Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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v.20
no.12
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pp.2395-2400
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2016
Conventional drug carriers such as liposomes, nanoparticles, polymer micelles, polymeric conjugate and lipid microemulsion for cancer chemotherapy shield normal tissues from toxic drugs to treat cancer cells in tumors. However, inaccurate tumor targeting uncontrolled drug release from the carriers and unwanted accumulation in healthy sites can limit treatment efficacy with current conventional drug carriers with insufficient concentrations of drugs in the tumors and unexpected side effects as a result. Sickle red blood cells show natural tumor preferential accumulation without any manipulation due to the adhesive interaction between molecular receptors on the membrane surface and counter-receptor on endothelial cells. In addition, structural changes of microvascular in tumor sites enhances polymerization of sickle red blood cells. In this research, we examined the use of sickle red blood cells as a new drug carrier with novel tumor targeting and controlled release properties to quantify its therapeutic effects.
Liu, Cui-Cui;Yang, Hao;Zhang, Ling-Ling;Zhang, Qian;Chen, Bo;Wang, Yi
Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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v.15
no.12
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pp.4753-4758
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2014
In recent times, a number of studies have provided evidence that biotoxins present great potential as antitumor agents, such as snake venom, bee venom, some bacteria toxins and plant toxins, and thus could be used as chemotherapeutic agents against tumors. The biodiversity of venoms and toxins make them a unique source from which novel anticancer agent may be developed. Biotoxins, also known as natural toxins, include toxic substances produced by plants, animals and microorganisms. Here, we systematically list representative biological toxins that have antitumor properties, involving animal toxins, plant toxins, mycotoxins as well as bacterial toxins. In this review, we summarize the current knowledge involving biotoxins and the active compounds that have anti-cancer activity to induce cytotoxic, antitumor, immunomodulatory, and apoptotic effects in different tumor cells in vivo or in vitro. We also show insights into the molecular and functional evolution of biotoxins.
B7-H3 is a newly discovered member of the B7/CD28 superfamily which functions as an important T-cell immune molecule. It has been reported recently that B7-H3 is highly expressed in many cancer cells, the data indicating that it may be a regulation factor contributing to tumor-resistance. In our study, we used bioinformatics to identify differentially expressed genes between colonic cancer cells and normal colonic cells, aiming to analyze mechanisms and identify sub-pathways closely related to progression, with the final aim of finding small molecule drugs which might interfere this progression. We found that ajmaline is one related factor which may enhance self-immunity in colon carcinoma therapy and B7-H3 plays important roles with regard to immunoreactions of colonic cancer cells. All the results indicate that H7-B3 is a favorable prognostic biomarker for colon carcinomas, providing novel information regarding likely targets for intervention.
Cytolethal distending toxin (CDT) is a secreted tripartite genotoxin produced by many pathogenic gram-negative bacteria. It is composed of three subunits, CdtA, CdtB and CdtC, and CdtB-associated deoxyribonuclease (DNase) activity is essential for the CDT toxicity. In the present study, to design a novel potentially antitumor drug against lung cancer, the possible mechanisms of cdtB anticancer properties were explored in the A549 human lung adenocarcinoma cell line. A recombinant plasmid pcDNA3.1/cdtB was constructed expressing CdtB of human periodontal bacterium Aggregatibacter actinomycetemcomitans and investigated for toxic properties in A549 cells and possible mechanisms. It was observed that plasmid pcDNA3.1/cdtB caused loss of cell viability, morphologic changes and induction of apoptosis. Furthermore, measurement of caspase activity indicated involvement of an intrinsic pathway of cell apoptosis. Consequently, the recombinant plasmid pcDNA3.1/cdtB may have potential as a new class of therapeutic agent for gene therapy of lung cancer.
Purpose: Patients with head and neck cancer (HNC) who undergo dental procedures during radiotherapy (RT) face an increased risk of developing osteoradionecrosis (ORN). Accordingly, new tools must be developed to extract critical information regarding the dose delivered to the teeth and mandible. This article proposes a novel approach for visualizing 3-dimensional planned dose distributions on panoramic reconstruction computed tomography (pCT) images. Materials and Methods: Four patients with HNC who underwent volumetric modulated arc therapy were included. One patient experienced ORN and required the extraction of teeth after RT. In the study approach, the dental arch curve (DAC) was defined using an open-source platform. Subsequently, pCT images and dose distributions were generated based on the new coordinate system. All teeth and mandibles were delineated on both the original CT and pCT images. To evaluate the consistency of dose metrics, the Mann-Whitney U test and Student t-test were employed. Results: A total of 61 teeth and 4 mandibles were evaluated. The correlation coefficient between the 2 methods was 0.999, and no statistically significant difference was observed (P>0.05). This method facilitated a straightforward and intuitive understanding of the delivered dose. In 1 patient, ORN corresponded to the region of the root and the gum receiving a high dosage (approximately 70 Gy). Conclusion: The proposed method particularly benefits dentists involved in the management of patients with HNC. It enables the visualization of a 3-dimensional dose distribution in the teeth and mandible on pCT, enhancing the understanding of the dose delivered during RT.
Kim, Hwa-Jung;Cho, Jin-Hee;Lyu, Yong-Man;Lee, Sun-Hye;Hwang, Kyeong-Ha;Lee, Moo-Song
Journal of Preventive Medicine and Public Health
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v.43
no.3
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pp.257-264
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2010
Objectives: An accurate estimation of cancer patients is the basis of epidemiological studies and health services. However in Korea, cancer patients visiting out-patient clinics are usually ruled out of such studies and so these studies are suspected of underestimating the cancer patient population. The purpose of this study is to construct a more complete, hospital-based cancer patient registry using multiple sources of medical information. Methods: We constructed a cancer patient detection algorithm using records from various sources that were obtained from both the in-patients and out-patients seen at Asan Medical Center (AMC) for any reason. The medical data from the potentially incident cancer patients was reviewed four months after first being detected by the algorithm to determine whether these patients actually did or did not have cancer. Results: Besides the traditional practice of reviewing the charts of in-patients upon their discharge, five more sources of information were added for this algorithm, i.e., pathology reports, the national severe disease registry, the reason for treatment, prescriptions of chemotherapeutic agents and radiation therapy reports. The constructed algorithm was observed to have a PPV of 87.04%. Compared to the results of traditional practice, 36.8% of registry failures were avoided using the AMC algorithm. Conclusions: To minimize loss in the cancer registry, various data sources should be utilized, and the AMC algorithm can be a successful model for this. Further research will be required in order to apply novel and innovative technology to the electronic medical records system in order to generate new signals from data that has not been previously used.
Jong-Min Park;Young-Min Han;Migyeong Jeong;Eun Jin Go;Napapan Kangwan;Woo Sung Kim;Ki Baik Hahm
Journal of Digestive Cancer Research
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v.4
no.1
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pp.1-9
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2016
The abundance of multi-drug resistance ATPase binding cassette and deranged self-renewal pathways shown in cancer stem cells (CSCs) played a crucial role in tumorigenesis, tumor resistance, tumor recurrence, and tumor metastasis. Therefore, elucidation of CSCs biology can improve diagnosis, enable targeted treatment, and guide the follow up of GI cancer patients. In order to achieve chemoquiescence, seizing cancer through complete ablation of CSCs, CSCs are rational targets for the design of interventions that will enhance responsiveness to traditional therapeutic strategies and contribute in the prevention of local recurrence as well as metastasis. However, current cancer treatment strategies fail to either detect or differentiate the CSCs from their non-tumorigenic progenies mostly due to the absence of specific biomarkers and potent agents to kill CSCs. Recent advances in knowledge of CSCs enable to produce several candidates to ablate CSCs in gastrointestinal (GI) cancers, especially cancers originated from inflammation-driven mutagenesis such as Barrett's esophagus (BE), Helicobacter pylori-associated gastric cancer, and colitis-associated cancer (CAC). Our research teams elucidated through revisiting old drugs that proton pump inhibitor (PPI) and potassium competitive acid blocker (p-CAB) beyond authentic acid suppression, chloroquine for autophage inhibition, sonic hedgehog (SHH) inhibitors, and Wnt/β-catenin/NOTCH inhibitor can ablate CSCs specifically and efficiently. Furthermore, nanoformulations of these molecules could provide an additional advantage for more selective targeting of the pathways existing in CSCs just like current molecular targeted therapeutics and sustained action, while normal stem cells intact. In this review article, the novel approach specifically to ablate CSCs existing in GI cancers will be introduced with the introduction of explored mode of action.
Kim, Ran;Lee, Seokyeon;Lee, Jihyun;Kim, Minji;Kim, Won Jung;Lee, Hee Won;Lee, Min Young;Kim, Jongmin;Chang, Woochul
BMB Reports
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v.51
no.8
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pp.406-411
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2018
Exosomes are small membranous vesicles which contain abundant RNA molecules, and are transferred from releasing cells to uptaking cells. MicroRNA (miRNA) is one of the transferred molecules affecting the adopted cells, including glioma cells. We hypothesized that mesenchymal stem cells (MSCs) can secrete exosomes loading miRNA and have important effects on the progress of gliomas. To determine these effects by treating exosomal miRNA in culture media of miRNA mimic transfected MSCs, we assessed the in vitro cell proliferation and invasion capabilities, and the expression level of relative proteins associated with cell apoptosis, growth and migration. For animal studies, the mice injected with U87 cells were exposed to exosomes derived from miRNA-584-5p transfected MSCs, to confirm the influence of exosomal miRNA on the progress of glioma. Based on our results, we propose a new targeted cancer therapy wherein exosomes derived from miRNA transfected MSCs could be used to modulate tumor progress as the anticancer vehicles.
The epidermal growth factor receptor (EGFR), a member of the ErbB family (EGFR, ErbB2, ErbB3 and ErbB4), plays a crucial role in regulating various cellular responses such as proliferation, differentiation, and survival. As a result, aberrant activation of EGFR, mostly mediated through different classes of genomic alterations occurring within EGFR, is closely associated with the pathogenesis of numerous human cancers including lung adenocarcinoma, glioblastoma, and colorectal cancer. Thus, specific suppression of oncogenic activity of mutant EGFR with its targeted drugs has been routinely used in the clinic as a very effective anti-cancer strategy in treating a subset of tumors driven by such oncogenic EGFR mutants. However, the clinical efficacy of EGFR-targeted therapy does not last long due to several resistance mechanisms that emerge in the patients following the drug treatment. Thus, there is an urgent need for the development of novel therapeutic tactics specifically targeting mutant EGFR with the focus on the unique biological features of various mutant EGFR. Regarding this point, our review specifically emphasizes the recent findings about distinct requirements of receptor dimerization and autophosphorylation, which are critical steps for enzymatic activation of EGFR and signaling cascades, respectively, among wildtype and mutant EGFR and further discuss their clinical significance. In addition, the molecular mechanisms regulating EGFR dimerization and enzymatic activity by a key negative feedback inhibitor Mig6 as well as the clinical use for developing potential novel drugs targeting it are described in this review.
Recently, single cell RNA sequencing (scRNA-seq) technology has enabled the discovery of novel or rare subtypes of cells and their characteristics. This technique has advanced unprecedented biomedical research by enabling the profiling and analysis of the transcriptomes of single cells at high resolution and throughput. Thus, scRNA-seq has contributed to recent advances in cardiovascular research by the generation of cell atlases of heart and blood vessels and the elucidation of mechanisms involved in cardiovascular development and diseases. This review summarizes the overall workflow of the scRNA-seq technique itself and key findings in the cardiovascular development and diseases based on the previous studies. In particular, we focused on how the single-cell sequencing technology can be utilized in clinical field and precision medicine to treat specific diseases.
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