Mechanisms of transcriptional regulation of ecdysone response

The mechanisms of ecdysone-dependent expression have been studied for many decades. Initially, the activation of individual genes under the influence of ecdysone was studied on the model of polythene chromosomes from salivary glands of Drosophila melanogaster. These works helped to investigate the many aspects of the Drosophila development. They also revealed plenty of valuable information regarding the fundamental mechanisms controlling the genes’ work. Many years ago, a model describing the process of gene activation by ecdysone, named after the author – Ashburner model – was proposed. This model is still considered an excellent description of the ecdysone cascade, which is implemented in the salivary glands during the formation of the Drosophila pupa. However, these days there is an opinion that the response of cells to the hormone ecdysone can develop with significant differences, depending on the type of cells. The same genes can be activated or repressed under the influence of ecdysone in different tissues. Likely, certain DNA-binding transcription factors that are involved in the ecdysonedependent response together with the EcR/Usp heterodimer are responsible for cell-type specificity. A number of transcriptional regulators involved in the ecdysone response have been described. Among them are several complexes responsible for chromatin remodeling and modification. It has been shown by various methods that ecdysone-dependent activation/repression of gene transcription develops with significant structural changes of chromatin on regulatory elements. The description of the molecular mechanism of this process, in particular, the role of individual proteins in it, as well as structural interactions between various regulatory elements is a matter of the future. This review is aimed to discuss the available information regarding the main regulators that interact with the ecdysone receptor. We provide a brief description of the regulator’s participation in the ecdysone response and links to the corresponding study. We also discuss general aspects of the mechanism of ecdysone-dependent regulation and highlight the most promising points for further research

Redistribution of Transcription Factor AP-2α in Differentiating Cultured Human Epidermal Cells

Expression of the transcription factor AP-2α was examined in cultured human epidermal cells. Levels of AP-2α mRNA increased substantially after the cultures reached confluence, similar to the expression pattern of the differentiation markers involucrin and keratinocyte transglutaminase. The level of AP-2α protein in nuclear extracts declined markedly after confluence, however, along with its ability to form complexes with oligonucleotides containing the AP-2 response element. In contrast, the levels of AP-2α protein in cytoplasmic extracts increased dramatically after confluence, but these extracts had low DNA binding activity. Supershift experiments with specific antisera detected only AP-2α and not the β or γ isoforms. Examination of its localization by confocal microscopy revealed that AP-2α was primarily in the nucleus of basal cells and largely cytoplasmic in the most superficial cells. Localization was a dynamic phenomenon in that changing the medium resulted in accumulation of this transcription factor in the nucleus after several hours. Overall, the data indicate that AP-2α transcriptional activity is regulated in a differentiation-dependent manner in cultured keratinocytes and that this occurs by relocalization of the protein. Nuclear localization of the AP-2α protein in basal cells permits its accessibility to response elements in gene promoters, whereas sequestration in the cytoplasm as the differentiation program progresses curtails its transcriptional activity. This regulatory scheme may provide keratinocytes with the ability to restore AP-2 transcriptional activity rapidly by redistribution to the nucleus after receiving an appropriate growth signal, such as a medium change

Redistribution of Transcription Factor AP-2α in Differentiating Cultured Human Epidermal Cells

Expression of the transcription factor AP-2α was examined in cultured human epidermal cells. Levels of AP-2α mRNA increased substantially after the cultures reached confluence, similar to the expression pattern of the differentiation markers involucrin and keratinocyte transglutaminase. The level of AP-2α protein in nuclear extracts declined markedly after confluence, however, along with its ability to form complexes with oligonucleotides containing the AP-2 response element. In contrast, the levels of AP-2α protein in cytoplasmic extracts increased dramatically after confluence, but these extracts had low DNA binding activity. Supershift experiments with specific antisera detected only AP-2α and not the β or γ isoforms. Examination of its localization by confocal microscopy revealed that AP-2α was primarily in the nucleus of basal cells and largely cytoplasmic in the most superficial cells. Localization was a dynamic phenomenon in that changing the medium resulted in accumulation of this transcription factor in the nucleus after several hours. Overall, the data indicate that AP-2α transcriptional activity is regulated in a differentiation-dependent manner in cultured keratinocytes and that this occurs by relocalization of the protein. Nuclear localization of the AP-2α protein in basal cells permits its accessibility to response elements in gene promoters, whereas sequestration in the cytoplasm as the differentiation program progresses curtails its transcriptional activity. This regulatory scheme may provide keratinocytes with the ability to restore AP-2 transcriptional activity rapidly by redistribution to the nucleus after receiving an appropriate growth signal, such as a medium change

Непрямое сравнение эффективности и безопасности энзалутамида, абиратерона и кабазитаксела при лечении кастрационно-резистентного рака предстательной железы, прогрессирующего на фоне применения доцетаксела

Background. Castration-resistant prostate cancer (CRPC) is wide-spread severe disease in many regions of the world. Enzalutamide, abiraterone and cabazitaxel have been recently registered for the treatment of this condition.Objective: to perform indirect comparison of enzalutamide, abiraterone and cabazitaxel efficacy and safety in 2nd line “post-docetaxel” treatment of CRPC according to published clinical data.Materials and methods. Indirect comparison was undertaken to extract efficacy and safety parameters of enzalutamide, abiraterone and cabazitaxel from integrated registration pivotal trials and independent retrospective studies. 13 articles were selected: enzalutamide – 2, abiraterone – 7, cabazitaxel – 3 and orteronel 1 article.Results. Enzalutamide had highest chances of prostatic specific antigen response (50 % and more decline from baseline) and highest chances of Response Evaluation Criteria In Solid Tumors (RECIST) soft-tissue objective response. Chances of enzalutamide and abiraterone adverse effects did not have serious difference from control groups in pivotal trials. Cabazitaxel increased adverse effects chances, mostly hematological adverse effects.Conclusion. Treatment with enzalutamide of CRPC in 2nd line “post-docetaxel” provided best parameters of prostatic specific antigen response. Enzalutamide is safer than cabazitaxel and does not have several adverse events typical for abiraterone.Введение. Кастрационно-резистентный рак предстательной железы (КРРПЖ) является распространенным тяжелым заболеванием во многих странах мира. В последнее время появились такие инновационные препараты, как энзалутамид, абиратерон и кабазитаксел.Цель исследования – непрямое сравнение клинической эффективности и безопасности применения энзалутамида, абиратерона и кабазитаксела как препаратов 2-й линии терапии после использования доцетаксела для лечения КРРПЖ, по данным зарубежной литературы.Материалы и методы. Выполнено непрямое сравнение эффективности и безопасности указанных препаратов по объединенным материалам регистрационных и независимых ретроспективных исследований. Были отобраны 13 статей, из них: исследования эффективности и безопасности энзалутамида – 2 работы; абиратерона – 7; кабазитаксела – 3; ортеронела – 1.Результаты. Наиболее высокая вероятность снижения уровня простатического специфического антигена на 50 % и более, а также уменьшения поражения мягких тканей по системе Response Evaluation Criteria In Solid Tumors (RECIST) характерна для энзалутамида. В отношении шансов наступления нежелательных явлений энзалутамид и абиратерон не имели существенных различий от контрольных групп, кабазитаксел же увеличивал шансы наступления нежелательных явлений, особенно гематологического характера.Заключение. Энзалутамид в режиме терапии 2-й линии после доцетаксела при метастатическом КРРПЖ превосходит абиратерон и кабазитаксел по частоте снижения уровня простатического специфического антигена, что подтверждено непрямым сравнением обобщенных групп. Энзалутамид безопаснее кабазитаксела и отличается от абиратерона отсутствием ряда нежелательных явлений

Сравнительный фармакоэкономический анализ применения энзалутамида, абиратерона и кабазитаксела при лечении кастрационно-резистентного рака предстательной железы, прогрессирующего на фоне применения доцетаксела

Recently, an increase in the incidence of severe forms of prostate cancer, in particular castration-resistant prostate cancer (CRPC) has been noticed. Treatment of CRPC patients is associated with increasing expenses and thus impacts the healthcare budgets at various levels. The aim was to study the pharmacoeconomic aspects of using enzalutamide, cabazitaxel and abiraterone for the second-line therapy of CRPC (after treatment with docetaxel) in the Russian Federation. Materials and Methods. A cost effectiveness analysis of patient management was conducted for each of the three drugs. The direct costs included the costs of visiting the doctor, the diagnostic tests and procedures, the best supportive therapy with other drugs in accordance with the standards, the treatment of adverse events, the end-of-life palliative therapy in hospital, and the costs of prescribing one of the three drugs in question. Results. The expenses for diagnosing, maintaining the treatment regimen, consulting, monitoring and nurse caring in patients with CRPC were 15-20% lower with enzalutamide compared to abiraterone and two-fold lower than that with cabazitaxel. The general assessment of direct costs without the cost of the above drugs showed that the use of enzalutamide was 10% less expensive than abiraterone and 35% less expensive than cabazitaxel. The pharmacoeconomic advantages of enzalutamide over the two other agents are supported by the «decision tree» model and by the cost/effectiveness ratio. Conclusion. The use of enzalutamide is associated with lower direct costs of care, treatment, diagnostic and supportive procedures as compared with abiraterone and cabazitaxel. В последнее время наблюдается увеличение распространенности тяжелых форм рака предстательной железы, в частности кастрационно-резистентного рака предстательной железы (КРРПЖ). Лечение больных с распространенными формами этого заболевания сопровождается увеличением нагрузки на бюджеты разных уровней. Цель – изучение фармакоэкономических аспектов применения энзалутамида, кабазитаксела и абиратерона как средств второй линии терапии КРРПЖ после доцетаксела в российских условиях. Материалы и методы. Был проведен анализ прямых издержек ведения больных с помощью каждого из трех препаратов. В качестве прямых издержек учитывались стоимость визитов к врачу, диагностических тестов и процедур, наилучшая поддерживающая терапия другими препаратами в соответствии со стандартами, лечение нежелательных явлений, предсмертная паллиативная терапия в стационарных условиях, стоимость назначения одного из трех исследуемых препаратов. Результаты. Режимные, консультационные, мониторинговые и диагностические затраты по уходу за больными КРРПЖ в случае назначения энзалутамида были на 15-20% ниже по сравнению с абиратероном и в 2 раза ниже по сравнению с кабазитакселом. Общий учет прямых издержек без стоимости основных препаратов выявил уменьшение затрат при назначении энзалутамида на 10% по сравнению с абиратероном и на 35% по сравнению с кабазитакселом. Фармакоэкономические преимущества энзалутамида перед двумя другими сравниваемыми препаратами также подтверждены с помощью модели «дерево решений» и по соотношению коэффициентов «затраты/эффективность». Заключение. Энзалутамид отличается наименьшими прямыми расходами на уход, диагностические и поддерживающие мероприятия, лечение по сравнению с абиратероном и кабазитакселом.

КЛИНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ЭРИБУЛИНА ПРИ САРКОМЕ МЯГКИХ ТКАНЕЙ ПО ДАННЫМ МЕТА-АНАЛИЗА

Innovative drugs eribulin and trabectedin are effective in the treatment of soft tissue sarcomas (STS) – rare, but severe malignancies.Aim of the study. To perform the pharmacoeconomic evaluation of these two agents used with the second and subsequent lines of chemotherapy in common/metastatic STS, in theRussian Federation.Materials and Methods. Direct, indirect and meta-analytic comparisons were applied to the results of two multicenter, randomized phase III clinical studies, on effectiveness and safety of trabectedin and eribulin as compared with dacarbazine for the treatment of severe anthracyclines-resistant lipoand leiomyosarcoms. The 12-month survival rate and the occurrence of adverse events were the endpoint parameters in this study. The impact on the budget and the “cost-effectiveness” index were also analyzed.Results. The relative number of patients, who survived for 12 months and continued their treatment with the given drug, was 53% in the eribulin group, and 18% in the trabectedin group. The total number of recorded adverse events was not significantly different between eribulin and dacarbazine. The incidence of adverse events (including haematological) in the trabectedin group was significantly higher than that in the dacarbazine group (lg 95% CI> 1.0). The cost values of different treatment doses of eribulin got into a zone of 1-2 willingness to pay threshold (WPT). The cost of trabectedin treatment was higher than that of eribulin, and even at mid-optimal doses (1.5 mg/m2 ) exceeded 2xWPT. The cost estimating relationship (CER) was 0.69 for trabectedin, and 0.15 for eribulin.Conclusion. In the Health Care system ofRussia, eribulin has a more favorable pharmaco-economic profile than trabectedin. Since STS is viewed as an orphan disease, both drugs are considered important and promising for the Russian oncological services. Инновационные препараты эрибулин и трабектедин эффективны при лечении сарком мягких тканей (СМТ) – редких, но тяжелых злокачественных заболеваний.Цель работы – провести фармакоэкономическую оценку этих препаратов при распространенных/метастатических СМТ при назначении во 2-й и последующих линиях химиотерапии в условиях российского здравоохранения.Материалы и методы. Два многоцентровых рандомизированных клинических исследования III фазы, посвященных изучению эффективности и безопасности эрибулина и трабектедина в сравнении с дакарбазином при лечении тяжелых, резистентных к терапии антрациклинами липои лейомиосарком, были подвергнуты разным методикам прямого, непрямого и мета-аналитического сопоставления результатов. Параметрами оценки служили доля пациентов, выживших через 12 месяцев, и частота наступления побочных эффектов. Оценивалось влияние на бюджет и коэффициент «затраты-эффективность».Результаты. Доля выживших и продолжающих лечиться препаратом интереса пациентов через 12 месяцев в группе эрибулина составила 53%, в группе трабектедина – 18%. По общему количеству учтенных нежелательных явлений значимых отличий между эрибулином и дакарбазином не выявлено. Трабектедин статистически достоверно (lg 95% ДИ >1,0) превзошел дакарбазин по вероятности наступления большого количества побочных эффектов, в том числе гематологических. Стоимостные параметры разных курсовых доз эрибулина попадали в зону 1-2 порога готовности платить (ПГП). Стоимость курсов трабектедина оказалась выше, и даже в режиме средне-оптимальных доз (1,5 мг/м2 ) превысила 2ПГП. CER трабектедина = 0,69. CER эрибулина = 0,15.Заключение. Эрибулин обладает более благоприятным фармакоэкономическим профилем, чем трабектедин, в условиях здравоохранения РФ. С учетом орфанного характера СМТ оба препарата важны и перспективны для российских онкологических служб

Фармакоэкономические аспекты применения руфинамида при синдроме Леннокса-Гасто

Among epileptic encephalopathies, the Lennox–Gastaut syndrome is considered to be one of the most severe. It is a childhood-onset disease that leads to early disability and mental retardation and is associated with significant costs of medical care and patient nursing. In the Russian Federation, the supposed number of patients with the Lennox–Gastaut syndrome is between 1400 and 9240 people. Rufinamide is one of the most powerful agents being used for the adjuvant therapy of this syndrome. In order to evaluate the efficacy of the drug in this pathology, a systematic review of publications of the results of the respective clinical studies was performed. Eleven articles were selected for generation of pooled groups and meta-analysis. Rufinamide used as an adjunctive therapy has been shown to substantially increase the chances of successful result (HR=3.1 [2.0; 4.9], p=0.000). Pharmacoeconomic modelling (a decision tree type) allowed revealing that the use of rufinamide adjunctive therapy for the Lennox–Gastaut syndrome reduces total costs of treatment and nursing of these patients with minimum effect on the budget.Среди эпилептических энцефалопатий синдром Леннокса-Гасто считается одним из наиболее тяжелых. Проявляясь чаще всего в детском возрасте, это заболевание приводит к ранней инвалидизации и отставанию в умственном развитии, а также сопряжено со значительными затратами на лечение больных и на уход за ними. В РФ может насчитываться от 1400 до 9240 человек, страдающих синдромом Леннокса-Гасто. Руфинамид является одним из мощных средств адьювантной терапии при этом синдроме. Для оценки его эффективности при данном заболевании предпринят систематический обзор публикаций по клиническим исследованиям, из которых для генерации объединенных групп и мета-анализа отобрано 11 статей. Выяснилось, что руфинамид в качестве дополнения к базисной терапии значительно увеличивает шансы успешного результата (ОШ=3,1 [2,0;4,9], р=0,000). Фармакоэкономическое моделирование по типу «дерева решений» позволило установить, что дополнительное к базисной терапии назначение руфинамида в схемы ведения больных с синдромом Леннокса-Гасто снижает общие издержки лечения и содержания таких больных с минимальными влияниями на бюджет

ФАРМАКОЭКОНОМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПЕРАМПАНЕЛА ПРИ ЛЕЧЕНИИ РЕФРАКТЕРНОЙ ПАРЦИАЛЬНОЙ ЭПИЛЕПСИИ СО ВТОРИЧНОЙ ГЕНЕРАЛИЗАЦИЕЙ И БЕЗ НЕЕ В УСЛОВИЯХ ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Perampanel (PER) is a novel drug for treatment of refractory partial epilepsy in patients≥12 y.o. with proven efficacy and safety. PER is registered and may also be used successfully as adjunctive treatment in therapy of primary generalized tonic-clonic seizures (PGTCS).Objective. To determine the effectiveness of perampanel and it`s clinical stability in patients at different dosing regimens, and evaluate the cost of treatment with perampanel in the Russian Health Care system.Materials and Methods. Results of open multicenter controlled randomized (phase III) international clinical trials in patients over 12 years of age were used. Modeling of the direct costs was based on (i) the probable treatment outcomes: i.e., no clinical effect, treatment cessation due to adverse events, seizures reduction of 50% and more, complete seizure termination, (ii) the expected number of the above outcomes all overRussia, and (iii) the inflation risks in the period until 2020.Results. The comparison of different clinical studies on adjunctive perampanel therapy in refractery partial epilepsy with or without secondary generalization as well as in primary generalized tonic-clonic seizures, reveales that the optimal daily dose of perampanel is 8 mg.Conclusion. Direct costs modeling was performed to estimate annual expenses (per patient) of the adjunctive perampanel therapy. When recalculated for all patients with refractory partial epilepsy and for all patients with PGTCS inRussia, the results indicate that the introduction of perampanel may reduce the costs by more than 40% (up to 4-7 bln. rubles) annually until 2020. Перампанел (ПЕР) является перспективным средством с доказанной эффективностью и безопасностью для лечения рефрактерной парциальной эпилепсии у пациентов 12 лет и старше. Также он зарегистрирован и успешно применяется как дополнительное средство при терапии первично-генерализованных тонико-клонических приступов.Цель – определить зависимость эффективности и стабильности приема перампанела от дозировки, оценить уровень затрат при лечении перампанелом в условиях российского здравоохранения.Материалы и методы. Для анализа использовались данные крупных открытых, многоцентровых рандомизированных (III фаза) зарубежных исследований перампанела у пациентов старше 12 лет. Моделирование прямых медицинских расходов на терапию ПЕР предпринималось на основании частот наиболее вероятных исходов (отсутствие эффекта, отказ от его приема из-за неблагоприятных явлений, уменьшение частоты приступов на 50% и более, полное прекращение приступов), общего предполагаемого количества случаев каждого исхода в масштабе РФ, а также инфляционных рисков в период до2020 г.Результаты. При сопоставлении результатов рандомизированных контролируемых клинических исследований III фазы, посвященных адъювантной терапии перампанелом при рефрактерной парциальной эпилепсии со вторичной генерализацией и без нее, а также при первично-генерализованных тонико-клонических приступах (ПГТКП) обоснована оптимальная суточная доза препарата – 8 мг.Заключение. Моделирование прямых расходов на адъювантную терапию перампанелом одного пациента с рефрактерной парциальной эпилепсией и одного пациента с ПГТКП применительно ко всей популяции больных в масштабе России позволило обосновать уменьшение издержек более чем на 40% (до 4-7 млрд руб.) ежегодно до2020 г.

The Arabidopsis BLAP75/Rmi1 Homologue Plays Crucial Roles in Meiotic Double-Strand Break Repair

In human cells and in Saccharomyces cerevisiae, BLAP75/Rmi1 acts together with BLM/Sgs1 and TopoIIIα/Top3 to maintain genome stability by limiting crossover (CO) formation in favour of NCO events, probably through the dissolution of double Holliday junction intermediates (dHJ). So far, very limited data is available on the involvement of these complexes in meiotic DNA repair. In this paper, we present the first meiotic study of a member of the BLAP75 family through characterisation of the Arabidopsis thaliana homologue. In A. thaliana blap75 mutants, meiotic recombination is initiated, and recombination progresses until the formation of bivalent-like structures, even in the absence of ZMM proteins. However, chromosome fragmentation can be detected as soon as metaphase I and is drastic at anaphase I, while no second meiotic division is observed. Using genetic and imunolocalisation studies, we showed that these defects reflect a role of A. thaliana BLAP75 in meiotic double-strand break (DSB) repair—that it acts after the invasion step mediated by RAD51 and associated proteins and that it is necessary to repair meiotic DSBs onto sister chromatids as well as onto the homologous chromosome. In conclusion, our results show for the first time that BLAP75/Rmi1 is a key protein of the meiotic homologous recombination machinery. In A. thaliana, we found that this protein is dispensable for homologous chromosome recognition and synapsis but necessary for the repair of meiotic DSBs. Furthermore, in the absence of BLAP75, bivalent formation can happen even in the absence of ZMM proteins, showing that in blap75 mutants, recombination intermediates exist that are stable enough to form bivalent structures, even when ZMM are absent

Processing of joint molecule intermediates by structure-selective endonucleases during homologous recombination in eukaryotes

Homologous recombination is required for maintaining genomic integrity by functioning in high-fidelity repair of DNA double-strand breaks and other complex lesions, replication fork support, and meiotic chromosome segregation. Joint DNA molecules are key intermediates in recombination and their differential processing determines whether the genetic outcome is a crossover or non-crossover event. The Holliday model of recombination highlights the resolution of four-way DNA joint molecules, termed Holliday junctions, and the bacterial Holliday junction resolvase RuvC set the paradigm for the mechanism of crossover formation. In eukaryotes, much effort has been invested in identifying the eukaryotic equivalent of bacterial RuvC, leading to the discovery of a number of DNA endonucleases, including Mus81–Mms4/EME1, Slx1–Slx4/BTBD12/MUS312, XPF–ERCC1, and Yen1/GEN1. These nucleases exert different selectivity for various DNA joint molecules, including Holliday junctions. Their mutant phenotypes and distinct species-specific characteristics expose a surprisingly complex system of joint molecule processing. In an attempt to reconcile the biochemical and genetic data, we propose that nicked junctions constitute important in vivo recombination intermediates whose processing determines the efficiency and outcome (crossover/non-crossover) of homologous recombination