Farooq, Muhammad;El-Faham, Ayman;Khattab, Sherine N.;Elkayal, Ahmed M.;Ibrahim, Mahmoud F.;Taha, Nael Abu;Baabbad, Almohannad;Wadaan, Mohammad A.M.;Hamed, Ezaat A.
Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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v.15
no.18
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pp.7785-7792
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2014
Background: Valproic acid (VPA) is a potent anticancer and antiangiogenic agent. However, design and synthesis of chemical derivatives with improved antiangiogenic and anticancer activities are still necessary. In this study a library of novel derivatives of VPA was synthesized and tested. Methods: A human liver cancer cell line (HepG2) and a human normal embryonic kidney cell line (HEK 293) were exposed to various concentrations of VPA derivatives for 24 hours and cell viability was checked by MTT colorimetric assay. Anti-angiogenic properties were evaluated in transgenic zebrafish embryos. Results: N-valproylglycine derivatives suppressed survival almost 70% (p value 0.001) in HepG2 cells but only 10-12% in HEK 293 cells (p value 0.133). They also suppressed angiogenic blood vessel formation by 80% when used between $2-20{\mu}M$ in zebrafish embryos. Valproic acid hydrazides showed moderate level of anticancer activity by affecting 30-50% (p value 0.001) of cell viability in HepG2 cells and 8-10% in HEK293 cells (p value 0.034). Conclusion: The majority of compounds in this study showed potent and stronger antiangiogenic and anticancer activity than VPA. They proved selectively toxic to cancer cells and safer for normal cells. Moreover, these compounds inhibited developmental angiogenesis in zebrafish embryos. Based on the fact that liver is a highly vascularized organ, in case of liver carcinoma these compounds have the potential to target the pathological angiogenesis and could be an effective strategy to treat hepatocellular carcinoma.
Byambaragchaa, Munkhzaya;Cruz, Joseph Dela;Kh, Altantsetseg;Hwang, Seong-Gu
Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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v.15
no.18
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pp.7527-7532
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2014
Saussurea involucrata is a Mongolian medicinal plant well known for its effects in promoting blood circulation, and anti-inflammation and analgesic functions. Earlier studies reported that Saussurea involucrata has anticancer activity. The purpose of this study was to confirm the anticancer activity of an ethanol extract of Saussurea involucrata against hepatic cancer and elucidate its mechanisms of action. Hepatocellular carcinoma cells were tested in vitro for cytotoxicity, AO/EB staining for apoptotic cells, apoptotic DNA fragmentation and cell cycle distribution in response to Saussurea involucrata extract (SIE). The mRNA expression of caspase-3,-9 and Cdk2 and protein expression of caspase-3,-9, PARP, XIAP, Cdk2 and p21 were analyzed through real time PCR and Western blotting. Treatment with SIE inhibited HepG2 cell proliferation dose- and time-dependently, but SIE only exerted a modest cytotoxic effect on a viability of Chang human liver cells. Cells exposed to SIE showed typical hallmarks of apoptotic cell death. Cell cycle analysis revealed that SIE caused G1-phase arrest in HepG2 cells. In conclusion, Saussurea involucrata ethanol extract has potential cytotoxic and apoptotic effects on human hepatocellular carcinoma cells. Its mechanism of action might be associated with the inhibition of DNA synthesis, cell cycle (G1) arrest and apoptosis induction through up-regulation of the protein expressions of caspase-3,-9 a nd p21, degradation of PARP and down-regulation of the protein expression of Cdk2 and XIAP.
Aim: Associations between polymorphisms in miR-146aG>C, miR-196a2C>T and miR-499A>G and risk of HCC, and interaction with HBV infection in a Chinese population, were the target of the present research. Methods: The duplex polymerase-chain-reaction with confronting-two-pair primers (PCR-RFLP) was performed to determine the genotypes of the miR-146aG>C, miR-196a2C>T and miR-499A>G genotypes. Associations of polymorphisms with the risk of HCC were estimated by conditional logistic regression analysis. Results: Drinking, family history of cancer, HBsAg and HCV were risk factors for HCC. Multivariate regression analyses showed that subjects carrying the miR-196a2 CC genotype had significantly increased risk of HCC, with an adjusted OR (95% CI) of 2.18 (1.23-3.80). In addition, cases carrying the miR-196a2 C allele had a 1.64-fold increase in the risk for HCC (95%CI=1.03-2.49). The miR-196a2 CT and TT genotypes greatly significantly increased the risk of HCC in subjects with HBV infection, with adjusted ORs (95% CI) of 2.02 (1.12-3.68) and 2.69 (1.28-5.71), respectively. Conclusion: Our results demonstrate that miR-196a2 CC genotype and C allele have an important role in HCC risk in Chinese, especially in patients with HBV infection.
In hepatocellular cancer (HCC), lack of response to chemotherapy and radiation treatment can be caused by a loss of epigenetic modifications of cancer cells. Methionine adenosyltransferase 1A is inactivated in HCC and may be stimulated by an epigenetic change involving promoter hypermethylation. Therefore, drugs releasing epigenetic repression have been proposed to reverse this process. We studied the effect of the demethylating reagent 5-aza-2'-deoxycitidine (5-Aza-CdR) on MAT1A gene expression, DNA methylation and S-adenosylmethionine (SAMe) production in the HCC cell line Huh7. We found that MAT1A mRNA and protein expression were activated in Huh7 cells with the treatment of 5-Aza-CdR; the status of promoter hypermethylation was reversed. At the same time, MAT2A mRNA and protein expression was significantly reduced in Huh7 cells treated with 5-Aza-CdR, while SAMe production was significantly induced. However, 5-Aza-CdR showed no effects on MAT2A methylation. Furthermore, 5-Aza-CdR inhibited the growth of Huh7 cells and induced apoptosis and through down-regulation of Bcl-2, up-regulation of Bax and caspase-3. Our observations suggest that 5-Aza-CdR exerts its anti-tumor effects in Huh7 cells through an epigenetic change involving increased expression of the methionine adenosyltransferase 1A gene and induction of S-adenosylmethionine production.
The effect of an ethanolic extract of the plant Trianthema portulacastrum L. on the $CCI_4$-induced chronic hepatocellular damage of Swiss albino mice has been investigated. The normal mice received olive oil (0.2 ml/mouse) for five weeks. The $CCI_4$ control mice, on the other hand, received $CCI_4$ (0.05 ml/mouse) in olive oil for five weeks. The extract was administered at the dose of 100 mg/kg or 150 mg/kg for five weeks by gastric intubation in addition to $CCI_4$ treatment. The $CCI_4$ administraction alone caused hepatocellular necrosis, severe anemia, leucopaenia, lymphocytopaenia, neutrophilia, eosinophilia and haemoglobinaemia along with the alterations of plasma albumin and globulin. The administration of plant extract (at 100 or 150 mg/kg) restored the $CCI_4$-induced alterations of the haematological parameters to the normal level. The extract of T. portulacastrum elicited a marked protection against $CCI_4$-induced hepatotoxicity as indicated by the several haematological parameters, related indices of formed elements, and different fractions of plasma protein. We also observed the dose-dependent antihepatotoxic effect of the extraction on these mice. The 150 mg/kg of extract was found to be more effective in normalizing the toxic effects of $CCI_4$ on the above parameters of mice. These results suggest that the hepatoprotective effect of T. poltulacastrum could be caused by its critical involvement in modulating several factors associated with erythropoiesis, and the boosting of general immunity of the host.
The Journal of Korean Medicine Ophthalmology and Otolaryngology and Dermatology
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v.19
no.3
s.31
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pp.1-12
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2006
Objective : Angiogenesis is an essential process for metastasis of solid tumors and Psoriasis. Lots of Researches for anti-angiogenic effect to angiogenic factors have been carried out in the world. So this experiment was carried out for whether Lacca Sinica Exsiccata(LSE) extracts have an anti-angiogenic effect for angiogenic factors. Methods: To investigate the roles of the LSE extracts, we performed MIS assay, western blots using HaCaT cells and HepG2 cells. And then, HaCaT cells were treated with 10, 50, 100, 250, $500{\mu}g/ml$ LSE extracts. After 4hrs, HaCaT cells were theated with IGF-II protein for 1hr. HepG2 cells were treated with 1, 10, 25, 50, 100, 200 ${\mu}g/ml$ LSE extracts. After 4hrs, HepG2 cells were theated with $CoCl_2$ for 24hrs Results: 1. In $50{\mu}g/ml$ and $100{\mu}g/ml$ density we confirmed the inhibition effect of LSE extracts to $HIF-1{\alpha}$ activation which was induced by IGF-II in HaCaT cells. 2. In $50{\mu}g/ml$ density we confirmed the inhibition effect of LSE extracts to $HIF-1{\alpha}$ activation which was induced by $CoCl_2$ in HepG2 cells. 3. In $25{\mu}g/ml$ density we confirmed the inhibition effect of LSE extracts to VEGF activation which was induced by $CoCl_2$ in HepG2 cells. Conclusion: The above-mentioned results proved that LSE extracts reduced $HIF-1{\alpha}$ protein level in the HaCaT cells and HepG2 cells. These results suggest that inhibition of HaCaT cell and HepG2 cell proliferation by LSE extracts contributes to the anti-angiogenic activities on the keratinocytes and hepatocellular carcinoma.
Kim, Youn-Jung;Choi, Han-Saem;Song, Mee;Song, Mi-Kyung;Ryu, Jae-Chun
Molecular & Cellular Toxicology
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v.5
no.3
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pp.179-186
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2009
Hexachlorobenzene (HCB) is a bioaccumulative, persistent, and toxic pollutant. HCB is one of the 12 priority of Persistent Organic Pollutants (POPs) intended for global action by the United Nations Environment Program (UNEP) Governing Council. POPs are organic compounds that are resistant to environmental degradation through chemical, biological, and photolytic processes. Some of HCB is ubiquitous in air, water, soil, and biological matrices, as well as in major environmental compartments. HCB has effects on various organs such as thyroid, bone, skin, kidneys and blood cells and especially, revealed strong toxicity to liver. In this study, we identified genes related to hepatotoxiciy induced by HCB in human hepatocellular carcinoma (HepG2) cells using microarray and gene ontology (GO) analysis. Through microarray analysis, we identified 96 up- and 617 down-regulated genes changed by more than 1.5-fold by HCB. And after GO analysis, we determined several key pathways which known as related to hepatotoxicity such as metabolism of xenobiotics by cytochrome P450, complement and coagulation cascades, and tight junction. Thus, our present study suggests that genes expressed by HCB may provide a clue for hepatotoxic mechanism of HCB and gene expression profiling by toxicogenomic analysis also affords promising opportunities to reveal potential new mechanistic markers of toxicity.
Integrins are transmembrane receptor proteins that mediate cell-cell adhesion and cell-extracellular matrix (ECM) adhesion. The deregulation of cell-ECM adhesion and the abnormal expression of beta1 (${\beta}1$) integrins (ITGB1s) are involved in tumor development and metastasis. In the liver, the expression of integrins and ECM proteins can be a cause of hepatocellular carcinoma (HCC) development. We performed direct DNA sequencing of 24 individuals, and identified 23 sequence variants of ITGB1 polymorphisms. Among these 23 variants, 7 common variants were selected based on frequencies and linkage disequilibrium, and then genotyped in a larger-scale group of subjects (n=1,103). The genetic associations of ITGB1 polymorphisms with the clearance of HBV and HCC outcome of HBV patients were analyzed using logistic regression models and Cox relative hazard models. Although there was no significant association observed between the polymorphisms and the HCC outcome of HBV patients, the second most common haplotype (ITGB1 haplotype-2 [C-C-C-C-T-C-T]) was putatively associated with HBV clearance (OR=0.75, p=0.008 and $P^{corr}=0.05$). The minor allele frequency (MAF) of ITGB1 haplotype -2 of the spontaneously recovered (SR) group was significantly higher than that of the chronic carrier group (CC) (freq. = 0.248 vs. 0.199). The information derived from this study could be valuable for understanding the genetic factors involved in the clearance of HBV.
Serpin peptidase inhibitor, Clade B (ovalbumin), Member 5 (SERPINB5), also known as maspin, is a potent tumor suppressor gene. It has correlations with many tumor cells, from pancreas cancer to breast cancer, so it is possible that it may also affect liver cancer. There has also been a report that SERPINB12, a gene placed right next to SERPINB5, is expressed in liver. For this study, 32 polymorphisms were identified in SERPINB5 by direct DNA sequencing, and 11 of them were selected to be tested with a larger scale subjects. The association of the 11 SERPINB5 polymorphisms with Hepatitis B virus (HBV) clearance, hepatocellular carcinoma (HCC) occurrence and the onset age of HCC were analyzed. There were no significant associations found between 11 SERPINB5 polymorphisms and HBV clearance. In the case of HCC occurrence, one of the haplotypes (ht) showed association with HCC occurrence (OR=2.26, p=0.005, $P^{Cor}=0.05$), albeit with a low statistical power (40.8%) and haplotype frequency (0.052). Further study with a bigger sample size will be needed to clearly verify the association between ht5 and HCC occurrence.
Promoter hypermethylation of the runt-related transcription factor 3 (RUNX3) gene is associated with increased risk of hepatocellular carcinoma (HCC). Oxidative stress plays a vital role in both carcinogenesis and progression of HCC. However, whether oxidative stress and RUNX3 hypermethylation in HCC have a cause-and-effect relationship is not known. In this study, plasma protein carbonyl and total antioxidant capacity (TAC) in patients with hepatitis B virus (HBV)-associated HCC (n=60) and age-matched healthy subjects (n=80) was determined. RUNX3 methylation in peripheral blood mononuclear cells (PBMC) of subjects was measured by methylation-specific PCR. Effect of reactive oxygen species (ROS) on induction of RUNX3 hypermethylation in HCC cells was investigated. Plasma protein carbonyl content was significantly higher, whereas plasma TAC was significantly lower, in HCC patients than healthy controls. Based on logistic regression, increased plasma protein carbonyl and decreased plasma TAC were independently associated with increased risk for HCC. PBMC RUNX3 methylation in the patient group was significantly greater than in the healthy group. RUNX3 methylation in hydrogen peroxide ($H_2O_2$)-treated HepG2 cells was significantly higher than in untreated control cells. In conclusion, increase in oxidative stress in Thai patients with HBV-associated HCC was demonstrated. This oxidative increment was independently associated with an increased risk for HCC development. RUNX3 in PBMC was found to be hypermethylated in the HCC patients. In vitro, RUNX3 hypermethylation was experimentally induced by $H_2O_2$. Our findings suggest that oxidative stress is a cause of RUNX3 promoter hypermethylation in HCC cells.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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