Circulating microRNAs as biomarkers - True Blood?

MicroRNAs are post-transcriptional regulators that are involved in many physiological and pathophysiological conditions. A recent study compared the expression profiles of hundreds of blood-borne microRNAs across a variety of nonmalignant and malignant diseases to identify disease-specific expression patterns. The resulting microRNA expression data could be used to discriminate disease samples with a high level of accuracy, demonstrating the potential for using microRNA signatures for the blood-based diagnosis of disease

Einfluß von Komponenten der extrazellulären Matrix auf Hypophysenzellphysiologie und Hypophysentumorpathogenese

Die extrazelluläre Matrix umgibt Zellen, stabilisiert Gewebe und reguliert Zellfunktionen. Bestandteile der ECM transduzieren Signale durch Zellmembranrezeptoren, sog. Integrine. Integrine vermitteln Änderungen der Zellmorphologie, Proliferation, Differenzierung und Apoptose in Zellen. Die Frage ob die ECM eine wichtige Rolle in der Physiologie und Tumorgenese der Hypophyse spielt, ist immer noch offen. In der vorliegenden Arbeit wurden zum ersten Mal die regulatorischen Möglichkeiten der ECM in der Hypophyse dargestellt. Es wurde der Einfluß der extrazellulären Matrix auf das Wachstum und die Zytokinsekretion von follikulostellaren Zellen, sowie Hormonsekretion, Proliferation und Signaltransduktion in kortikotropen Zellen untersucht. Desweiteren werden in dieser Arbeit Änderungen der Expression von Laminin, als auch deren mögliche funktionale Konsequenzen innerhalb der Prolaktinomgenese demonstriert. In der follikulostellaren Zellinie TtT-GF konnte gezeigt werden, daß Fibronektin und Kollagen I die Zellproliferation stimulieren. Simultan führte nur Kollagen I zu einer Erhöhung der Interleukin-6 Sekretion, welches ein bekannter Wachstumsfaktor für follikulostellare Zellen ist. Die signifikante Hemmung der Proliferation von FS-Zellen bei Kombination von Kollagen I mit einem anti-IL6-Antikörper läßt darauf schließen, daß Kollagen I die Proliferation und Zytokinsekretion von follikulostellaren Zellen reguliert. Die Fibronektin vermittelte Proliferationsteigerung scheint dagegen einem anderen Mechanismus zugrunde zu liegen. In der kortikotropen Tumorzellinie AtT-20 konnte nachgewiesen werden, daß die ACTH Sekretion durch Fibronektin, Laminin und Kollagen I inhibiert wird. Ein Reporterkonstrukt bestehend aus dem POMC Promoter und Luciferasegen zeigte ähnliche Ergebnisse, was auf eine Hemmung der ACTH Sekretion bereits auf Ebene der POMC-Transkription schließen läßt. Im Gegensatz dazu konnte keine signifikante Veränderung der ACTH Sekretion in normalen Hypophysenzellen festgestellt werden. AtT-20 Zellproliferation wurde durch Kollagen IV und Fibronektin stimuliert, wogegen Kollagen I und Laminin zu einer Inhibition führten. Parallel dazu fand eine Veränderung der Zellform statt. Ein möglicher integrinvermittelter Signalweg umfasst die Aktivierung von Rac, einer kleinen GTPase, mit der konsekutiven Produktion von reaktiven Sauerstoffradikalen (ROS) und einer runden Zellform. Es konnte gezeigt werden, daß eine Inhibition der AtT-20 Proliferation durch Laminin mit einer signifikanten Erhöhung der reaktiven Sauerstoffradikalen und einer runden Zellform einhergeht. Dieser Effekt war mit NAcetylcystein (NAC), einem ROS-Antagonisten, umkehrbar und am ehesten Rac vermittelt. Unter Kollagen IV fand ebenfalls eine Inhibition des Zellwachstums statt. AtT-20 Zellen nahmen auch hier eine runde Zellform an und produzierten, wenn auch weniger stark als Laminin und Kollagen I, ROS. Dieser Effekt war jedoch nicht durch NAC umkehrbar. Kollagen I führte dagegen zu einer Steigerung der Proliferation und ROS-Produktion, sowie zu ausgebreiteten als auch runden Zellen. Diese z.T. gegensätzlichen durch Kollagen I+IV vermittelten Effekte könnten durch simultane Aktivierung alternativer Mechanismen, wie z.B. eine integrinbedingte Aktivierung als auch Hemmung von Rezeptoren für Wachstumsfaktoren, verursacht sein. Ein weiterer, oft mit Fibronektin assoziierter Signalweg, beinhaltet die integrinvermittelte Aktivierung von Rho, einer weiteren kleinen GTPase. Die fehlende ROS Erhöhung, der Einsatz eines β1-integrin stimulierenden Antikörpers, sowie die integrinunabhängige Stimulation von Rho durch Lysophosphatidatsäure läßt auf eine Rho assoziierte Proliferationserhöhung in AtT-20 Zellen durch Fibronektin schließen. In GH3 Zellen führte Laminin zu einer Abnahme der Prolaktinsekretion und zur Inhibition der Proliferation. Im Gegensatz dazu konnten keine Veränderungen der Prolaktinsekretion in normalen Rattenhypophysenzellen beobachtet werden. Übereinstimmend zeigte sich im Dopamin2 Rezeptor defizienten Mausprolaktinom, einem Knock-Out in vivo Modell für spontane Prolaktinomentwicklung, und humanen Prolaktinom eine bereits sehr frühe Abnahme der Lamininexpression. Diese Hemmung der Lamininexpression während der Prolaktinomgenese könnte einen weiteren Faktor für erhöhte Hormonproduktion und Zellproliferation in Prolaktinomen darstellen. Die hier erstmalig beschriebenen Auswirkungen der extrazellulären Matrix auf Hypophysenzellproliferation und -hormonsekretion verdeutlichen die wichtige, aber wenig erforschte Rolle der ECM in der Hypophyse. Diese Resultate sind nicht nur neue Ansatzpunkte der Hypophysenphysiologie und -pathophysiologie, sondern lassen auch die Weitläufigkeit der unterschiedlichen regulativen Systeme innerhalb der Hypophyse erkennen

Meningioma 1 is indispensable for mixed lineage leukemia-rearranged acute myeloid leukemia

Mixed lineage leukemia (MLL/KMT2A) rearrangements (MLL-r) are one of the most frequent chromosomal aberrations in acute myeloid leukemia. We evaluated the function of Meningioma 1 (MN1), a co-factor of HOXA9 and MEIS1, in human and murine MLL-rearranged leukemia by CRISPR-Cas9 mediated deletion of MN1. MN1 was required for in vivo leukemogenicity of MLL positive murine and human leukemia cells. Loss of MN1 inhibited cell cycle and proliferation, promoted apoptosis and induced differentiation of MLL-rearranged cells. Expression analysis and chromatin immunoprecipitation with sequencing from previously reported data sets demonstrated that MN1 primarily maintains active transcription of HOXA9 and HOXA10, which are critical downstream genes of MLL, and their target genes like BCL2, MCL1 and Survivin. Treatment of MLL-rearranged primary leukemia cells with anti-MN1 siRNA significantly reduced their clonogenic potential in contrast to normal CD34+ hematopoietic progenitor cells, suggesting a therapeutic window for MN1 targeting. In summary, our findings demonstrate that MN1 plays an essential role in MLL fusion leukemias and serve as a therapeutic target in MLL-rearranged acute myeloid leukemia

A New CYP2E1 Inhibitor, 12-Imidazolyl-1-dodecanol, Represents a Potential Treatment for Hepatocellular Carcinoma

Cytochrome P450 2E1 (CYP2E1) is a key target protein in the development of alcoholic and nonalcoholic fatty liver disease (FLD). The pathophysiological correlate is the massive production of reactive oxygen species. The role of CYP2E1 in the development of hepatocellular carcinoma (HCC), the final complication of FLD, remains controversial. Specifically, CYP2E1 has not yet been defined as a molecular target for HCC therapy. In addition, a CYP2E1-specific drug has not been developed. We have already shown that our newly developed CYP2E1 inhibitor 12-imidazolyl-1-dodecanol (I-ol) was therapeutically effective against alcoholic and nonalcoholic steatohepatitis. In this study, we investigated the effect of I-ol on HCC tumorigenesis and whether I-ol could serve as a possible treatment option for terminal-stage FLD. I-ol exerted a very highly significant antitumour effect against hepatocellular HepG2 cells. Cell viability was reduced in a dose-dependent manner, with only the highest doses causing a cytotoxic effect associated with caspase 3/7 activation. Comparable results were obtained for the model colorectal adenocarcinoma cell line, DLD-1, whose tumorigenesis is also associated with CYP2E1. Transcriptome analyses showed a clear effect of I-ol on apoptosis and cell-cycle regulation, with the increased expression of p27Kip1 being particularly noticeable. These observations were confirmed at the protein level for HepG2 and DLD-1 cells grafted on a chorioallantoic membrane. Cell-cycle analysis showed a complete loss of proliferating cells with a simultaneous increase in S-phase arrest beginning at a threshold dose of 30 μM. I-ol also reduced xenograft tumour growth in nude mice. This antitumour effect was not associated with tumour cachexia. I-ol was not toxic to healthy tissues or organs. This study demonstrates for the first time the therapeutic effect of the specific CYP2E1 inhibitor I-ol on the tumorigenesis of HCC. Our findings imply that I-ol can potentially be applied therapeutically on patients at the final stage of FLD. © 2021 Torsten Diesinger et al

The non-coding RNA landscape of human hematopoiesis and leukemia

© The Author(s) 2017. Non-coding RNAs have emerged as crucial regulators of gene expression and cell fate decisions. However, their expression patterns and regulatory functions during normal and malignant human hematopoiesis are incompletely understood. Here we present a comprehensive resource defining the non-coding RNA landscape of the human hematopoietic system. Based on highly specific non-coding RNA expression portraits per blood cell population, we identify unique fingerprint non-coding RNAs-such as LINC00173 in granulocytes-and assign these to critical regulatory circuits involved in blood homeostasis. Following the incorporation of acute myeloid leukemia samples into the landscape, we further uncover prognostically relevant non-coding RNA stem cell signatures shared between acute myeloid leukemia blasts and healthy hematopoietic stem cells. Our findings highlight the importance of the non-coding transcriptome in the formation and maintenance of the human blood hierarchy

High Transcript Level of FLT3 Associated with High Risk of Relapse in Pediatric Acute Myeloid Leukemia

Identification of prognostic factors and risk-based post-remission therapy was proposed to improve the outcomes of acute myeloid leukemia (AML) and a mutation of FLT3 has been reported to be a risk factor, especially for pediatric patients. Recently, FLT3 expression level was implicated to have prognostic significance in adults, but little is known for childhood AML. To define the prognostic significance, transcript level of FLT3 was analyzed in 52 pediatric AML patients. The median copy number of FLT3 was 4.6×103 (40-5.9×107 copies)/1.0×106 GAPDH copy, and the relapse free survival of patients with high transcript level of FLT3 (>106 copy number) (0%) was significantly lower than that of the others (53.2%). High transcript level of FLT3 was associated with a markedly high risk of relapse. The development of new therapeutic scheme such as a frontline allogeneic stem cell transplantation or administration of FLT3 inhibitor is needed to improve outcomes

The 4q12 Amplicon in Malignant Peripheral Nerve Sheath Tumors: Consequences on Gene Expression and Implications for Sunitinib Treatment

Malignant peripheral nerve sheath tumors (MPNST) are highly aggressive tumors which originate from Schwann cells and develop in about 10% of neurofibromatosis type 1 (NF1) patients. The five year survival rate is poor and more effective therapies are needed. Sunitinib is a drug targeting receptor tyrosine kinases (RTK) like PDGFRα, c-Kit and VEGFR-2. These genes are structurally related and cluster on chromosomal segment 4q12.) was present in MPNST cell lines suggesting an autocrine loop. We show that VEGF triggered signal transduction via the MAPK pathway, which could be blocked by sunitinib. might serve as predictive markers for efficacy of sunitinib

DSAP: deep-sequencing small RNA analysis pipeline

DSAP is an automated multiple-task web service designed to provide a total solution to analyzing deep-sequencing small RNA datasets generated by next-generation sequencing technology. DSAP uses a tab-delimited file as an input format, which holds the unique sequence reads (tags) and their corresponding number of copies generated by the Solexa sequencing platform. The input data will go through four analysis steps in DSAP: (i) cleanup: removal of adaptors and poly-A/T/C/G/N nucleotides; (ii) clustering: grouping of cleaned sequence tags into unique sequence clusters; (iii) non-coding RNA (ncRNA) matching: sequence homology mapping against a transcribed sequence library from the ncRNA database Rfam (http://rfam.sanger.ac.uk/); and (iv) known miRNA matching: detection of known miRNAs in miRBase (http://www.mirbase.org/) based on sequence homology. The expression levels corresponding to matched ncRNAs and miRNAs are summarized in multi-color clickable bar charts linked to external databases. DSAP is also capable of displaying miRNA expression levels from different jobs using a log2-scaled color matrix. Furthermore, a cross-species comparative function is also provided to show the distribution of identified miRNAs in different species as deposited in miRBase. DSAP is available at http://dsap.cgu.edu.tw