Chronic Stress, Inflammation, and Colon Cancer: A CRH System-Driven Molecular Crosstalk.

Chronic stress is thought to be involved in the occurrence and progression of multiple diseases, via mechanisms that still remain largely unknown. Interestingly, key regulators of the stress response, such as members of the corticotropin-releasing-hormone (CRH) family of neuropeptides and receptors, are now known to be implicated in the regulation of chronic inflammation, one of the predisposing factors for oncogenesis and disease progression. However, an interrelationship between stress, inflammation, and malignancy, at least at the molecular level, still remains unclear. Here, we attempt to summarize the current knowledge that supports the inseparable link between chronic stress, inflammation, and colorectal cancer (CRC), by modulation of a cascade of molecular signaling pathways, which are under the regulation of CRH-family members expressed in the brain and periphery. The understanding of the molecular basis of the link among these processes may provide a step forward towards personalized medicine in terms of CRC diagnosis, prognosis and therapeutic targeting

Dyregulation mechanisms of effector CD4+T cell function induced by the V3 region of HIV-1 gp120 glycoprotein

The human immunodeficiency virus (HIV) is involved in a number of sophisticated interactions with the human immune system. Asymptomatic infection with HIV is characterized by a chronic activation of the immune system, although the mechanism of this activation is not precisely known. There is mounting evidence that a number of HIV-1 proteins can deregulate the immune system leading to cell apoptosis. The early loss of immune functions in the course of HIV infection is attributed to the preferential loss of uninfected effector/memory (CD45RO+) CD4+ T lymphocytes. As the basic function of these cells is to interact with antigen presenting cells such as macrophages and secrete appropriate cytokines, we investigated the disruption of the antigen presentation process by viral components rather than viral infectivity. The envelope glycoprotein gp120 appears to play a key role in this interaction as it has the ability to react with both CD4 and the chemokine co-receptors CCR5 and CXCR4. The interaction of a host cell with the gp120 results in the induction of an increased sensitivity to apoptosis, which is mediated by the Fas system, as the expression of the anti-apoptotic Bcl-2 is suspended and Caspace 3, is activated. Despite reports of the involvement of the third hypervariable region (V3 loop) of gp120 - the most critical determinant for cellular tropism - in T helper cell dysfunction, the mechanism via which it contributes to the pathogenesis is still not clearly understood. By using primary cells isolated from healthy blood donors and composite liposome particles with exposed V3 lipopeptides from the semi-conserved principal neutralizing domain of V3 of LAI HIV-1 isolate and entrapped tetanus toxoid as a recall antigen (lipo-V3/TT liposomes), we have demonstrated that this special domain of V3 when it is presented on the surface of macrophages delivers a specific signal of activation-apoptosis to normal effector CD4+ T lymphocytes during the process of antigen presentation. Especially, the lipo-V3/TT liposomes are shown to induce a V3-specific response characterised by an early, enhanced proliferation of the above T cells when they are responding to their cognate antigen, followed by a sharp apoptosis. The phenomenon requires the presence of monocyte-derived macrophages and CD4+T cells, but it is qualitatively and quantitatively distinct from the normal soluble antigen-mediated antigen presenting cell -T cell interaction. Presence of the β-chemokine RANTES, an agonist of CCR5 co-receptor, in the culture medium inhibited the phenomenon, suggesting that V3 plays a co-stimulatory role that involves at least the chemokine receptor CCR5 pathway during the process of antigen presentation to T cells. The function of V3 is not therefore restricted to influencing viral entry but it appears that it can also alter the biological behaviour of the recipient host cell. Addressing the question of how a hypervariable region could induce such a selective reaction, we demonstrated that the magnitude of the activation phase was dependent on the number of basic amino acids present in the V3 peptide, an observation confirmed by using V3 peptides from selected subtype B HIV-1 isolates or V3 lipopeptides with appropriate basic amino acid substitutions.Σκοπός της παρούσας μελέτης ήταν ο αποσαφηνισμός πιθανών παθογεννετικών μηχανισμών που φαίνεται να εμπλέκονται στην γενικότερη δυσλειτουργία του ανθρώπινου ανοσοποιητικού συστήματος μετά τη μόλυνση από στελέχη HIV-1. Ειδικότερα η έρευνα εστιάστηκε στα αίτια της επιλεκτικής μείωσης των μη μολυσμένων CD4+ T κυττάρων και τη συσχέτιση αυτού του γεγονότος με το μηχανισμό αντιγονο-παρουσίασης και επακόλουθης ενεργοποίησης του εν λόγω κυτταρικού υποπληθυσμού Για τη μελέτη αναπτύχθηκε ένα καινοτόμο in vitro σύστημα φυσιολογικών ανθρώπινων Τ λεμφοκυττάρων και μακροφάγων μονοκυτταρικής προέλευσης από HIV ορο-αρνητικούς δότες. Η αντιγονοειδική διέγερση των ανοσοδραστικών Τ κυττάρων μνήμης μελετήθηκε παρουσία μεμονωμένων συνθετικών ιικών πεπτιδίων από τη V3 περιοχή της γλυκοπρωτείνης gp120 διαφόρων HIV-1 στελεχών, τα οποία εκτείθεντο υπό τη μορφή λιποπεπτιδίων στην επιφάνεια λιποσωμικών κατασκευών. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι μεμονωμένα ιικά συστατικά είναι ικανά να προκαλούν ένα ειδικό φαινόμενο ενισχυμένης και πρώιμης ενεργοποίησης των CD4+ Τ κυττάρων κατά τη διάρκεια της απάντησή τους στο αντιγονικό ερέθισμα, η οποία εν συνεχεία ακολουθείται από έντονα αποπτωτικά γεγονότα του ίδιου πληθυσμού. Το βιολογικό φαινόμενο δείχθηκε να αναστέλλεται ειδικά από την παρουσία στην καλλιέργεια του φυσιολογικού δεσμευτή του συνυποδοχέα CCR5, RANTES, ενώ η ένταση της πολλαπλασιαστικής απάντησης φάνηκε να σχετίζεται ανάλογα με τον αριθμό των βασικών αμινοξέων του εκάστοτε V3 πεπτιδίου. Άμεσες ενδείξεις πιθανής αλληλεπίδρασης μεταξύ των εμπλεκόμενων μορίων V3 και CCR5 στο παραπάνω σύστημα προέκυψαν από μελέτες σε κατάλληλο ανιχνευτή μοριακών αλληλεπιδράσεων IBIS. Συνθετικά πεπτίδια από τη V3 περιοχή διαφορετικών ή τροποποιημένων ιικών στελεχών και από το αμινοτελικό άκρο του CCR5 υποδοχέα παρουσίασαν την ικανότητα σχηματισμού συμπλόκων μόνο παρουσία σουλφουρωμένων τυροσινών στη σύσταση του CCR5 πεπτιδίου. Η φύση των παραπάνω αλληλεπιδράσεων φάνηκε να είναι καθαρά ιοντική χωρίς δομικούς περιορισμούς, ενώ η ένταση της αντίδρασης συσχετίστηκε πάλι άμεσα με τον αριθμό των βασικών αμινοξέων του V3 πεπτιδίου. Μελέτες παρεμπόδισης της μόλυνσης πρωτογενών μακροφάγων ή μετασχηματισμένων Τ κυτταρικών σειρών από ιικά στελέχη διαφορετικού τροπισμού με χρήση των παραπάνω συνθετικών V3 πεπτιδίων πιστοποίησαν επιπλέον την επιλεκτική αναστολή της μόλυνσης μόνο από R5 ιούς. Επιπρόσθετα, η δυνατότητα επανάληψης του V3 φαινομένου σε αντίστοιχο κυτταρικό σύστημα συνιστώμενο από μολυσμένα μακροφάγα αποτέλεσε προέκταση των παρατηρήσεών μας σε πιο ρεαλιστικό μοντέλο. Η συλλογή ικανοποιητικών ενδείξεων και αποδείξεων για τον παθογεννετικό μηχανισμό του φαινομένου και κατ’ επέκταση του πιθανού ρόλου του στη γενικότερη δυσλειτουργία του ανοσοποιητικού συστήματος in vivo, οδήγησε στη διατύπωση προτεινόμενων υποθέσεων του τρόπου δράσης των ιικών υπομονάδων. Σύμφωνα με το προτεινόμενο μοντέλο, η παρουσία συστατικών του ιού όπως η γλυκοπρωτείνη gp120 στην επιφάνεια μολυσμένων από τον HIV-1 μακροφάγων παρεμβαίνει στο φυσιολογικό μηχανισμό αντιγονο-παρουσίασης μέσω ιοντικής αλληλεπίδρασης της V3 περιοχής της gp120 με την αμινοτελική περιοχή του συνυποδοχέα CCR5 του απαντητικού αναμνηστικού CD4+ T λεμφοκυττάρου. Η ευαισθητοποίηση του εν λόγω φυσιολογικού κυτταρικού υποπληθυσμού σε αποπτωτική πορεία χωρίς την προαπαίτηση μόλυνσης είναι πιθανώς η αναμενόμενη πορεία μιας ανεξέλεγκτης ενεργοποίησης επαγόμενης αθροιστικά από τον αντιγονικό ερεθισμό και την έκθεση στα ιικά συστατικά (activation induced apoptosis). Προκαταρκτικές μελέτες των ενδοκυτταρικών σηματοδοτικών μονοπατιών που οδηγούν στην απόπτωση των απαντητικών T κυττάρων στο κυτταρικό μας σύστημα απέδειξαν κατά κύριο λόγο τη συμμετοχή του Fas υποδοχέα. Οι παρατηρήσεις αυτές έρχονται σε συμφωνία με τεκμηριωμένες αναφορές για κινητοποίηση ανάλογων αποπτωτικών μηχανισμών μέσω συμμετοχής του CCR5 υποδοχέα και ιικών μεμβρανικών πρωτεϊνών κατά τη μόλυνση με HIV-1. Τα γενικότερα ευρήματα της παραπάνω μελέτης αποτελούν ουσιαστικό τμήμα των προϋποθέσεων για την κατανόηση και την ολοκλήρωση της μελέτης ενός πολύ σημαντικού παθογεννετικού μηχανισμού που συμμετέχει στην εξέλιξη του AIDS, ενώ παράλληλα θέτουν στέρεες βάσεις για πιθανή διάσπαση του μολυσματικού κύκλου του ιού και αποδοτικότερη μελλοντική διαχείριση της ασθένειας

Induction of human antibodies against the protein skeleton of mucins

The aim of this project was to answer to the question if it is possible to create an in vitro culture system of human B lymphocytes that will be able to react with "self antigens" producing IgG antibodies with high specificity and affinity for the antigen. We are trying to mimic, with the best way, the array of events witch occurs inside the Germinal Centers during a natural humoral response. These events concern mainly the direct contact and interaction between the specific B and T cells witch signal the isotype switch and the induction of somatic mutations to Ig genes inducing their affinity maturation. The selected B cell antigen epitopes come, within synthetic procedures, from the well characterized VNTR regions of human mucins. These molecules show high levels οf glycosylation and they are normally expressed in the mucus epithelium of many tissues such as the intestine. Sometimes, many types of cancer cells from adeno-carcinomas are characterized by an increased number of these mucins with different or absent glycosylation. Thus, the exposure of their protein skeleton in the surface of cancer cells, due to defective glycosylation, make these regions good targets for immuno-therapy. This approach, with the in vitro immunization system, showed production of a specific antibody against the Muc3 peptide with low density. This IgG antibody, was tested by ELISA assay and FACs analysis and showed a great specific inhibition with the soluble Muc3 peptide, and a specific intracellular binding on intestinal cancer cell lines, respectively. It was also tested on formalin-fixed tissue sections from adeno-carcinomas samples, by immunoperoxidase staining, where was found specific dim binding reaction only on malignant intestinal sections.Βασικός στόχος αυτής της διατριβής ήταν μία απάντηση στο εάν μπορεί να στηθεί ένα in vitro σύστημα καλλιέργειας ανθρώπινων Β λεμφοκυττάρων ικανών να απαντούν σε αντιγόνα 'εαυτού' με την παραγωγή αντισωμάτων IgG ισοτύπου, υψηλής ειδικότητας και συγγένειας προς το αντιγόνο. Το σύστημα προσπαθήσαμε να το προσομοιάσουμε, κατά το βέλτιστο δυνατό τρόπο, με τη σειρά των γεγονότων που επιτελούνται μέσα στα βλαστικά κέντρα (Germinal centers) των δευτερογενών λεμφικών οργάνων κατά τη διάρκεια μιας φυσιολογικής χυμικής ανοσιακής απάντησης. Τα γεγονότα αυτά αφορούν κυρίως την άμεση επαφή και αλληλεπίδραση των ειδικών Β και Τ κυττάρων που σηματοδοτoύν την αλλαγή ισοτύπου και την επαγωγή σωματικών μεταλλαγών στα γονίδια των ανοσοσφαιρινών, προκαλώντας αύξηση της συγγένειας πρόσδεσής τους στα αντιγόνα (affinity maturation). Οι επιλεγμένοι για την ανοσοποίηση Β αντιγονικοί επίτοποι προήλθαν, μέσα από συνθετικές διαδικασίες, από τις καλά μέχρι σήμερα χαρακτηρισμένες VNTR περιοχές των ανθρώπινων βλεννινών. Αν και η εμφάνιση αυτών των μορίων θεωρείται φυσιολογική στα βλεννώδη επιθήλια πολλών ιστών (self antigens) όπως για παράδειγμα του εντέρου, σε πολλούς τύπους αδενο-καρκινωμάτων έχει σημειωθεί αύξηση της έκφρασής τους με παράλληλη αλλαγή, τροποποίηση ή ακόμα και απουσία της γλυκοζυλίωσής τους. Ως εκ τούτου, η έκθεση του πρωτεϊνικού σκελετού αυτών των μορίων, ως αποτέλεσμα της ελαττωματικής τους γλυκοζυλίωσης, τα κάνει αρκετά ευάλωτους στόχους για ανοσοθεραπεία. Η προσέγγιση αυτού του θέματος, μέσω του in vitro συστήματος ανοσοποίησης, έδωσε με χαμηλή, αλλά όχι αμελητέα συχνότητα, ειδικό αντίσωμα εναντίον του Muc3 πεπτιδίου. Το αντίσωμα αυτό, IgG ισοτύπου, ανέστειλε ειδικά το αντίστοιχο διαλυτό αντιγόνο, έδειξε με FACs ανάλυση ειδική ενδοκυτταρική χρώση σε καρκινικές σειρές παχέως εντέρου που εκφράζουν το παραπάνω πεπτίδιο, καθώς επίσης παρουσίασε και ασθενική αλλά ειδική πρόσδεση σε αντίστοιχα δείγματα καρκινικών ιστών (fomalin fixed sections) χρησιμοποιώντας ανοσοιστοχημικές μεθόδους

COVID-19 vs. Cancer Immunosurveillance: A Game of Thrones within an Inflamed Microenviroment

The COVID-19 pandemic accounts for more than 500 million confirmed infections and over 6 million deaths worldwide in the last 2 years. SARS-CoV-2 causes a highly complex form of inflammation that affects the human organism both acutely and chronically. In the same line, cancer as an inflammation-induced and immune-editing disease appears to cross-react with immune system at different levels including early interactions during carcinogenesis and later cross-talks within the tumor microenvironment. With all that in mind, a reasonable question one might address is whether the SARS-CoV-2 infection and the derived “long lasting inflammatory status” that is frequently observed in patients, might affect the cancer immunosurveillance mechanisms and consequently their risk of developing cancer, as well as the tumor and immune cell behaviors within the inflamed microenvironment. On this context, this review intends to outline and discuss the existing knowledge on SARS-CoV-2-mediated immunomodulation under the prism of changes that might be able to interfere with cancer cell immunoescape and the overall tumor progression and response to conventional therapeutics. Our goal is to highlight a potential interplay between the COVID-19 immunopathology and cancer immune-microenvironment that may pave the way for thorough investigation in the future

RKIP Pleiotropic Activities in Cancer and Inflammatory Diseases: Role in Immunity

Several gene products play pivotal roles in the induction of inflammation and the progression of cancer. The Raf kinase inhibitory protein (RKIP) is a cytosolic protein that exerts pleiotropic activities in such conditions, and thus regulates oncogenesis and immune-mediated diseases through its deregulation. Herein, we review the general properties of RKIP, including its: (i) molecular structure; (ii) involvement in various cell signaling pathways (i.e., inhibition of the Raf/MEK/ERK pathway; the NF-kB pathway; GRK-2 or the STAT-3 pathway; as well as regulation of the GSK3Beta signaling; and the spindle checkpoints); (iii) regulation of RKIP expression; (iv) expression’s effects on oncogenesis; (v) role in the regulation of the immune system to diseases (i.e., RKIP regulation of T cell functions; the secretion of cytokines and immune mediators, apoptosis, immune check point inhibitors and RKIP involvement in inflammatory diseases); and (vi) bioinformatic analysis between normal and malignant tissues, as well as across various immune-related cells. Overall, the regulation of RKIP in different cancers and inflammatory diseases suggest that it can be used as a potential therapeutic target in the treatment of these diseases

The Role of RKIP in the Regulation of EMT in the Tumor Microenvironment

The Raf Kinase Inhibitor Protein (RKIP) is a unique gene product that directly inhibits the Raf/Mek/Erk and NF-kB pathways in cancer cells and resulting in the inhibition of cell proliferation, viability, EMT, and metastasis. Additionally, RKIP is involved in the regulation of cancer cell resistance to both chemotherapy and immunotherapy. The low expression of RKIP expression in many cancer types is responsible, in part, for the pathogenesis of cancer and its multiple properties. The inhibition of EMT and metastasis by RKIP led to its classification as a tumor suppressor. However, the mechanism by which RKIP mediates its inhibitory effects on EMT and metastases was not clear. We have proposed that one mechanism involves the negative regulation by RKIP of the expression of various gene products that mediate the mesenchymal phenotype as well as the positive regulation of gene products that mediate the epithelial phenotype via signaling cross talks between RKIP and each gene product. We examined several EMT mesenchymal gene products such as Snail, vimentin, N-cadherin, laminin and EPCAM and epithelial gene products such as E-cadherin and laminin. We have found that indeed these negative and positive correlations were detected in the signaling cross-talks. In addition, we have also examined bioinformatic data sets on different human cancers and the findings corroborated, in large part, the findings observed in the signaling cross-talks with few exceptions in some cancer types. The overall findings support the underlying mechanism by which the tumor suppressor RKIP regulates the expression of gene products involved in EMT and metastasis. Hence, the development of agent that can selectively induce RKIP expression in cancers with low expressions should result in the activation of the pleiotropic anti-cancer activities of RKIP and resulting in multiple effects including inhibition of tumor cell proliferation, EMT, metastasis and sensitization of resistant tumor cells to respond to both chemotherapeutics and immunotherapeutics

Evaluation of GenoType Mycobacteria Direct Assay in Comparison with Gen-Probe Mycobacterium tuberculosis Amplified Direct Test and GenoType MTBDRplus for Direct Detection of Mycobacterium tuberculosis Complex in Clinical Samples▿

Three molecular assays were evaluated for the direct detection of Mycobacterium tuberculosis complex bacteria in 125 respiratory and 22 nonrespiratory samples. The overall sensitivities obtained were as follows: GenoType MTBDRplus, 97.9%; GenoType Mycobacteria Direct, 93.7%; Gen-Probe Mycobacterium tuberculosis Amplified Direct Test, 89.6%. The specificity of the assays used was 100%

RKIP: A Key Regulator in Tumor Metastasis Initiation and Resistance to Apoptosis: Therapeutic Targeting and Impact.

RAF-kinase inhibitor protein (RKIP) is a well-established tumor suppressor that is frequently downregulated in a plethora of solid and hematological malignancies. RKIP exerts antimetastatic and pro-apoptotic properties in cancer cells, via modulation of signaling pathways and gene products involved in tumor survival and spread. Here we review the contribution of RKIP in the regulation of early metastatic steps such as epithelial⁻mesenchymal transition (EMT), migration, and invasion, as well as in tumor sensitivity to conventional therapeutics and immuno-mediated cytotoxicity. We further provide updated justification for targeting RKIP as a strategy to overcome tumor chemo/immuno-resistance and suppress metastasis, through the use of agents able to modulate RKIP expression in cancer cells