A systematic analysis of orphan cyclins reveals CNTD2 as a new oncogenic driver in lung cancer

As lung cancer has increased to the most common cause of cancer death worldwide, prognostic biomarkers and effective targeted treatments remain lacking despite advances based on patients' stratification. Multiple core cyclins, best known as drivers of cell proliferation, are commonly deregulated in lung cancer where they may serve as oncogenes. The recent expansion of the cyclin family raises the question whether new members might play oncogenic roles as well. Here, we investigated the protein levels of eight atypical cyclins in lung cancer cell lines and formalin-fixed and paraffin-embedded (FFPE) human tumors, as well as their functional role in lung cancer cells. Of the new cyclins evaluated, CNTD2 was significantly overexpressed in lung cancer compared to adjacent normal tissue, and exhibited a predominant nuclear location. CNTD2 overexpression increased lung cancer cell viability, Ki-67 intensity and clonogenicity and promoted lung cancer cell migration. Accordingly, CNTD2 enhanced tumor growth in vivo on A549 xenograft models. Finally, the analysis of gene expression data revealed a high correlation between elevated levels of CNTD2 and decreased overall survival in lung cancer patients. Our results reveal CNTD2 as a new oncogenic driver in lung cancer, suggesting value as a prognostic biomarker and therapeutic target in this disease

The atypical cyclin CNTD2 promotes colon cancer cell proliferation and migration

Colorectal cancer (CRC) is one of the most common cancers worldwide, with 8-10% of these tumours presenting a BRAF (V600E) mutation. Cyclins are known oncogenes deregulated in many cancers, but the role of the new subfamily of atypical cyclins remains elusive. Here we have performed a systematic analysis of the protein expression levels of eight atypical cyclins in human CRC tumours and several cell lines, and found that CNTD2 is significantly upregulated in CRC tissue compared to the adjacent normal one. CNTD2 overexpression in CRC cell lines increases their proliferation capacity and migration, as well as spheroid formation capacity and anchorage-independent growth. Moreover, CNTD2 increases tumour growth in vivo on xenograft models of CRC with wild-type BRAF. Accordingly, CNTD2 downregulation significantly diminished the proliferation of wild-type BRAF CRC cells, suggesting that CNTD2 may represent a new prognostic factor and a promising drug target in the management of CRC

Molecular mechanism of CHRDL1-mediated X-linked megalocornea in humans and in Xenopus model

Chordin-Like 1 (CHRDL1) mutations cause non-syndromic X-linked megalocornea (XMC) characterized by enlarged anterior eye segments. Mosaic corneal degeneration, presenile cataract and secondary glaucoma are associated with XMC. Beside that CHRDL1 encodes Ventroptin, a secreted bone morphogenetic protein (BMP) antagonist, the molecular mechanism of XMC is not well understood yet. In a family with broad phenotypic variability of XMC, we identified the novel CHRDL1 frameshift mutation c.807_808delTC [p.H270Wfs*22] presumably causing CHRDL1 loss of function. Using Xenopus laevis as model organism, we demonstrate that chrdl1 is specifically expressed in the ocular tissue at late developmental stages. The chrdl1 knockdown directly resembles the human XMC phenotype and confirms CHRDL1 deficiency to cause XMC. Interestingly, secondary to this bmp4 is down-regulated in the Xenopus eyes. Moreover, phospho-SMAD1/5 is altered and BMP receptor 1A is reduced in a XMC patient. Together, we classify these observations as negative-feedback regulation due to the deficient BMP antagonism in XMC. As CHRDL1 is preferentially expressed in the limbal stem cell niche of adult human cornea, we assume that CHRDL1 plays a key role in cornea homeostasis. In conclusion, we provide novel insights into the molecular mechanism of XMC as well as into the specific role of CHRDL1 during cornea organogenesis, among others by the establishment of the first XMC in vivo model. We show that unravelling monogenic cornea disorders like XMC—with presumably disturbed cornea growth and differentiation—contribute to the identification of potential limbal stem cell niche factors that are promising targets for regenerative therapies of corneal injurie

Caracterización de complejos CDK-Ciclina atípicos humanos

La desregulación en los mecanismos de control del ciclo celular es un evento indiscutiblemente asociado a la aparición de diversas patologías, entre las que destacan los procesos tumorales. Como principales reguladores del ciclo celular, las CDKs y ciclinas tienen un papel central en este tipo de procesos, de forma que es de vital importancia conocer los mecanismos responsables de esta desregulación. Dentro de las amplias familias de CDKs y ciclinas, el conocimiento acerca de la regulación de, y los procesos regulados por el pequeño grupo de las consideradas de ciclo celular (CDKs 1, 2, 4 y 6, y ciclinas A, B, D y E) ha proporcionado un marco para el entendimiento de los procesos reguladores del ciclo. Pero la gran ampliación a lo largo de la evolución de estas proteínas parece indicativa de la necesidad de un aumento en el grado de control del ciclo celular, ya sea en determinados tejidos o momentos del desarrollo, o frente a situaciones patológicas como el cáncer. Los miembros más recientes de la familia de las ciclinas se consideran, en su gran mayoría, atípicos. Estas ciclinas atípicas se caracterizan por poseer tan solo una caja de ciclina y, en general, sus funciones no se encuentran completamente establecidas y ni tan siquiera se sabe si forman complejo con alguna CDK. Ampliar el poco conocimiento que se tiene acerca de estas proteínas debería poder ayudar a entender cómo las mismas encajan en el marco establecido del control del ciclo celular. Por este motivo, el objetivo principal del trabajo que aquí se presenta consiste en el estudio de las redes de interacción en que participan las nuevas CDKs y las ciclinas atípicas. Este objetivo general fue dividido en dos objetivos específicos: por un lado, la identificación de nuevos complejos CDK-Ciclina atípicos humanos y, por otro lado, la identificación de sustratos de dichos complejos. Para la identificación de nuevos complejos CDK-Ciclina, se llevaron a cabo, de forma paralela, dos estrategias diferentes. La primera consistió en el estudio del interactoma de las ciclinas CCNI, CNTD2, CCNG1 y CCNG2 a través de experimentos de trapping sobre extractos de tejido cerebral de rata acoplados a la detección de interactores mediante espectrometría de masas. Este sistema no permitió identificar con seguridad ninguna CDK asociada a las ciclinas de interés, en cambio, una serie de potenciales interactores fueron detectados y posteriormente validados mediante otros métodos. Estos interactores tienen funciones relevantes en tejido nervioso, lo que hará muy interesante su estudio en un futuro, en lo que constituyen nuevas posibles líneas de investigación para nuestro grupo. La otra estrategia llevada a cabo consistió en un screening dirigido basado en un ensayo de doble híbrido en levadura. Este método permitió detectar un total de 17 interacciones, de las cuales 7 han sido previamente reportadas por otros grupos de investigación, mientras que 10 de ellas constituyen potenciales nuevos complejos CDK-ciclina. Tres de las interacciones, las consistentes en los complejos CDK16-SPY1, CDK6-CCNI y CDK16-CCNY, fueron seleccionadas para su validación mediante otros métodos. La interacción entre CDK16 y SPY1, aunque reportada por otro grupo de investigación al mismo tiempo que este trabajo comenzaba, no había sido validada mediante otros sistemas. En el presente estudio, dicha interacción fue demostrada, tanto in vitro como in vivo, mediante ensayos de trapping e inmunoprecipitación, respectivamente, seguidos por detección mediante Western Blot. Además, a través de ensayos de fosforilación in vitro, usando proteínas expresadas y purificadas a partir de bacterias, también se comprobó que dicho complejo es activo, ya que CDK16 es capaz de fosforilar a SPY1 y de autofosforilarse en presencia de la misma. En referencia al complejo CDK6-CCNI, también dicha interacción fue confirmada mediante un ensayo de trapping seguido de Western Blot. Sin embargo, en este caso no ha sido posible demostrar la actividad del complejo con el uso de proteínas purificadas a partir de bacterias. En cuanto a la pareja CDK16-CCNY, tanto su interacción como su actividad han sido demostradas por diversos estudios. A pesar de que dicho complejo tiene, de hecho, funciones establecidas, hasta el momento no se conocía ningún sustrato del mismo. En el presente trabajo, en lo que constituye el segundo objetivo específico, se identificaron potenciales sustratos del complejo CDK16-CCNY. Para ello, se siguieron dos estrategias complementarias: la identificación de interactores de CCNY y la identificación de sustratos específicamente fosforilados por el complejo CDK16-CCNY. Mediante estos sistemas se detectó a la proteína PRC1, y mediante ensayos de fosforilación in vitro, se comprobó que ésta es fosforilada por el complejo. De este modo, se ha identificado a PRC1 como el primer sustrato bona fide del complejo CDK16-CCNY

Caracterización de complejos CDK-Ciclina atípicos humanos

La desregulación en los mecanismos de control del ciclo celular es un evento indiscutiblemente asociado a la aparición de diversas patologías, entre las que destacan los procesos tumorales. Como principales reguladores del ciclo celular, las CDKs y ciclinas tienen un papel central en este tipo de procesos, de forma que es de vital importancia conocer los mecanismos responsables de esta desregulación. Dentro de las amplias familias de CDKs y ciclinas, el conocimiento acerca de la regulación de, y los procesos regulados por el pequeño grupo de las consideradas de ciclo celular (CDKs 1, 2, 4 y 6, y ciclinas A, B, D y E) ha proporcionado un marco para el entendimiento de los procesos reguladores del ciclo. Pero la gran ampliación a lo largo de la evolución de estas proteínas parece indicativa de la necesidad de un aumento en el grado de control del ciclo celular, ya sea en determinados tejidos o momentos del desarrollo, o frente a situaciones patológicas como el cáncer. Los miembros más recientes de la familia de las ciclinas se consideran, en su gran mayoría, atípicos. Estas ciclinas atípicas se caracterizan por poseer tan solo una caja de ciclina y, en general, sus funciones no se encuentran completamente establecidas y ni tan siquiera se sabe si forman complejo con alguna CDK. Ampliar el poco conocimiento que se tiene acerca de estas proteínas debería poder ayudar a entender cómo las mismas encajan en el marco establecido del control del ciclo celular. Por este motivo, el objetivo principal del trabajo que aquí se presenta consiste en el estudio de las redes de interacción en que participan las nuevas CDKs y las ciclinas atípicas. Este objetivo general fue dividido en dos objetivos específicos: por un lado, la identificación de nuevos complejos CDK-Ciclina atípicos humanos y, por otro lado, la identificación de sustratos de dichos complejos. Para la identificación de nuevos complejos CDK-Ciclina, se llevaron a cabo, de forma paralela, dos estrategias diferentes. La primera consistió en el estudio del interactoma de las ciclinas CCNI, CNTD2, CCNG1 y CCNG2 a través de experimentos de trapping sobre extractos de tejido cerebral de rata acoplados a la detección de interactores mediante espectrometría de masas. Este sistema no permitió identificar con seguridad ninguna CDK asociada a las ciclinas de interés, en cambio, una serie de potenciales interactores fueron detectados y posteriormente validados mediante otros métodos. Estos interactores tienen funciones relevantes en tejido nervioso, lo que hará muy interesante su estudio en un futuro, en lo que constituyen nuevas posibles líneas de investigación para nuestro grupo. La otra estrategia llevada a cabo consistió en un screening dirigido basado en un ensayo de doble híbrido en levadura. Este método permitió detectar un total de 17 interacciones, de las cuales 7 han sido previamente reportadas por otros grupos de investigación, mientras que 10 de ellas constituyen potenciales nuevos complejos CDK-ciclina. Tres de las interacciones, las consistentes en los complejos CDK16-SPY1, CDK6-CCNI y CDK16-CCNY, fueron seleccionadas para su validación mediante otros métodos. La interacción entre CDK16 y SPY1, aunque reportada por otro grupo de investigación al mismo tiempo que este trabajo comenzaba, no había sido validada mediante otros sistemas. En el presente estudio, dicha interacción fue demostrada, tanto in vitro como in vivo, mediante ensayos de trapping e inmunoprecipitación, respectivamente, seguidos por detección mediante Western Blot. Además, a través de ensayos de fosforilación in vitro, usando proteínas expresadas y purificadas a partir de bacterias, también se comprobó que dicho complejo es activo, ya que CDK16 es capaz de fosforilar a SPY1 y de autofosforilarse en presencia de la misma. En referencia al complejo CDK6-CCNI, también dicha interacción fue confirmada mediante un ensayo de trapping seguido de Western Blot. Sin embargo, en este caso no ha sido posible demostrar la actividad del complejo con el uso de proteínas purificadas a partir de bacterias. En cuanto a la pareja CDK16-CCNY, tanto su interacción como su actividad han sido demostradas por diversos estudios. A pesar de que dicho complejo tiene, de hecho, funciones establecidas, hasta el momento no se conocía ningún sustrato del mismo. En el presente trabajo, en lo que constituye el segundo objetivo específico, se identificaron potenciales sustratos del complejo CDK16-CCNY. Para ello, se siguieron dos estrategias complementarias: la identificación de interactores de CCNY y la identificación de sustratos específicamente fosforilados por el complejo CDK16-CCNY. Mediante estos sistemas se detectó a la proteína PRC1, y mediante ensayos de fosforilación in vitro, se comprobó que ésta es fosforilada por el complejo. De este modo, se ha identificado a PRC1 como el primer sustrato bona fide del complejo CDK16-CCNY

Functional genomics approaches to elucidate vulnerabilities of intrinsic and acquired chemotherapy resistance

Drug resistance is a commonly unavoidable consequence of cancer treatment that results in therapy failure and disease relapse. Intrinsic (pre-existing) or acquired resistance mechanisms can be drug-specific or be applicable to multiple drugs, resulting in multidrug resistance. The presence of drug resistance is, however, tightly coupled to changes in cellular homeostasis, which can lead to resistance-coupled vulnerabilities. Unbiased gene perturbations through RNAi and CRISPR technologies are invaluable tools to establish genotype-to-phenotype relationships at the genome scale. Moreover, their application to cancer cell lines can uncover new vulnerabilities that are associated with resistance mechanisms. Here, we discuss targeted and unbiased RNAi and CRISPR efforts in the discovery of drug resistance mechanisms by focusing on first-in-line chemotherapy and their enforced vulnerabilities, and we present a view forward on which measures should be taken to accelerate their clinical translation

Outcomes and Adverse Events in Patients with Cancer after Diagnosis of Immunotherapy-Associated Diabetes Mellitus: A Retrospective Cohort Study.

Immune checkpoint inhibitor (CPI)-induced diabetes mellitus (CPI-DM) is a rare immune-related adverse event (irAE). Patients and providers fear that continuing CPIs puts patients at risk for additional irAEs and thus may discontinue therapy. Currently, there are little data to inform this decision. Therefore, this study aims to elucidate whether discontinuing CPIs after diagnosis of CPI-DM impacts the development of future irAEs and cancer outcomes such as progression and death. Patients who developed CPI-DM during cancer treatment at UCSF from 1 July 2015 to 5 July 2023 were analyzed for cancer outcomes and irAE development. Fishers exact tests, Student t-tests, Kaplan-Meier methods, and Cox regression were used as appropriate. Of the 43 patients with CPI-DM, 20 (47%) resumed CPIs within 90 days of the irAE, 4 (9%) patients restarted after 90 days, and 19 (44%) patients never restarted. Subsequent irAEs were diagnosed in 9 of 24 (38%) who resumed CPIs and 3 of 19 (16%) who discontinued CPIs (p = 0.17). There was no significant difference in death (p = 0.74) or cancer progression (p = 0.55) between these two groups. While our single-institution study did not show worse cancer outcomes after discontinuing CPIs, many variables can impact outcomes, which our study was not adequately powered to evaluate. A nuanced approach is needed to decide whether to continue CPI treatment after a severe irAE like CPI-DM

Covid-19, an opportunity to compare in-person and online teaching

The dichotomy between traditional in-person teaching versus online instructionhas been discussed for years. The lockdown, consequence of the Covid-19 pandemic,gave us an opportunity to gain evidence and compare in-person versus online teachingby the same professor, in the same subject, and by the same students which is aninteresting scenario because the only variable is the teaching setup. Here, we surveyedstudents that following a traditional in-person subject were abruptly compelled tocontinue it online. We summarize the students' responses when asked to compare bothtypes of teaching with the singularity that the rest of the variables were kept constant.Finally, we compared the grades of this "hybrid taught" group of students with thegrades from groups of previous years in the same subject, by the same instructor, buttotally in-person. We, as medical teachers, were excited about the possibility that theonline teaching forced by the Covid-19 pandemic will develop in the system fordelivering our lectures in the near future. Even considering that grades were not affectedand pros such as comfort and participation, according to our study, students prefer in-person education mainly because of the direct contact and interaction with peers andteachers