilisierung des Immunsystems gegenüber HER-2/neu oder dessen Blockade durch spezifische Antikörper abzielen. Die bisher jedoch nur unzureichenden Erfolge dieser Therapien könnten ihre Ursache in einer verminderten Immunogenität der HER-2/neu+-Zellen aufgrund von Defizienzen in der MHC Klasse I-Antigenprozessierung haben, weshalb die Untersuchung der molekularen Ursachen dieser Suppression für die Therapie von HER-2/neu+-Tumoren von besonderer Bedeutung ist. In dieser Arbeit wurde anhand eines in vitro-Systems ein HER-2/neu-vermittelter „Immune escape“-Phänotyp charakterisiert und die zugrunde liegenden molekularen Mechanismen untersucht. Hierzu wurden murine, HER-2/neu--NIH3T3-Zellen mit HER-2/neu-transfizierten NIH3T3-Zellen verglichen. Die Untersuchung zeigte, dass die Oberflächenexpression von MHC Klasse I-Antigenen bei einer HER-2/neu-Überexpression vermindert ist. Dies ist assoziiert mit reduzierten Expressionen von LMP2, LMP10, PA28a, PA28b, ERAAP, TAP1, TAP2, und Tapasin, einem blockiertem TAP-Transport und einer fehlenden Sensitivität gegenüber einer ZTL-vermittelten Lyse. Da die analysierten Defekte durch eine Stimulation mit IFN‑g wieder revertiert werden können, wird eine transkriptionelle oder translationelle Regulation der betroffenen Gene durch HER-2/neu postuliert. Aufgrund dieser Ergebnisse ist eine T-Zell-vermittelte Therapie von HER-2/neu+-Tumoren als kritisch anzusehen. Die Untersuchung der Promotoren von TAP1/LMP2, TAP2 und Tapasin ergab geringere und durch IFN‑g-induzierbare Promotoraktivitäten in den HER-2/neu+-Zellen im Vergleich zu den HER-2/neu—-Zellen. Mittels Mutagenese-PCR und Gelretardationsanalysen konnte die Bindung eines Komplexes an zwei E2F- und einer P300-Bindungsstelle im Tapasin-Promotor identifiziert werden, die für die HER-2/neu-vermittelte Hemmung der Tapasin-Promotor­aktivität essentiell ist. Eine Inaktivierung der E2F- und P300-Motve in den TAP1/LMP2- und TAP2-Promotoren hatte dagegen keinen Einfluss auf die HER-2/neu-vermittelte Blockade der Promotoraktivität. Ein Vergleich der Promotoraktivitäten der HER-2/neu+- mit Ras-transformierten Zellen ergab, dass die TAP1/LMP2- und TAP2-Promotoren in beiden Zellen supprimiert werden, während der Tapasin-Promotor bei Ras-Transformation nicht beein­trächtigt ist. Der Einsatz von Inhibitoren zeigte, dass die Suppression des Tapasin-Promotors vermutlich über die PLC-g-PKC-Kaskade erfolgt. Dagegen konnte mit Inhibitoren gegen MAPK und PI3Kinase kein vergleichbarer Effekt erzielt werden. Aufgrund dieser Daten wird postuliert, dass HER-2/neu über die Signalkaskade PLC-g–PKC–E2F/P300 die Tapasin-Promotoraktivität supprimiert, wohingegen noch bisher unbekannte Signalkaskaden von HER-2/neu und Ras zu einer Hemmung der TAP1/LMP2- und TAP2-Promotoraktivität führen. Da die Komplexbildung von E2F und P300 auch im Zellzyklus eine Rolle spielt, wird eine negative Korrelation zwischen Zell-Proliferation und MHC Klasse I-Antigenpräsentation postuliert, die Gegenstand künftiger Studien sein wird.

Transkriptionelle Regulation des humanen Interferon-gamma-Promotors in T-Lymphocyten

Interferon-gamma is mainly produced by activated T helper cells and cytotoxic T lymphocytes and sustains the immune-defense against viral and bacterial infections. For a better understanding of IFN-gamma promoter regulation in T cells, different DNA-binding motivs were examined. Hereby, a new motiv (-196 to -183) was identified, that binds to the transcription factor AP-1 in T helper cells and Jurkat T cells. This factor acts as an essential activator protein. Further investigation demonstrated that IL-12 and IL-18 induce different regulatory pathways. Both AP-1 and STAT-4 bindings at their cognate DNA elements (-196 to -183 and -224 to -215) are required for the IL-12 dependent activation whereas IL-18 causes direct activation via AP-1.Moreover, the TH2 cytokine IL-4 represses significantly the IFN-gamma promoter activity in CD4+ T cells. IL-4 induces GATA-3, that interacts with two DNA-motivs (-111 to -87) at the IFN-gamma promoter.Furthermore, transgenic mice were generated, yielding a human IFN-gamma promoter construct (410 bp) under the control of a luciferase reporter gene. The data demonstrated a specific IFN-gamma promoter activation by antiCD3 plus antiCD28 in CD4+ and CD8+ T cells. The luciferase activty in CD4+ T cells was reinforced by addition of IL-12 and IL-18 and repressed by IL-4.

Post-transkriptionelle Regulation der Expression der humanen induzierbaren NO-Synthase

Die Expression der humanen induzierbaren NO-Synthase (iNOS) wird sowohl über transkriptionelle als auch über post-transkriptionelle Mechanismen reguliert. Dabei spielt die Modulation der iNOS-mRNA-Stabilität durch RNA-bindende Proteine eine bedeutende Rolle. In dieser Arbeit konnte eine Beteiligung des p38-MAPK-Signaltransduktionsweges sowie der RNA-bindenden Proteine TTP, KSRP, HuR und PTB an der Regulation der iNOS-Expression dargestellt werden. Hemmung der p38-MAPK führte zu einer Reduktion der iNOS-mRNA-Expression, hatte aber keinen Effekt auf die iNOS-Promotoraktivität. Das RNA-bindende Protein Tristetraprolin (TTP) erhöhte die Stabilität der iNOS-mRNA nach Zytokin-Stimulation, ohne jedoch mit ihr zu interagieren. Die Proteinexpression von TTP war unter dem Einfluss von Zytokinen erhöht; Inhibition der p38-MAPK verursachte eine Verminderung der Zytokin-stimulierten TTP-Expression. Das „KH-type splicing regulatory protein" (KSRP) übte einen destabilisierenden Effekt auf die iNOS-mRNA aus. Der Abbau der mRNA wird dabei wahrscheinlich durch eine Zytokin-unabhängige Interaktion von KSRP mit dem Exosom vermittelt. Ebenso konnte zwischen KSRP und TTP eine Wechselwirkung beobachtet werden, die nach Induktion der iNOS-Expression mit Zytokinen verstärkt und durch p38-MAPK-Inhibitoren hemmbar war. Des Weiteren konnte gezeigt werden, dass die Bindung von KSRP an die iNOS-mRNA-3’-UTR für die Vermittlung des destabilisierenden Effekts essentiell ist. Eine genaue Lokalisierung der KSRP-Bindungsstelle ergab, dass KSRP ebenso wie HuR mit dem AU-reichen Element am 3’-Ende der 3’-UTR interagiert. KSRP und HuR sind in der Lage, um diese Bindungsstelle zu konkurrieren. Nach Zytokin-Stimulation war dementsprechend die endogene Bindung von KSRP an die iNOS-mRNA vermindert, während die endogene Bindung von HuR an die iNOS-mRNA verstärkt war. Die Stabilisierung der iNOS-mRNA nach Zytokin-Stimulation ergibt sich demnach aus einer Verminderung der Bindung des KSRP-Exosom-Komplexes an die iNOS-mRNA als Folge der verstärkten Interaktion von TTP und KSRP. Dies ermöglicht parallel eine vermehrte Bindung von HuR an die iNOS-3’-UTR und führt damit zu einer Stabilisierung der iNOS-mRNA und so letztendlich auch zu einer Erhöhung der iNOS-Expression. Außerdem konnte eine Beteiligung des Polypyrimidin-Trakt-bindenden Proteins (PTB) an der Regulation der humanen iNOS-Expression gezeigt werden. PTB erhöhte die Expression der iNOS und interagierte Zytokin-unabhängig mit KSRP. Zusammenfassend lässt sich schließen, dass ein Zusammenspiel verschiedener Proteine in einem komplexen Netzwerk für die fein abgestimmte Regulation der humanen iNOS-Expression auf post-transkriptioneller Ebene verantwortlich.

Analysis of pp60$\sp{{\rm c}{-}src}$ and pp62$\sp{{\rm c}{-}yes}$ intracellular protein tyrosine kinase function in colon tumor cell growth regulation using herbimycin A, a tyrosine kinase specific inhibitor

Two approaches were utilized to investigate the role of pp60c-src activation in growth control of model colon tumor cell lines. The first approach involved analysis of pp60c-src activity in response to growth factor treatment to determine if transient activation of the protein was associated with ligand induced mitogenic signal transduction as occurs in non-colonic cell types. Activation of pp60c-src was detected using colon tumor cell lysates after treatment with platelet derived growth factor (PDGF). Activation of pp60c-src was also detected in response to epidermal growth factor (EGF) treatment using cellular lysates and intact cells. In contrast, down-regulation of purified pp60c-src occurred after incubation with EGF-treated EGFr immune complexes in vitro suggesting additional cellular events were potentially required for the stimulatory response observed in intact cells. The results demonstrated activation of pp60c-src in colon tumor cells in response to PDGF and EGF which is consistent with the role of the protein in mitogenic signal transduction in non-colonic cell types.^ The second approach used to study the role of pp60c-src activation in colonic cell growth control focused on analysis of the role of constitutive activation of the protein, which occurs in approximately 80% of colon tumors and cell lines, in growth control. These studies involved analysis of the effects of the tyrosine kinase specific inhibitor Herbimycin A (HA) on monolayer growth and pp60c-src enzymatic activity using model colon tumor cell lines. HA induced dose-dependent growth inhibition of all colon tumor cell lines examined possessing elevated pp60c-src activity. In HT29 cells the dose-dependent growth inhibition induced by HA correlated with dose-dependent pp60c-src inactivation. Inactivation of pp60c-src was shown to be an early event in response to treatment with HA which preceded induction of HT29 colon tumor cell growth inhibition. The growth effects of HA towards the colon tumor cells examined did not appear to be associated with induction of differentiation or a cytotoxic mechanism of action as changes in morphology were not detected in treated cells and growth inhibition (and pp60c-src inactivation) were reversible upon release from treatment with the compound. The results suggested the constitutive activation of pp60c-src functioned as a proliferative signal in colon tumor cells. Correlation between pp60c-src inactivation and growth inhibition was also observed using HA chemical derivatives confirming the role of tyrosine kinase inactivation by these compounds in inhibition of mitogenic signalling. In contrast, in AS15 cells possessing specific antisense mRNA mediated inactivation of pp60c-src, HA-induced inactivation of the related pp62c-yes tyrosine kinase, which is also activated during colon tumor progression, was not associated with induction of monolayer growth inhibition. These results suggested a function for the constitutively activated pp62c-yes protein in colon tumor cell proliferation which was different from that of activated pp60c-src. (Abstract shortened by UMI.) ^

Regulation of EP receptors in non-small cell lung cancer by epigenetic modifications

Background: Cyclooxygenase (COX)-2 is frequently overexpressed in non-small cell lung cancer (NSCLC) and results in increased levels of prostaglandin E2 (PGE 2), an important signalling molecule implicated in tumourigenesis. PGE 2 exerts its effects through the E prostanoid (EP) receptors (EPs1-4). Methods: The expression and epigenetic regulation of the EPs were evaluated in a series of resected fresh frozen NSCLC tumours and cell lines. Results: EP expression was dysregulated in NSCLC being up and downregulated compared to matched control samples. For EPs1, 3 and 4 no discernible pattern emerged. EP2 mRNA however was frequently downregulated, with low levels being observed in 13/20 samples as compared to upregulation in 5/20 samples examined. In NSCLC cell lines DNA CpG methylation was found to be important for the regulation of EP3 expression, the demethylating agent decitabine upregulating expression. Histone acetylation was also found to be a critical regulator of EP expression, with the histone deacteylase inhibitors trichostatin A, phenylbutyrate and suberoylanilide hydroxamic acid inducing increased expression of EPs2-4. Direct chromatin remodelling was demonstrated at the promoters for EPs2-4. Conclusions: These results indicate that EP expression is variably altered from tumour to tumour in NSCLC. EP2 expression appears to be predominantly downregulated and may have an important role in the pathogenesis of the disease. Epigenetic regulation of the EPs may be central to the precise role COX-2 may play in the evolution of individual tumours. © 2009 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Regulation of microRNA-1288 in colorectal cancer : altered expression and its clinicopathological significance

We aim to examine the miR-1288 expression in cancer cell lines and a large cohort of patients with colorectal cancer. Two colon cancer cell lines (SW480 and SW48) and one normal colonic epithelial cell line (FHC) were recruited. The miRNA expressions of miR-1288 were tested on these cell lines by using quantitative real-time polymerase chain reaction (qRT-PCR). An exogenous miR-1288 (mimic) was used to detect cell proliferation and cell cycle changes in SW480 using MTT calorimetric assay and flow cytometry, respectively. In addition, tissues from 122 patients with surgical resection of colorectum (82 adenocarcinomas, 20 adenomas, and 20 non-neoplastic tissues) were tested for miR-1288 expression by qRT-PCR. The colon cancer cell lines showed reduced expression of miR-1288 compared to normal colonic epithelial cell line. Over expression of miR-1288 in SW480 cell line showed increased cell proliferation and increased G2-M phase cells. In tissues, reduced miR-1288 expression was noted in majority of colorectal adenocarcinoma compared to colorectal adenoma and non-neoplastic tissues. Reduced or absent expression of miR-1288 was noted in 76% (n = 62/82) of the cancers. The expression levels of miR-1288 were higher in distal colorectal adenocarcinomas (P = 0.013) and in cancers of lower T staging (P = 0.033). To conclude, alternation of miR-1288 expression is important in the progression of colorectal cancer. The differential regulation of miR-1288 was found to be related to cancer location and pathological staging in colorectal cancers.

CD8(+) T cells specific for tumor antigens can be rendered dysfunctional by the tumor microenvironment through upregulation of the inhibitory receptors BTLA and PD-1.

Cytotoxic T cells that are present in tumors and capable of recognizing tumor epitopes are nevertheless generally impotent in eliciting tumor rejection. Thus, identifying the immune escape mechanisms responsible for inducing tumor-specific CD8(+) T-cell dysfunction may reveal effective strategies for immune therapy. The inhibitory receptors PD-1 and Tim-3 are known to negatively regulate CD8(+) T-cell responses directed against the well-characterized tumor antigen NY-ESO-1. Here, we report that the upregulation of the inhibitory molecule BTLA also plays a critical role in restricting NY-ESO-1-specific CD8(+) T-cell expansion and function in melanoma. BTLA-expressing PD-1(+)Tim-3(-) CD8(+) T cells represented the largest subset of NY-ESO-1-specific CD8(+) T cells in patients with melanoma. These cells were partially dysfunctional, producing less IFN-γ than BTLA(-) T cells but more IFN-γ, TNF, and interleukin-2 than the highly dysfunctional subset expressing all three receptors. Expression of BTLA did not increase with higher T-cell dysfunction or upon cognate antigen stimulation, as it does with PD-1, suggesting that BTLA upregulation occurs independently of functional exhaustion driven by high antigen load. Added with PD-1 and Tim-3 blockades, BTLA blockade enhanced the expansion, proliferation, and cytokine production of NY-ESO-1-specific CD8(+) T cells. Collectively, our findings indicate that targeting BTLA along with the PD-1 and Tim-3 pathways is critical to reverse an important mechanism of immune escape in patients with advanced melanoma.

Wilmstumor- und Metanephrogenese: differenzielle Genexpressionsanalysen und weitere Charakterisierung identifizierter Kandidatengene

In der vorliegenden Dissertation wurden verschiedene Kandidatengene für den Wilmstumor (WT), eine Tumorerkrankung der Niere, identifiziert und charakterisiert. Da dieses frühkindliche Malignom aus einer inkorrekt ablaufenden Metanephrogenese resultiert, wurden die Genexpressionsmuster verschiedener humaner Wilmstumor- und Normalnierengewebe (adulte sowie fetale Niere) mit Hilfe der Technik des differential display verglichen und die als differenziell exprimiert identifizierten Gene kloniert und charakterisiert. Bei TM7SF1 handelt es sich um ein neues Gen, dessen Transkription im Zuge der Metanephrogenese angeschaltet wird. Das von ihm codierte putative Protein kann aufgrund von Strukturvorhersagen vermutlich zur Familie G Protein-gekoppelter Rezeptoren gezählt werden. Die ableitbare Funktion als Signalmolekül der Nierenentwicklung, sowie seine Lokalisation in einem WT-Lokus (1q42-q43) machen TM7SF1 zu einem aussichtsreichen Kandidatengen für den WT. Darüber hinaus konnten die Voraussetzungen für funktionelle Tests, die eine weitere Charakterisierung von TM7SF1 erlauben, geschaffen werden (Identifikation und Klonierung des murinen Homologen, stabil überexprimierende WT-Zelllinien, Antikörper gegen den Aminoterminus des putativen Proteins). Mit TCF2 wurde ein weiteres Gen identifiziert, dessen Produkt in Prozessen der Metanephrogenese eine Rolle spielt. Die signifikante Herunterregulation der TCF2-Expression in der großen Mehrzahl der untersuchten WTs, die innerhalb der vorliegenden Arbeit gezeigte Regulation durch das WT1-Genprodukt, sowie seine genomische Lokalisation in einem Intervall für die familiäre Form des WT (FWT1 in 17q12-q21) zeigen das Potenzial von TCF2, als Kandidatengen für den FWT zu gelten. Darüber hinaus wurde mit GLI3 ein in verschiedenen WTs stark exprimiertes Gen identifiziert. Sein Produkt ist eine Komponente des entwicklungsbiologisch relevanten und in verschiedene Tumorerkrankungen involvierten sonic hedgehog-Signaltransduktionsweges. Mit FE7A3 und CDT151 konnten zwei differenziell exprimierte cDNAs identifiziert werden, die Teile neuer Gene darstellen und die in WT-Loci kartiert werden konnten. Aufgrund von Homologievergleichen im Bereich der identifizierten offenen Leserahmen konnte eine mögliche Bedeutung der putativen Genprodukte für die WT-Pathogenese als Zelladhäsionsmolekül (FE7A3) bzw. als mit der Proliferation assoziiertem Transkriptionsfaktor (CDT151) herausgearbeitet werden. Neben den komparativen Genexpressionsuntersuchungen wurde in einem zweiten Ansatz die transkriptionelle Regulation des einzigen bisher klonierten Wilmstumorgens (WT1) analysiert. Mit Hilfe vergleichender Reportergenanalysen in WT1-exprimierenden und nicht-exprimierenden Zelllinien konnten neue für die transkriptionelle Regulation von WT1 relevante Bereiche identifiziert werden. Darüber hinaus wurde der für die Transkriptionsfaktoren SP1 und SP3 an anderen Promotoren beschriebene funktionelle Antagonismus für die WT1-Expression untersucht und in Gelretardationsanalysen mit dem WT1-Expressionsstatus oben genannter Zelllinien korreliert.

Strategies to identify and further characterize novel and known genes involved in regulation of skeletogenesis

372 osteochondrodysplasias and genetically determined dysostoses were reported in 2007 [Superti-Furga and Unger, 2007]. For 215 of these conditions, an association with one or more genes can be stated, while the molecular changes for the remaining syndromes remain illusive to date. Thus, the present dissertation aims at the identification of novel genes involved in processes regarding cartilage/ bone formation, growth, differentiation and homeostasis, which may serve as candidate genes for the above mentioned conditions. Two different approaches were undertaken. Firstly, a high throughput EST sequencing project from a human fetal cartilage library was performed to identify novel genes in early skeletal development (20th week of gestation until 2nd year of life) that could be investigated as potential candidate genes. 5000 EST sequences were generated and analyzed representing 1573 individual transcripts, corresponding to known (1400) and to novel, yet uncharacterized genes (173). About 7% of the proteins were already described in cartilage/ bone development or homeostasis, showing that the generated library is tissue specific. The remaining profile of this library was compared to previously published libraries from different time points (8th–12th, 18th–20th week and adult human cartilage) that also showed a similar distribution, reflecting the quality of the presented library analyzed. Furthermore, three potential candidate genes (LRRC59, CRELD2, ZNF577) were further investigated and their potential involvement in skeletogenesis was discussed. Secondly, a disease-orientated approach was undertaken to identify downstream targets of LMX1B, the gene causing Nail-Patella syndrome (NPS), and to investigate similar conditions. Like NPS, Genitopatellar syndrome (GPS) is characterized by aplasia or hypoplasia of the patella and renal anomalies. Therefore, six GPS patients were enrolled in a study to investigate the molecular changes responsible for this relatively rare disease. A 3.07 Mb deletion including LMX1B and NR5A1 (SF1) was found in one female patient that showed features of both NPS and GPS and investigations revealed a 46,XY karyotype and ovotestes indicating true hermaphroditism. The microdeletion was not seen in any of the five other patients with GPS features only, but a potential regulatory element between the two genes cannot be ruled out yet. Since Lmx1b is expressed in the dorsal limb bud and in podocytes, proteomic approaches and expression profiling were performed with murine material of the limbs and the kidneys to identify its downstream targets. After 2D-gel electrophoresis with protein extracts from E13.5 fore limb buds and newborn kidneys of Lmx1b wild type and knock-out mice and mass spectrometry analysis, only two proteins, agrin and carbonic anhydrase 2, remained of interest, but further analysis of the two genes did not show a transcriptional down regulation by Lmx1b. The focus was switched to expression profiles and RNA from newborn Lmx1b wild type and knock-out kidneys was compared by microarray analysis. Potential Lmx1b targets were almost impossible to study, because of the early death of Lmx1b deficient mice, when the glomeruli, containing podocytes, are still immature. Because Lmx1b is also expressed during limb development, RNA from wild type and knock-out Lmx1b E11.5 fore limb buds was investigated by microarray, revealing four potential Lmx1b downstream targets: neuropilin 2, single-stranded DNA binding protein 2, peroxisome proliferative activated receptor, gamma, co-activator 1 alpha, and short stature homeobox 2. Whole mount in situ hybridization strengthened a potential down regulation of neuropilin 2 by Lmx1b, but further investigations including in situ hybridization and protein-protein interaction studies will be needed.

cis-Regulation des Drosophila-melanogaster-Gens optomotor-blind

Die zeitliche und räumliche Expression von Genen trägt zu einem entscheidenden Ausmaß zu der Entwicklung eines Organismus bei. Unter vielen Faktoren spielt dabei die transkriptionelle Regulation eine wichtige Rolle. Diese basiert auf Anwesenheit und Binden von regulatorischen Proteinen an cis-regulatorischen Sequenzen (CRMs) und deren Einfluss auf die Transkriptionsmaschinerie am Promotor. Veränderungen der CRMs können zu Veränderungen der Genexpression führen, und somit einen Beitrag zur morphologischen Evolution leisten. rnIn dieser Arbeit wurde die transkriptionelle Regulation des Drosophila melanogaster Gens optomotor-blind insbesondere in den pupalen Tergiten untersucht. In einem Enhancer-Reporter screen wurde eine regulatorische Region in Intron IV, die Reportergen-Expression in den pupalen Tergiten treibt, identifiziert. Große Teile dieser Region (ombTU10 und ombTU11) trieben Reportergen-Expression in einem omb-ähnlichen Muster. Eine weitere Region (ombTU12) trieb Expression in einem für Hh-Zielgene typischen Expressionsmuster. Für ombTU12 konnte eine Hh-Abhängigkeit nachgewiesen werden. Die für Hh-Zielgene typische Enhanceraktivität konnte in dem Subfragment ombTU12Amin lokalisiert werden, welches zwei konservierte Bindestellen des Effektors der Hh-Signaltransduktionskaskase, Cubitus interruptus (Ci), enthält. Eine deutliche Abhängigkeit der Expression dieses Fragments von den Ci-Bindestellen konnte bisher aber noch nicht nachgewiesen werden.rnDeletionen verschiedener Bereiche dieser Tergitenenhancer-Region aus dem endogenen Gen sollten Aufschluss über deren Notwendigkeit in der Regulation von omb geben. Die Deletion des Fragments ombTU10 (ΔombTU10-2) führte zu einer Variabilität in der Pigmentierung der Abdominalsegmente A5 und A6 der Weibchen. Eine Deletion von Teilen des hh-responsiven Fragments ombTU12 (ΔombTU12A) zeigte keinen abdominalen Phänotyp. Dies deutet auf eine redundante Wirkung der Fragmente untereinander, oder mit einem weiteren bisher nicht identifizierten Tergitenenhancer im omb-Locus hin.rnFragmente, die in den pupalen Tergiten Reportergen-Expression trieben, waren zum Teil auch in Imaginalscheiben von Larven aktiv. Desweiteren wurde gezeigt, dass Fragmente, die in Isolation Reportergen-Expression trieben, als Fusionskonstrukt mit benachbarten genomischen Sequenzen keine Expression zeigten und somit im genomischen Kontext inaktiv sein können. Demzufolge sind nicht nur Aktivator- sondern auch Repressorregionen für die korrekte Expression eines Gens von Bedeutung.rnDie Analyse von omb Enhancer-Trap Insertionen zeigte, dass von drei untersuchten Typen (PlacW, PGalW und PGawB) nur Insertionen vom letzteren in den pupalen Tergiten aktiv waren. Von vier PGawB Insertionen waren nur drei aktiv. Es ist denkbar, dass die Orientierung der inaktiven Insertion für die mangelnde Responsivität verantwortlich ist.rn

Percutaneous peptide immunization via corneum barrier-disrupted murine skin for experimental tumor immunoprophylaxis

H-2Kb-restricted tumor epitope peptides, including tyrosinase-related protein 2 residues 181–188 (TRP-2) and connexin 37 residues 52–59 (MUT1), were applied to permeability barrier-disrupted C57BL/6 (B6) mouse skin from which the stratum corneum of the epidermis had been removed by tape-stripping. This procedure primed tumor-specific cytotoxic T lymphocytes (CTLs) in the lymph nodes and spleen, protected mice against subsequent challenge with corresponding tumor cells, and suppressed the growth of established tumors. Preventive and therapeutic effectiveness was correlated with the frequency of tumor-specific CTL precursors. MHC class II Iab+ cells separated from tape-stripped skin, compared with those from intact skin, exhibited a strong antigen-presenting capacity for CTL, suggesting that CTL expansion after peptide application is primarily mediated by epidermal Langerhans cells. Thus, percutaneous peptide immunization via barrier-disrupted skin provides a simple and noninvasive means of inducing potent anti-tumor immunity which may be exploited for cancer immunotherapy.

Effect of atmospheric gas plasmas on cancer cell signaling

Cancer is one of the most life-threatening diseases with many forms still regarded as incurable. The conventional cancer treatments have unwanted side effects such as the death of normal cells. A therapy that can accurately target and effectively kill tumor cells could address the inadequacies of the available therapies. Atmospheric gas plasmas (AGP) that are able to specifically kill cancerous cells offer a promising alternative approach compared to conventional therapies. AGP have been shown to exploit tumor-specific genetic defects and a recent trial in mice has confirmed its antitumor effects. The mechanism by which the AGP act on tumor cells but not normal cells is not fully understood. A review of the current literature suggests that reactive oxygen species (ROS) generated by AGP induce death of cancer cells by impairing the function of intracellular regulatory factors. The majority of cancer cells are defective in tumor suppressors that interfere normal cell growth pathways. It appears that pro-oncogene or tumor suppressor-dependent regulation of antioxidant/or ROS signaling pathways may be involved in AGP-induced cancer cell death. The toxic effects of ROS are mitigated by normal cells by adjustment of their metabolic pathways. On the other hand, tumor cells are mostly defective in several regulatory signaling pathways which lead to the loss of metabolic balance within the cells and consequently, the regulation of cell growth. This review article evaluates the impact of AGP on the activation of cellular signaling and its importance for exploring mechanisms for safe and efficient anticancer therapies.

MiR-215 Is Induced Post-transcriptionally via HIF-Drosha Complex and Mediates Glioma-Initiating Cell Adaptation to Hypoxia by Targeting KDM1B.

The hypoxic tumor microenvironment serves as a niche for maintaining the glioma-initiating cells (GICs) that are critical for glioblastoma (GBM) occurrence and recurrence. Here, we report that hypoxia-induced miR-215 is vital for reprograming GICs to fit the hypoxic microenvironment via suppressing the expression of an epigenetic regulator KDM1B and modulating activities of multiple pathways. Interestingly, biogenesis of miR-215 and several miRNAs is accelerated post-transcriptionally by hypoxia-inducible factors (HIFs) through HIF-Drosha interaction. Moreover, miR-215 expression correlates inversely with KDM1B while correlating positively with HIF1α and GBM progression in patients. These findings reveal a direct role of HIF in regulating miRNA biogenesis and consequently activating the miR-215-KDM1B-mediated signaling required for GIC adaptation to hypoxia.

Clinical and therapeutic relevance of PIM1 kinase in gastric cancer

Gastric cancer is a leading cause of cancer-related mortality, and chemotherapeutic options are currently limited. PIM1 kinase, an oncogene that promotes tumorigenesis in several cancer types, might represent a novel therapeutic target in gastric cancer.

Microtubule-targeting-compound PBOX-15 radiosensitizes cancer cells in vitro

BACKGROUND: We proposed to investigate the radiosensitizing properties of PBOX-15, a novel microtubule-disrupting agent, in a panel of cancer cell lines.

RESULTS: PBOX-15 treatment was associated with significant cell kill and increased radiosensitivity in all three cell lines tested. The number of surviving cells in response to the combined treatment was significantly less than PBOX -15 alone in 22Rv1 cells. In these cells, radiosensitisation correlated with induction of G2/M cell cycle arrest by PBOX-15. The compound sustained its activity and increased HIF-1Α expression under hypoxic conditions. PBOX-15 prevented onset of hypoxia-induced radioresistance in hypoxic prostate cells and reduced the surviving fraction of irradiated hypoxic cells to levels similar to those achieved under aerobic conditions.

METHODS: Clonogenic assays were used to determine sensitivity of a panel of cancer cell lines (22Rv1, A549, U87) to PBOX-15 alone or in combination with a single 2Gy dose fraction. Induction of cell cycle arrest and apoptosis was investigated in 22Rv1 prostate cancer cells. The cytotoxic properties of the compound under hypoxic conditions were correlated with Hypoxia Inducible Factor 1 alpha (HIF-1Α) gene and protein expression levels and its radiosensitisation potential was investigated in hypoxic 22Rv1 using clonogenic assays.

CONCLUSIONS: This preliminary data identifies the potential of PBOX-15 as a novel radiosensitising agent for the management of solid tumours and eradication of hypoxic cells.