Targeting mTORC2 inhibits colon cancer cell proliferation in vitro and tumor formation in vivo.

The mammalian target of rapamycin (mTOR), which exists in two functionally distinct complexes, mTORC1 and mTORC2 plays an important role in tumor growth. Whereas the role of mTORC1 has been well characterized in this process, little is known about the functions of mTORC2 in cancer progression. In this study, we explored the specific role of mTORC2 in colon cancer using a short hairpin RNA expression system to silence the mTORC2-associated protein rictor. We found that downregulation of rictor in HT29 and LS174T colon cancer cells significantly reduced cell proliferation. Knockdown of rictor also resulted in a G1 arrest as observed by cell cycle analysis. We further observed that LS174T cells deficient for rictor failed to form tumors in a nude mice xenograft model. Taken together, these results show that the inhibition of mTORC2 reduces colon cancer cell proliferation in vitro and tumor xenograft formation in vivo. They also suggest that specifically targeting mTORC2 may provide a novel treatment strategy for colorectal cancer.

Targeting mTORC2 inhibits colon cancer cell proliferation in vitro and tumor formation in vivo

The mammalian target of rapamycin (mTOR), which exists in two functionally distinct complexes, mTORC1 and mTORC2 plays an important role in tumor growth. Whereas the role of mTORC1 has been well characterized in this process, little is known about the functions of mTORC2 in cancer progression. In this study, we explored the specific role of mTORC2 in colon cancer using a short hairpin RNA expression system to silence the mTORC2-associated protein rictor. We found that downregulation of rictor in HT29 and LS174T colon cancer cells significantly reduced cell proliferation. Knockdown of rictor also resulted in a G1 arrest as observed by cell cycle analysis. We further observed that LS174T cells deficient for rictor failed to form tumors in a nude mice xenograft model. Taken together, these results show that the inhibition of mTORC2 reduces colon cancer cell proliferation in vitro and tumor xenograft formation in vivo. They also suggest that specifically targeting mTORC2 may provide a novel treatment strategy for colorectal cancer.

Empirical chemosensitivity testing in a spheroid model of ovarian cancer using a microfluidics-based multiplex platform.

The use of biomarkers to infer drug response in patients is being actively pursued, yet significant challenges with this approach, including the complicated interconnection of pathways, have limited its application. Direct empirical testing of tumor sensitivity would arguably provide a more reliable predictive value, although it has garnered little attention largely due to the technical difficulties associated with this approach. We hypothesize that the application of recently developed microtechnologies, coupled to more complex 3-dimensional cell cultures, could provide a model to address some of these issues. As a proof of concept, we developed a microfluidic device where spheroids of the serous epithelial ovarian cancer cell line TOV112D are entrapped and assayed for their chemoresponse to carboplatin and paclitaxel, two therapeutic agents routinely used for the treatment of ovarian cancer. In order to index the chemoresponse, we analyzed the spatiotemporal evolution of the mortality fraction, as judged by vital dyes and confocal microscopy, within spheroids subjected to different drug concentrations and treatment durations inside the microfluidic device. To reflect microenvironment effects, we tested the effect of exogenous extracellular matrix and serum supplementation during spheroid formation on their chemotherapeutic response. Spheroids displayed augmented chemoresistance in comparison to monolayer culturing. This resistance was further increased by the simultaneous presence of both extracellular matrix and high serum concentration during spheroid formation. Following exposure to chemotherapeutics, cell death profiles were not uniform throughout the spheroid. The highest cell death fraction was found at the center of the spheroid and the lowest at the periphery. Collectively, the results demonstrate the validity of the approach, and provide the basis for further investigation of chemotherapeutic responses in ovarian cancer using microfluidics technology. In the future, such microdevices could provide the framework to assay drug sensitivity in a timeframe suitable for clinical decision making.

Caractérisation de la SERPINA1, une antiprotéase différentiellement exprimée dans le cancer épithélial de l’ovaire

Le cancer épithélial de l’ovaire est le cancer gynécologique le plus létal. La survie à 5 ans est de 30-40% chez les patientes atteintes d’une tumeur invasive (TOV), comparativement à 95% chez les patientes diagnostiquées pour une tumeur à faible potentiel de malignité ou borderline (LMP). Au laboratoire, l’analyse de l’expression des gènes de la micropuce à ADN U133 d’Affymetrix a révélé que la SERPINA1 est un gène dont l’expression varie entre les tumeurs LMP et TOV. La validation par Q-PCR nous a confirmé que cette antiprotéase est majoritairement surexprimée dans les tumeurs LMP, par rapport aux tumeurs bénignes (BOV) et aux tumeurs TOV. Nous avons donc surexprimé la SERPINA1 dans les lignées cellulaires invasives TOV 112D et TOV 1946 du cancer de l’ovaire et dérivé des clones stables. Les résultats obtenus nous indiquent que la surexpression de la SERPINA1 a un effet sur la capacité d’invasion et de migration cellulaire et non au niveau de la croissance cellulaire et la formation de structures tridimensionnelles. Les résultats issus de l’étude in vivo dans les souris SCID nous permettront de déterminer si la surexpression de la SERPINA1 a un effet sur la tumorigénèse ovarienne. Ainsi, la SERPINA1 demeure à notre avis un candidat d’intérêt pour tenter de mieux comprendre les différences biologiques entre les tumeurs LMP et TOV, ainsi que le rôle des protéases et de leurs inhibiteurs dans la progression tumorale du cancer de l’ovaire.

Caractérisation de Cks1, régulateur du cycle cellulaire, dans le cancer épithélial de l'ovaire

Le cancer épithélial de l’ovaire est le cancer gynécologique le plus létal. La survie à 5 ans est de 30-40% chez les patientes atteintes d’une tumeur invasive(TOV), comparativement à 95% chez les patientes diagnostiquées pour une tumeur à faible potentiel de malignité (LMP). Au laboratoire, l’analyse de l’expression des gènes de la micropuce à ADN HuFL d’Affymetrix a révélé que Cks1 est un gène dont l’expression varie entre les tumeurs LMP et TOV. En effet, ce régulateur du cycle cellulaire est surexprimé dans les tumeurs TOV par rapport aux tumeurs LMP. Nous avons donc déplété Cks1 dans des lignées cellulaires tumorales invasives du cancer de l’ovaire dérivées au laboratoire, soit la TOV112D et la TOV1946, en utilisant des shRNAs sous le contrôle d’un répresseur inductible à la tétracycline. Puis, nous avons dérivé des clones stables inductibles à la tétracycline. Les résultats obtenus nous indiquent que la déplétion de Cks1 n’a pas d’effet sur la prolifération et la migration cellulaires, ni sur la formation de structures tridimensionnelles in vitro. Ainsi, nous pouvons conclure que Cks1 ne joue pas un rôle clé dans la progression tumorale par rapport aux paramètres testés. Or, des études supplémentaires seraient nécessaires pour expliquer les différences biologiques observées entre les deux types de tumeurs étudiées, et justifier cette variation observée de l’expression de Cks1.

Caractérisation de nouvelles lignées cellulaires pré-chimiothérapie et post-chimiothérapie du cancer épithélial de l'ovaire

Le cancer épithélial de l’ovaire (CÉO) est le cancer gynécologique le plus létal. Le CÉO de type séreux, la forme la plus commune avec plus de 50% des cas, est souvent diagnostiqué tardivement et associé à un mauvais pronostic. Le CÉO avancé, surtout traité par chimiothérapie, va devenir chimiorésistant chez la majorité des patientes traitées. Bien que des lignées cellulaires du CÉO aient été dérivées à partir de tumeurs solides et d’ascites de patientes ayant ou non subi une chimiothérapie, aucune des lignées cellulaires du CÉO provenant d’une même patiente avant et après ses traitements de chimiothérapie n’ont été établies précédemment. Notre laboratoire est le premier à développer de telles lignées cellulaires. Nos nouvelles lignées cellulaires sont dérivées de trois patientes différentes (1369, 2295 et 3133) et classées selon leur provenance, soit la tumeur solide (TOV) ou l’ascite (OV). Nous avons donc caractérisé ces nouvelles lignées de cellules pré-chimiothérapie (TOV1369TR, OV2295, TOV3133D et TOV3133G) et post-chimiothérapie (OV1369(2), OV2295(2), TOV2295, OV3133 et OV3133(2)) par diverses approches. Par immunohistochimie et immunobuvardage de type Western, nous avons caractérisé les niveaux d’expression de marqueurs épithéliaux typiques de kératines (KRT7, KRT8, KRT18, KRT19, KRT20) pour confirmer l’origine épithéliale et ovarienne des cellules. Nous avons également analysé le niveau d’expression de HER2 et p53, deux marqueurs importants dans le CÉO. Cependant, il ne semble pas y avoir d’expression différentielle évidente de ces marqueurs entre les lignées pré-chimiothérapie et post-chimiothérapie. Plus encore, nous avons étudié plusieurs caractéristiques tumorigéniques des lignées cellulaires, dont la prolifération cellulaire (par compte cellulaire), la migration cellulaire (par recouvrement de plaie), la capacité à former des sphéroïdes en 3D (par la méthode des gouttelettes inversées), et la formation de tumeurs in vivo dans des souris SCID (xénogreffes sous-cutanées). En général, il ne semble pas y avoir de différences claires entre les cellules pré-chimiothérapie et post-chimiothérapie au niveau du comportement cellulaire, à l’exception du fait qu’aucune des lignées post-chimiothérapie semblent être en mesure de former des structures tridimensionnelles compactes, contrairement à certaines lignées post-chimiothérapie. Nos résultats pourront servir à mieux comprendre les différents mécanismes régissant les tumeurs malignes du CÉO de type séreux et à mieux comprendre la progression de la maladie à travers les différents traitements, ce qui nous permettra d’acquérir des informations essentielles pour mieux évaluer et traiter différentes patientes.

Wirkmechanismen der trifunktionalen Antikörper catumaxomab und ertumaxomab in humanen Tumorsphäroid-Kokulturen

Ein neuer Ansatz der immunologischen Krebstherapie ist die Verwendung der bispezifischen, trifunktionalen Antikörper catumaxomab (anti-EpCAM x anti-CD3) und ertumaxomab (anti-Her2/neu x anti-CD3). Die Bispezifität besteht in der Bindung eines Tumor-assoziierten Antigens (EpCAM bzw. Her2/neu) und des CD3 Moleküls auf der Oberfläche von T-Zellen. Darüber hinaus stellt die Interaktion des Fc-Teils mit FcγRI/IIa/III positiven akzessorischen Immunzellen die dritte Funktion der Antikörper dar. Diese einzigartige Kombination ermöglicht theoretisch die Ausbildung eines Tri-Zell-Komplexes. In klinischen Studien konnte bereits die Wirksamkeit beider Antikörper nachgewiesen werden. Die eigentlichen Wirkmechanismen der trifunktionalen Antikörper jedoch sind noch nicht ausreichend bekannt. Um die Wechselwirkung zwischen den stark EpCAM- und schwach Her2/neu-positive FaDu- sowie den stabil mit humanem Her2/neu transfizierten FaDu E593-Tumorzellen, peripheren Blutmonozyten (PBMC) und trifunktionalen Antikörpern systematisch zu untersuchen wurde ein 3D-Tumormodell, die so genannten multizellulären Tumorsphäroide (MCTS), angewandt. Als Endpunkte zur Beurteilung der Therapieeffizienz dienten das Volumenwachstum der Sphäroide, sowie die Klonogenität und die Zellvitalität. Zur Beurteilung der PBMC-Penetration in die Sphäroide erfolgten immunhistochemische Färbungen und molekularbiologische Nachweise der Abwehrzellantigene. Entsprechend wurden in den Sphäroiden die Proliferationsrate über eine Ki67-Färbung sowie die Apoptoserate über eine FragEL-Markierung identifiziert. Die Aktivität der PBMC wurde durch die Bestimmung ausgewählter Zytokine (ELISA) und der Zellzahl aus den Medienüberständen charakterisiert. Die an den FaDu- und E593-Sphäroiden erzielten Ergebnisse zeigten, dass catumaxomab und ertumaxomab eine konzentrations- und zeitabhängige Abnahme des Sphäroidvolumens bewirkten. Die Schrumpfung der Tumorsphäroide ging mit einer Reduktion des proliferativen und mit einer Steigerung des apoptotischen Tumorzellanteils einher. Die histologischen Befunde weisen darauf hin, dass die Volumenreduktion durch eine gesteigerte Anzahl infiltrierender Leukozyten bedingt ist. Auf verschiedenen Methoden basierende Analysen der Immunzellsubtypen zeigten eine dominierende Infiltration von zytotoxischen T-Zellen in die Tumorsphäroide. Der Aktivitätsnachweis der T-Zellen wurde über die Detektion der IL-2 mRNA und des sekretierten Zytokins erbracht. Einen zusätzlichen Hinweis auf eine zelluläre Immunantwort liefert das Zytokinmuster mit hohen Konzentrationen an IFN-γ. Der direkte Vergleich beider Antikörper zeigte, dass der anti-tumorale Effekt abhängig von der Antigenexpression auf den Tumorzellen war. Die Analyse von Medienüberständen wies auf eine mehrheitlich höhere Zytokinausschüttung in Gegenwart des Tumorantigens hin. Sphäroid-Kokulturen, die mit dem parentalen anti-EpCAM Antikörper behandelt wurden, zeigten keine Volumenreduktion. Im Gegensatz dazu führte der parentale CD3-Antikörper, das CD3- und Tumorzell-bindende catumaxomab F(ab')2 Fragment oder eine Kombination beider parentaler Antikörper zu einer anti-tumoralen Wirkung, die jedoch nicht so stark war wie die des trifunktionalen Antikörpers catumaxomab. Demnach ist für catumaxomab gezeigt, dass für die Effektivität des Antikörpers die Trifunktionalität unabdingbar ist. Daraus leitet sich ab, dass die Aktivierung der Abwehrzellen durch kostimulatorische Signale notwendig ist und über die Tumorantigenbindung Mechanismen wie ADCC (antibody-dependent cellular cytotoxicity) zum Tragen kommen. Die Experimente mit gleichzeitiger Gabe von trifunktionalen Antikörpern und Immunsuppressiva haben gezeigt, dass eine Kombination beider Agenzien möglich ist. Die Konzentrationen sind jedoch sorgfältig derart zu wählen, dass die Zytokinausschüttung und die damit verbundenen Nebenwirkungen reduziert sind, ohne dass die anti-tumorale Wirkung der Antikörper maßgeblich beeinflusst wird. T-Zellen bedienen sich nach Aktivierung für die rasche Proliferation einer gesteigerten aeroben Glykolyse. Unter Behandlung der Kokulturen mit catumaxomab konnte im Vergleich zu anderen immunstimulatorischen Agenzien die größte Steigerung der Laktatproduktion bzw. der Azidifizierungs- und Sauerstoffverbrauchsrate detektiert werden. Diese Effekte weisen auf eine metabolische Aktivierung der PBMC durch catumaxomab hin. Das von den Tumorzellen abgegebene Laktat kann die Immunzellen jedoch inhibieren. Daher wäre die Kombination mit Glykolyseinhibitoren ein möglicher Ansatz, um die Therapieeffizienz weiter zu steigern. Darüber hinaus konnte gezeigt werden, dass eine Komedikation der trifunktionalen Antikörper mit Chemotherapeutika zu einer gesteigerter Wirkung führte. Insgesamt liegt die Zukunft der Immuntherapien wohl in der Kombination mit anderen Wirkstoffklassen, die anti-tumorale Effekte verstärken oder immunsupprimierende Mechanismen inhibieren.

Towards personalized medicine: Chemosensitivity assays of patient lung cancer cell spheroids in a perfused microfluidic platform

Cancer is responsible for millions of deaths worldwide and the variability in disease patterns calls for patient-specific treatment. Therefore, personalized treatment is expected to become a daily routine in prospective clinical tests. In addition to genetic mutation analysis, predictive chemosensitive assays using patient's cells will be carried out as a decision making tool. However, prior to their widespread application in clinics, several challenges linked to the establishment of such assays need to be addressed. To best predict the drug response in a patient, the cellular environment needs to resemble that of the tumor. Furthermore, the formation of homogeneous replicates from a scarce amount of patient's cells is essential to compare the responses under various conditions (compound and concentration). Here, we present a microfluidic device for homogeneous spheroid formation in eight replicates in a perfused microenvironment. Spheroid replicates from either a cell line or primary cells from adenocarcinoma patients were successfully created. To further mimic the tumor microenvironment, spheroid co-culture of primary lung cancer epithelial cells and primary pericytes were tested. A higher chemoresistance in primary co-culture spheroids compared to primary monoculture spheroids was found when both were constantly perfused with cisplatin. This result is thought to be due to the barrier created by the pericytes around the tumor spheroids. Thus, this device can be used for additional chemosensitivity assays (e.g. sequential treatment) of patient material to further approach the personalized oncology field.

Development of an impedance based biosensor for studies of spheroids formation

Three-dimensional (3D) multicellular spheroids are exceptional in vitro cell models for their ability to accurately mimic real cell-cell interaction processes. However, the challenges in producing well-defined spheroids with controlled size together with the deficiency of techniques to monitor them significantly restrict their use. Herein, a novel device to study spheroid formation in real time is presented. By exploiting electrochemical impedance spectroscopy, a multi-electrode array (MEA) attached to a calcium alginate scaffold is able to monitor the behaviour of 36 different hydrogel wells. The scaffold contains inverted shape pyramidal microwells, which guide the aggregation of cells into spheroids with controlled dimensions. Preliminar studies on calcium alginate, optimisation of fabrication strategy are shown, together with testing of the device in the presence and the absence of the hydrogel. Lastly, the device was tested for its intended aim, i.e. to monitor the formation of a spheroid, proving its potential as an impedance biosensor.

La glycine décarboxylase désensibilise les cellules initiatrices de tumeur à la metformine

Le cancer du pancréas est l’un des plus chimiorésistants, avec un taux de survie sur 5 ans inférieur à 5%. La chimiorésistance pourrait être due à la présence de cellules initiatrices de tumeur (TICs), une petite sous-population des cellules tumorales possédant la capacité de régénérer une nouvelle tumeur. Il a été démontré que la metformine cible les TICs par un mécanisme non élucidé. Il est connu que la metformine affecte le métabolisme du carbone. Il a également été démontré que le métabolisme du carbone, plus précisément la glycine décarboxylase (GLDC), est à la fois nécessaire et suffisant à l’acquisition de propriétés d’initiation tumorale. Nous proposons que la metformine cible les cellules initiatrices de tumeur en affectant le métabolisme du carbone. Nous avons utilisé des lignées cellulaires dérivées d’un modèle murin de cancer du pancréas pour comparer l’expression génique de lésions bénignes versus malignes. Les cellules malignes surexpriment Gldc. La metformine diminue l’expression de Gldc, et la surexpression de Gldc diminue la sensibilité à la metformine dans un essai de sphères tumorales. La metformine induit une augmentation du ratio NADP+/NADPH, et la surexpression de Gldc empêche cette augmentation. Nous proposons que la metformine diminue l’expression de Gldc, ce qui cause une diminution du flux du métabolisme du carbone, et donc une diminution de la production de NADPH par ce dernier. L’augmentation du ratio NADP+/NADPH inhibe la synthèse des acides gras et la régénération de la glutathione, ce qui pourrait expliquer la diminution de la formation de sphères tumorales sous traitement metformine.

Determinação da relação de novo biomarcador (IMP3) no carcinoma de nasofaringe

Pós-graduação em Patologia - FMB

A Missense Change in the ATG4D Gene Links Aberrant Autophagy to a Neurodegenerative Vacuolar Storage Disease.

Inherited neurodegenerative disorders are debilitating diseases that occur across different species. We have performed clinical, pathological and genetic studies to characterize a novel canine neurodegenerative disease present in the Lagotto Romagnolo dog breed. Affected dogs suffer from progressive cerebellar ataxia, sometimes accompanied by episodic nystagmus and behavioral changes. Histological examination revealed unique pathological changes, including profound neuronal cytoplasmic vacuolization in the nervous system, as well as spheroid formation and cytoplasmic aggregation of vacuoles in secretory epithelial tissues and mesenchymal cells. Genetic analyses uncovered a missense change, c.1288G>A; p.A430T, in the autophagy-related ATG4D gene on canine chromosome 20 with a highly significant disease association (p = 3.8 x 10-136) in a cohort of more than 2300 Lagotto Romagnolo dogs. ATG4D encodes a poorly characterized cysteine protease belonging to the macroautophagy pathway. Accordingly, our histological analyses indicated altered autophagic flux in affected tissues. The knockdown of the zebrafish homologue atg4da resulted in a widespread developmental disturbance and neurodegeneration in the central nervous system. Our study describes a previously unknown canine neurological disease with particular pathological features and implicates the ATG4D protein as an important autophagy mediator in neuronal homeostasis. The canine phenotype serves as a model to delineate the disease-causing pathological mechanism(s) and ATG4D function, and can also be used to explore treatment options. Furthermore, our results reveal a novel candidate gene for human neurodegeneration and enable the development of a genetic test for veterinary diagnostic and breeding purposes.

TECPR2 Associated Neuroaxonal Dystrophy in Spanish Water Dogs.

Clinical, pathological and genetic examination revealed an as yet uncharacterized juvenile-onset neuroaxonal dystrophy (NAD) in Spanish water dogs. Affected dogs presented with various neurological deficits including gait abnormalities and behavioral deficits. Histopathology demonstrated spheroid formation accentuated in the grey matter of the cerebral hemispheres, the cerebellum, the brain stem and in the sensory pathways of the spinal cord. Iron accumulation was absent. Ultrastructurally spheroids contained predominantly closely packed vesicles with a double-layered membrane, which were characterized as autophagosomes using immunohistochemistry. The family history of the four affected dogs suggested an autosomal recessive inheritance. SNP genotyping showed a single genomic region of extended homozygosity of 4.5 Mb in the four cases on CFA 8. Linkage analysis revealed a maximal parametric LOD score of 2.5 at this region. By whole genome re-sequencing of one affected dog, a perfectly associated, single, non-synonymous coding variant in the canine tectonin beta-propeller repeat-containing protein 2 (TECPR2) gene affecting a highly conserved region was detected (c.4009C>T or p.R1337W). This canine NAD form displays etiologic parallels to an inherited TECPR2 associated type of human hereditary spastic paraparesis (HSP). In contrast to the canine NAD, the spinal cord lesions in most types of human HSP involve the sensory and the motor pathways. Furthermore, the canine NAD form reveals similarities to cases of human NAD defined by widespread spheroid formation without iron accumulation in the basal ganglia. Thus TECPR2 should also be considered as candidate gene for human NAD. Immunohistochemistry and the ultrastructural findings further support the assumption, that TECPR2 regulates autophagosome accumulation in the autophagic pathways. Consequently, this report provides the first genetic characterization of juvenile canine NAD, describes the histopathological features associated with the TECPR2 mutation and provides evidence to emphasize the association between failure of autophagy and neurodegeneration.

Examination of the engraftment of exogenous mesenchymal stem cells in ovarian tumors and their potential use as delivery vehicles for therapeutic genes

Interactions between neoplastic cells and the host stroma play a role in both tumor cell migration and proliferation. Stromal cells provide structural support for malignant cells, modulate the tumor microenvironment, and influence phenotypic behavior as well as the aggressiveness of the malignancy. In response, the tumor provides growth factors, cytokines, and cellular signals that continually initiate new stromal reactions and recruit new cells into the microenvironment to further support tumor growth. Since growing tumors recruit local cells, as well as supplemental cells from the circulation, such as fibroblasts and endothelial precursors, the question arises if it would be possible to access circulating stromal cells to modify the tumor microenvironment for therapeutic benefits. One such cell type, mesenchymal stem cells (MSC), could theoretically be engrafted into stroma. MSC are pluripotent cells that have been shown to form stromal elements such as myofibroblasts, perivascular tissues and connective tissues. Several reports have demonstrated that MSC can incorporate into sites of wound healing and tissue repair, due to active tissue remodeling and local paracrine factors, and given the similarity between wound healing and the carcinoma induced stromal response one can hypothesize that MSC have the potential to be recruited to sites of tumor development. In addition, gene-modified MSC could be used as cellular vehicles to deliver gene products into tumors. My results indicate that MSC home to and participate in tumor stroma formation in ovarian tumor xenografts in mice. Additionally, once homed to tumor beds, MSC proliferate rapidly and integrate. My studies aim at understanding the fate of MSC in the tumor microenvironment, as well as utilizing them for cellular delivery of therapeutic genes into the stroma of ovarian carcinomas. ^

Epigallocathechin-3 Gallate Selectively Inhibits the PDGF-BB–induced Intracellular Signaling Transduction Pathway in Vascular Smooth Muscle Cells and Inhibits Transformation of sis-transfected NIH 3T3 Fibroblasts and Human Glioblastoma Cells (A172)

Enhanced activity of receptor tyrosine kinases such as the PDGF β-receptor and EGF receptor has been implicated as a contributing factor in the development of malignant and nonmalignant proliferative diseases such as cancer and atherosclerosis. Several epidemiological studies suggest that green tea may prevent the development of cancer and atherosclerosis. One of the major constituents of green tea is the polyphenol epigallocathechin-3 gallate (EGCG). In an attempt to offer a possible explanation for the anti-cancer and anti-atherosclerotic activity of EGCG, we examined the effect of EGCG on the PDGF-BB–, EGF-, angiotensin II-, and FCS-induced activation of the 44 kDa and 42 kDa mitogen-activated protein (MAP) kinase isoforms (p44mapk/p42mapk) in cultured vascular smooth muscle cells (VSMCs) from rat aorta. VSMCs were treated with EGCG (1–100 μM) for 24 h and stimulated with the above mentioned agonists for different time periods. Stimulation of the p44mapk/p42mapk was detected by the enhanced Western blotting method using phospho-specific MAP kinase antibodies that recognized the Tyr204-phosphorylated (active) isoforms. Treatment of VSMCs with 10 and 50 μM EGCG resulted in an 80% and a complete inhibition of the PDGF-BB–induced activation of MAP kinase isoforms, respectively. In striking contrast, EGCG (1–100 μM) did not influence MAP kinase activation by EGF, angiotensin II, and FCS. Similarly, the maximal effect of PDGF-BB on the c-fos and egr-1 mRNA expression as well as on intracellular free Ca2+ concentration was completely inhibited in EGCG-treated VSMCs, whereas the effect of EGF was not affected. Quantification of the immunoprecipitated tyrosine-phosphorylated PDGF-Rβ, phosphatidylinositol 3′-kinase, and phospholipase C-γ1 by the enhanced Western blotting method revealed that EGCG treatment effectively inhibits tyrosine phosphorylation of these kinases in VSMCs. Furthermore, we show that spheroid formation of human glioblastoma cells (A172) and colony formation of sis-transfected NIH 3T3 cells in semisolid agar are completely inhibited by 20–50 μM EGCG. Our findings demonstrate that EGCG is a selective inhibitor of the tyrosine phosphorylation of PDGF-Rβ and its downstream signaling pathway. The present findings may partly explain the anti-cancer and anti-atherosclerotic activity of green tea.