CCL2 enhances pluripotency of human induced pluripotent stem cells by activating hypoxia related genes

A. Sajantila työryhmän FANTOM Consortium jäsen. Jäseniä yht. 261.Peer reviewe

Establishment of feeder-free culture system for human induced pluripotent stem cell on DAS nanocrystalline graphene

The maintenance of undifferentiated human pluripotent stem cells (hPSC) under xeno-free condition requires the use of human feeder cells or extracellular matrix (ECM) coating. However, human-derived sources may cause human pathogen contamination by viral or non-viral agents to the patients. Here we demonstrate feeder-free and xeno-free culture system for hPSC expansion using diffusion assisted synthesis-grown nanocrystalline graphene (DAS-NG), a synthetic non-biological nanomaterial which completely rule out the concern of human pathogen contamination. DAS-NG exhibited advanced biocompatibilities including surface nanoroughness, oxygen containing functional groups and hydrophilicity. hPSC cultured on DAS-NG could maintain pluripotency in vitro and in vivo, and especially cell adhesion-related gene expression profile was comparable to those of cultured on feeders, while hPSC cultured without DAS-NG differentiated spontaneously with high expression of somatic cell-enriched adhesion genes. This feeder-free and xeno-free culture method using DAS-NG will facilitate the generation of clinical-grade hPSC.ope

Toward a noncytotoxic glioblastoma therapy: blocking MCP-1 with the MTZ Regimen

To improve the prognosis of glioblastoma, we developed an adjuvant treatment directed to a neglected aspect of glioblastoma growth, the contribution of nonmalignant monocyte lineage cells (MLCs) (monocyte, macrophage, microglia, dendritic cells) that infiltrated a main tumor mass. These nonmalignant cells contribute to glioblastoma growth and tumor homeostasis. MLCs comprise of approximately 10%-30% of glioblastoma by volume. After integration into the tumor mass, these become polarized toward an M2 immunosuppressive, pro-angiogenic phenotype that promotes continued tumor growth. Glioblastoma cells initiate and promote this process by synthesizing 13 kDa MCP-1 that attracts circulating monocytes to the tumor. Infiltrating monocytes, after polarizing toward an M2 phenotype, synthesize more MCP-1, forming an amplification loop. Three noncytotoxic drugs, an antibiotic - minocycline, an antihypertensive drug - telmisartan, and a bisphosphonate - zoledronic acid, have ancillary attributes of MCP-1 synthesis inhibition and could be re-purposed, singly or in combination, to inhibit or reverse MLC-mediated immunosuppression, angiogenesis, and other growth-enhancing aspects. Minocycline, telmisartan, and zoledronic acid - the MTZ Regimen - have low-toxicity profiles and could be added to standard radiotherapy and temozolomide. Re-purposing older drugs has advantages of established safety and low drug cost. Four core observations support this approach: 1) malignant glioblastoma cells require a reciprocal trophic relationship with nonmalignant macrophages or microglia to thrive;2) glioblastoma cells secrete MCP-1 to start the cycle, attracting MLCs, which subsequently also secrete MCP-1 perpetuating the recruitment cycle;3) increasing cytokine levels in the tumor environment generate further immunosuppression and tumor growth;and 4) MTZ regimen may impede MCP-1-driven processes, thereby interfering with glioblastoma growth

Pleiotropic effects of sphingosine-1-phosphate signaling to control human chorionic mesenchymal stem cell physiology

Chorionic stem cells represent a promising opportunity for regenerative medicine. A deeper understanding of the stimuli that regulate their physiology, could lead to innovative clinical approaches. We revealed the presence of multiple sphingosine-1-phosphate (S1P) receptor isoforms in chorion-derived mesenchymal stem cells (CMSCs). Their activation simultaneously propagated from the plasma membrane through Gi and other heterotrimeric G proteins and further diverged toward extracellular-signal-regulated kinase 1/2 (ERK1/2), p38 and protein kinase D 1. At a functional level, S1P signaling inhibited CMSC migration, while promoting proliferation. Instead, a reduction of cell density was obtained when S1P was combined to treatments that increased cAMP intracellular concentration. Such surprising reduction of cell viability was relatively specific as it was not observed with stromal stem cells from bone marrow. Neither it was observed by activating analogous G proteins with bradykinin nor by inducing cell death via a cAMP-independent pathway. S1P could thus reveal novel keys to improve CMSC differentiation programs acting on cAMP concentration. Furthermore, S1P receptor agonists/antagonists could become instrumental in favoring CMSC engraftment by controlling cell motility

CCL2 enhances pluripotency of human induced pluripotent stem cells by activating hypoxia related genes (vol 4, 5228, 2014)

Genomics, epigenetics, population genetics and bioinformatic

Die Analyse der Inhibition des Monozyten chemotaktischen Proteins-1 (MCP-1) und der Stimulation durch MCP-1 auf die Koloniebildung und die Zytokinexpression von Plattenepithelkarzinomen der Kopf-Hals-Region im FLAVINO-Assay

Das Monozyten chemotaktische Protein-1 (MCP-1) ist ein CC-Chemokin, das in seiner Rolle als Chemoattraktor auf Monozyten in der Genese von Malignomen eine wesentliche Rolle spielt. Dabei kann es sowohl zur lokalen Tumorabwehr als auch zur Tumorgenese, Tumor-angiogenese und Metastasierung beitragen. Die vorliegende Arbeit untersucht die MCP-1-Inhibition und die Stimulation durch MCP-1 auf die Koloniebildung und die Zytokinexpression von Plattenepithelkarzinomen der Kopf-Hals-Region (HNSCC) im FLAVINO-Assay. Dieser ist ein klonogener, qualitätskontrollierter Ex-vivo-Koloniebildungsassay, der an der Klinik für Hals-Nasen-Ohrenheilkunde der Universität Leipzig etabliert und patentiert wurde und unter flavinschützenden Bedingungen durchgeführt wird. Weiterhin wird die Eignung von MCP-1, Interleukin-6 (IL-6), Interleukin-8 (IL-8) und des Vascular endothelial growth factor (VEGF) als Biomarker in HNSCC, die mithilfe von ELISA in Seren und Kulturüberständen quantifiziert wurden, untersucht. Durch die Stimulation durch MCP-1 und dessen Blockade sowie durch in vivo tolerierbare Konzentrationen von Cisplatin, Docetaxel, Cilengitide und Temsirolimus wurde die Expression der untersuchten Zytokine in den Kulturüberständen der HNSCC unterschiedlich moduliert. Cisplatin und MCP-1 supprimierten die Koloniebildung signifikant, während unter Docetaxel und Temsirolimus eine insignifikante Reduktion und durch Cilengitide eine insignifikante Stimulation der Koloniebildung beobachtet wurde. Die MCP-1-Blockade durch einen Anti-MCP-1-Antikörper führte zu keiner signifikanten Modulation der Koloniebildung. MCP-1 und der Anti-MCP-1-Antikörper senkten die Zytokinexpression, während bis auf Cisplatin alle Zytostatika die Zytokinexpressionen steigerten. Bezüglich der kombinierten Testung der Zytostatika und der MCP-1-Blockade bzw. Stimulation unterschieden sich die Proben, sodass additive, synergistische und antagonistische Effekte resultierten. Da durch MCP-1 gesteuerte tumorassoziierte Makrophagen das Mikromilieu eines Tumors wesentlich beeinflussen, gebührt diesen ebenfalls eine besondere Aufmerksamkeit. In dieser Arbeit wurden unter MCP-1 antitumoröse Effekte beobachtet, sodass weitere klinische Testungen der antitumorösen Wirkung des MCP-1 auf HNSCC lohnenswert erscheinen. Die individuelle Chemoresponse-Testung kann dabei helfen, das biologisch heterogene Verhalten der HNSCC besser zu verstehen. In diesem Sinne wäre die klinische Validierung solcher Testsysteme wertvoll