A tumorsejtek szabályozási zavarai - a diagnosis és a terápia alapja = Disturbances in cancer cell regulation - a basis to design diagnosis and therapy

A project a daganatok viselkedését befolyásoló olyan molekuláris történésekkel foglalkozott, amelyek felhasználhatók diagnosztikai markerként vagy terápiás célpontként. Ennek eredményeként mutattuk ki NSCLC-ben az EGFR mutációk jellegét és gyakoriságát, valamint azt, hogy EGFR-gátlókkal szemben rezisztens tüdőráksejtekben a TRAIL apoptózist tud kiváltani, különösen IKK-gátlóval együtt. A TGFb ugyancsak apoptózist indukált limfomákban, amely rapamycinnel (mTOR-gátló) fokozható volt. A daganatnövekedés szempontjából szolid tumorokban elengedhetetlen az angiogenezis. Kiderült, hogy a vérerek pl. májmetasztázisok esetében több módon is biztosíthatják a daganatsejtek táplálását, ami eltérő mechanizmusra utal és eltérő terápiát igényel. Felhívtuk a figyelmet a limfangiogenezis fontosságára is. A daganat matrixában levő szabályozók közül a szindekán-1 különböző konstrukcióit sikerült előállítani és ezekkel vizsgálni az egyes domének hatását. A daganatok kialakulásával vagy transzformációjukkal kapcsolatos vizsgálatok során limfomákban vált bizonyítottá az aberráns szomatikus mutáció és az aktiváció indukált citidin deamináz szerepe, a májrák megjelenésekor pedig az ovális sejtek és a Hering csatornák jellegzetességeinek tisztázása, részben az őssejtekhez való viszonyuk, részben marker jellegük alapján. A vizsgálatokba a 3 év során 15 PhD hallgató kapcsolódott be, és 7-en sikeresen megvédték értekezésüket. | The project intended to study molecular events influencing behavior of cancer cells in order to use them either as diagnostic markers or therapeutic targets. Along this line the frquency and types of EGFR mutations were described in NSCLC (adenocc), and also the successful use of TRAIL to induce apoptosis, especially in combination with IKK-inhibitors, in lung cancer cells resistant against anti-EGFR agents. Another key regulator, TGFb was also able inducing apoptosis in lymphoma cells, given with rapamycin (mTOR-inhibitor). For solid tumors angiogenesis is essential for survival. It was shown that liver metastases can obtain vasculature in different manners, which suggest different mechanisms and the necessity of alternative approaches in anti-angiogenesis. The importance of lymphangiogenesis was also documented. Besides vessels tumor matrix contains several regulatory factors, as syndecan-1. Some of its artificial constructs were applied to understand the functions of the structural domains. Many experiments were concerned with development and transformation of cancer. In lymphomas the role of aberrant somatic mutations and the activation induced cytosine deaminase served special attention. In the liver the relation of oval cells and Hering chanelles to stem cells was described and proposed as diagnostic markers. This project sponsored the scientific activity of 15 PhD students and helped in some cases (7) to defend successfully their thesis

Intesztinális histaminosis: a hisztaminintoleranciaként is ismert klinikai tünetegyüttes kóroktani és terápiás összefoglalása

A gyakran hisztaminintoleranciaként (HIT) is említett, komplex etiológiájú tünetegyüttes egy nem pontosan definiált klinikai entitás, amelyet mind a mai napig nem fogadtak be a hivatalos orvosi nómenklatúrába. A tünetek megjelenését hisztamin mediálja, amelynek eredete vitatott: felmerül a fokozott felszabadulás, a csökkent elimináció és az exogén hisztaminforrások szerepe is. A tápcsatorna szerepét az etiopatogenezisben alátámasztja, hogy bizonyos ételek és tápanyagok jellegzetesen kiváltják a tüneteket. Az egyszerű táplálékallergiától ugyanakkor elkülöníti ezt a tünetegyüttest, hogy ugyanazon allergének szokatlanul eltérő súlyosságú formáját idézik elő más és más időpontokban. Az elmúlt 20 évben elérhetővé vált egy ELISA-szérumbiomarker: a diamino-oxidáz- (DAO-) meghatározás, amely reprodukálható módon korrelációt mutat a tünetek súlyosságával, illetve megfogalmazódtak diétás ajánlások, amelyek a hisztaminfelszabadításért felelős tényezők, illetve exogén hisztaminforrások eliminációja révén enyhíteni hivatottak a betegek tüneteit. Nem állnak ugyanakkor rendelkezésre randomizált kontrollált klinikai vizsgálatok ezek hatékonyságának megítélésére, és a klinikus szubjektív tapasztalata, hogy bár sok esetben javítanak a páciens tünetein, nem szüntetik meg őket, és az életminőséget negatívan befolyásolják. A mikrobiommal és az intesztinális barrierrel kapcsolatos kutatások ugyanakkor szemléletváltást hoztak ezen a területen is. Mai ismereteink szerint a szérum DAO-szintjének csökkenése a leukocytákban tárolt „DAO-pool” konszumpciós hiányának az indikátora, amely többnyire a barriersérülés miatti krónikus hisztaminfelszabadulással összefüggésben alakul ki. Épp ezért a kórkép elnevezésére az intesztinális histaminosis megfelelőbbnek látszik. A kórkép kezelésének előterébe ugyanakkor a hisztaminfelszabadulás oka, a mikrobiom- és a bélbarrier-sérülés okainak felderítése és ezek célzott táplálásterápiás megoldása kell hogy kerüljön

A halálreceptor szignálutak működésének változásai a malignus transzformáció során. = Changes in death receptor signaling during malignant transformation

Kutató munkánk során a terveknek megfelelően vizsgáltuk a daganatsejtek aktív sejthalálát szabályozó jelátviteli utak működését. Vastagbélrák sejtekben kimutattuk, hogy a TRAIL halálligand által kiváltott apoptózis szabályozásában elsősorban az IAP (Inhibitor of Apoptózis) fehérjék, elsősorban a XIAP játszik szerepet. A XIAP gátlása közvetlenül siRNA-vel, vagy a SMAC/DIABLO mitokondriumból történő felszabadulását indukáló hatóanyagokkal illetve SMAC/DIABLO oligopeptidekkel fokozhatja a vastagbélráksejtek TRAIL érzékenységét. A rhabdomyoszarkómák esetében kimutattuk, hogy proteasoma gátlók a DR5 halálreceptor expressziójának és aggregációjának növelésével és a Bcl-2 expressziójának gátlásával fokozzák a TRAIL hatékonyságát. Tüdőrákokban kimutattuk, hogy az EGFR (Epidermális Növekedési Faktor Receptor) gátlókra rezisztens tüdődaganatok esetében a TRAIL kezelés hatékony lehet a jövőben. A mellékpajzsmirigy daganatok esetében a kutatási terv eredeti hipotézisével összhangban azt találtuk, hogy a transzformáció során a pro-apoptotikus gének (pl. TRAIL) expressziója emelkedik, azonban ezt az antiapoptotikus (pl. IAP) gének expressziója kompenzálhatja. Nemzetközi kollaborációban kimutattuk, hogy a FAS halálreceptor expressziójának szabályozásában szerepe lehet egy specifikus CpG sziget hypermetilációjának hólyagrákokban. Kutatásaink tehát számos lehetséges terápiás célpontot azonosítottak a halálreceptorok jelátviteli mechanizmusában. | During our research project we have studied several aspects of the signal transduction pathways regulating the active cell death in tumor cells. In colon cancer, we identified the IAP family of proteins (Inhibitor of Apoptosis Proteins), in particular XIAP as the main regulator of TRAIL sensitivity. Silencing of XIAP expression or indirect inhibition by the drug induced release of the SMAC/DIABLO peptide from the mitochondria or by SMAC/DIABLO mimetic oligopeptide restored TRAIL sensitivity. In rhabdomyosarcomas, we found the upregulation and increased aggregation of DR5 death receptor and downregulation of Bcl-2 as the main mechanism of synergism between TRAIL and proteasome inhibitors. In lung cancer cells we found that cells resistant to EGFR (Epidermal Growth Factor Receptor) inhibitors are often sensitive to TRAIL. In the malignancies of the parathyroid gland we found an upregulation of proapoptotic proteins (E.g. TRAIL) which is compensated by the upregulation of anti-apoptotic proteins (e.g. IAP). In international cooperation we found a single CpG site of which hypermethylation can regulate the expression of FAS death receptor in bladder cancer. This research project has identified several potential anti-cancer therapeutic targets in the signal transduction pathways of death receptors

Decreased functional activity of multidrug resistance protein in primary colorectal cancer

BACKGROUND The ATP-Binding Cassette (ABC)-transporter MultiDrug Resistance Protein 1 (MDR1) and Multidrug Resistance Related Protein 1 (MRP1) are expressed on the surface of enterocytes, which has led to the belief that these high capacity transporters are responsible for modulating chemosensitvity of colorectal cancer. Several immunohistochemistry and reverse transcription polymerase chain reaction (RT-PCR) studies have provided controversial results in regards to the expression levels of these two ABC-transporters in colorectal cancer. Our study was designed to determine the yet uninvestigated functional activity of MDR1 and MRP1 transporters in normal human enterocytes compared to colorectal cancer cells from surgical biopsies. METHODS 100 colorectal cancer and 28 adjacent healthy mucosa samples were obtained by intraoperative surgical sampling. Activity of MDR1 and MRP1 of viable epithelial and cancer cells were determined separately with the modified calcein-assay for multidrug resistance activity and sufficient data of 73 cancer and 11 healthy mucosa was analyzed statistically. RESULTS Significantly decreased mean MDR1 activity was found in primary colorectal cancer samples compared to normal mucosa, while mean MRP1 activity showed no significant change. Functional activity was not affected by gender, age, stage or grade and localization of the tumor. CONCLUSION We found lower MDR activity in cancer cells versus adjacent, apparently, healthy control tissue, thus, contrary to general belief, MDR activity seems not to play a major role in primary drug resistance, but might rather explain preferential/selective activity of Irinotecan and/or Oxaliplatin. Still, this picture might be more complex since chemotherapy by itself might alter MDR activity, and furthermore, today limited data is available about MDR activity of cancer stem cells in colorectal cancers. VIRTUAL SLIDES The virtual slide(s) for this article can be found here: http://www.diagnosticpathology.diagnomx.eu/vs/1675739129145824

A bélmikrobiom szerepe az alkoholos és nem alkoholos zsírmáj kialakulásában, progressziójában

A nem alkoholos zsírmáj járványszerű terjedése nem független az elhízás és metabolikus betegségek elmúlt évtizedekben tapasztalt szomorú térhódításától a fejlett világban. A mikrobiomkutatás új távlatokat nyitott a patomechanizmus megértésében és a progresszióval fenyegető formák felismerésében. Ebben kulcsszerepet játszik a bélflóra összetételének és funkciójának változásával járó gyulladás és az intesztinális barrier sérülése, amelyek célzott helyreállítása hozzájárulhat a betegség sikeres kezeléséhez és a progresszió megelőzéséhez. Érdekes módon, hasonló mechanizmusok vezérlik az alkoholos májkárosodás patogenezisét és a két betegségspektrum a korábbi elképzelésekkel ellentétben egy kontinuumot alkot. A betegség tünetei helyett a gondozási gyakorlat célja tehát az oki tényezők korrekciója: mindennek egyik fő eleme a célzott táplálásterápia, amelyben a fizikai aktivitás és egyéb életmódtényezőkön túl specifikus probiotikumok használata is szerepet kaphat. További klinikai vizsgálatok szükségesek a rutin klinikai gyakorlat számára pontos irányelvek meghatározásához

Novel Crizotinib–GnRH conjugates revealed the significance of lysosomal trapping in GnRH-based drug delivery systems

Several promising anti-cancer drug–GnRH (gonadotropin-releasing hormone) conjugates have been developed in the last two decades, although none of them have been approved for clinical use yet. Crizotinib is an effective multi-target kinase inhibitor, approved against anaplastic lymphoma kinase (ALK)- or ROS proto-oncogene 1 (ROS-1)-positive non-small cell lung carcinoma (NSCLC); however, its application is accompanied by serious side effects. In order to deliver crizotinib selectively into the tumor cells, we synthesized novel crizotinib analogues and conjugated them to a [d-Lys6]–GnRH-I targeting peptide. Our most prominent crizotinib–GnRH conjugates, the amide-bond-containing [d-Lys6(crizotinib*)]–GnRH-I and the ester-bond-containing [d-Lys6(MJ55*)]–GnRH-I, were able to bind to GnRH-receptor (GnRHR) and exert a potent c-Met kinase inhibitory effect. The efficacy of compounds was tested on the MET-amplified and GnRHR-expressing EBC-1 NSCLC cells. In vitro pharmacological profiling led to the conclusion that that crizotinib–GnRH conjugates are transported directly into lysosomes, where the membrane permeability of crizotinib is diminished. As a consequence of GnRHR-mediated endocytosis, GnRH-conjugated crizotinib bypasses its molecular targets—the ATP-binding site of RTKs— and is sequestered in the lysosomes. These results explained the lower efficacy of crizotinib–GnRH conjugates in EBC-1 cells, and led to the conclusion that drug escape from the lysosomes is a major challenge in the development of clinically relevant anti-cancer drug–GnRH conjugates