Conventional cancer chemotherapy is seriously limited by tumor cells exhibiting multidrug resistance (MDR), which is caused by changes in the levels or activity of membrane transporters that mediate energy-dependent drug efflux and of proteins that affect drug metabolism and/or drug action. Cancer scientists and oncologists have worked together for some time to understand anticancer drug resistance and develop pharmacological strategies to overcome such resistance. Much focus has been on the reversal of the MDR phenotype by inhibition of ATP-binding cassette (ABC) drug transporters. ABC transporters are a family of transporter proteins that mediate drug resistance and low drug bioavailability by pumping various drugs out of cells at the expense of ATP hydrolysis. Many inhibitors of MDR transporters have been identified, and though some are currently undergoing clinical trials, none are in clinical use. Herein, we briefly review the status of MDR in human cancer, explore the pathways of MDR in chemotherapy, and outline recent advances in the design and development of MDR modulators.
Anti-cancer drug resistance is a major problem in colorectal cancer (CRC) research. Although several studies have revealed the mechanism of cancer drug resistance, molecular targets for chemotherapeutic combinations remain elusive. To address this issue, we focused on the expression of cellular prion protein ($PrP^C$) in 5-FU-resistant CRC cells. In 5-FU-resistant CRC cells, $PrP^C$ expression is significantly increased, compared with that in normal CRC cells. In the presence of 5-FU, $PrP^C$ increased CRC cell survival and proliferation by maintaining the activation of the PI3K-Akt signaling pathway and the expression of cell cycle-associated proteins, including cyclin E, CDK2, cyclin D1, and CDK4. In addition, $PrP^C$ inhibited the activation of the stress-associated proteins p38, JNK, and p53. Moreover, after treatment of 5-FU-resistant CRC cells with 5-FU, silencing of $PrP^C$ triggered apoptosis via the activation of caspase-3. These results indicate that $PrP^C$ plays a key role in CRC drug resistance. The novel strategy of combining chemotherapy with $PrP^C$ targeting may yield efficacious treatments of colorectal cancer.
Neisseria gonorrhoeae is a Gram-negative aerobic diplococcus bacterium that primarily causes sexually transmitted infections through direct human sexual contact. It is a major public health threat due to its impact on reproductive health, the widespread presence of antimicrobial resistance, and the lack of a vaccine. In this study, we used a bioinformatics approach and performed subtractive genomic methods to identify potential drug targets against the core proteome of N. gonorrhoeae (12 strains). In total, 12,300 protein sequences were retrieved, and paralogous proteins were removed using CD-HIT. The remaining sequences were analyzed for non-homology against the human proteome and gut microbiota, and screened for broad-spectrum analysis, druggability, and anti-target analysis. The proteins were also characterized for unique interactions between the host and pathogen through metabolic pathway analysis. Based on the subtractive genomic approach and subcellular localization, we identified one cytoplasmic protein, 2Fe-2S iron-sulfur cluster binding domain-containing protein (NGFG RS03485), as a potential drug target. This protein could be further exploited for drug development to create new medications and therapeutic agents for the treatment of N. gonorrhoeae infections.
Nuclear factor E2-related factor 2 (Nrf2), a transcription factor, controls the expression of genes encoding cytoprotective proteins, including antioxidant enzymes that combat oxidative and electrophilic stress to maintain redox homeostasis. However, recent studies demonstrated that, in cancer, aberrant activation of Nrf2 by epigenetic alterations promotes high expression of cytoprotective proteins, which can decrease the efficacy of anticancer drugs used for chemotherapy. In this review, we summarize recent findings regarding the relationship between oxidative stress, Nrf2, epigenetic modification, and anticancer drug resistance, which should aid in development of new strategies to improve chemotherapeutic efficacy.
Hsp90 shows great promise as a therapeutic target due to its potential to disable multiple signaling pathways simultaneously. In this study, we discovered that a natural product, butein moderately inhibited the growth of drug-resistant cancer cells (A2780cis and H1975), and brought about the degradation of oncogenic Hsp90 client proteins. The study demonstrated that butein would be a therapeutic lead to circumvent drug-resistance in cancer chemotherapy. The structure-based screening, synthesis, and biological evaluation of butein are described herein.
Hsp90 is an ubiquitous molecular chaperone protein, which plays an important role in regulating maturation and stabilization of many oncogenic proteins. Due to its potential to simultaneously disable multiple signaling pathways, Hsp90 represents great promise as a therapeutic target of cancer. In this study, we synthesized flavokawain analogues and evaluated their biological activities against drug-resistant cancer cells. The study indicated that compound 1i impaired the growth of gefitinib-resistant non-small cell lung cancer (H1975), down-regulated the expression of Hsp90 client proteins including EGFR, Her2, Met, Akt and Cdk4, and upregulated the expression of Hsp70. The result strongly suggested that compound 1i inhibited the proliferation of cancer cells through Hsp90 inhibition. Overall, compound 1i could serve as a potential lead compound to overcome the drug resistance in cancer chemotherapy.
Non-small cell lung cancer (NSCLC) is the most common type of lung cancer representing 85% of lung cancer patients. Despite several EGFR-targeted drugs have been developed in the treatment of NSCLC, the clinical efficacy of these EGFR-targeted therapies is being challenged by the occurrence of drug resistance. In this regard, Hsp90 represents great promise as a therapeutic target of cancerous diseases due to its role in modulating and stabilizing numerous oncogenic proteins. Accordingly, inhibition of single Hsp90 protein simultaneously disables multiple signaling networks so as to overcome drug resistance in cancer. In this study, we synthesized a series of 11 butein analogues and evaluated their biological activities against gefitinibresistant NSCLC cells (H1975). Our study indicated that analogue 1h inhibited the proliferation of H1975 cells, down-regulated the expression of Hsp90 client proteins, including EGFR, Met, Her2, Akt and Cdk4, and upregulated the expression of Hsp70. The result suggested that compound 1h disrupted Hsp90 chaperoning function and could serve a potential lead compound to overcome the drug resistance in cancer chemotherapy.
Epigenetic regulators like histone deacetylases (1 and 2), and viral onco-proteins (E6/E7) are known to be overexpressed in cervical cancer cells. The present study was designed to investigate the effect of curcumin on HDACs (1 and 2) and HPV E6/E7 in the cervical cancer cell line SiHa and a drug resistant clone $SiHa^R$ (derived from SiHa). It was further intended to investigate whether curcumin could sensitize the cells towards cisplatin induced cell killing by modulation of multi drug resistant proteins like MRP1 and Pgp1. Curcumin inhibited HDACs, HPV expression and differentially increased acetylation and up-regulation of p53 in SiHa and $SiHa^R$, leading to cell cycle arrest at G1-S phase. Up-regulation of pRb, p21, p27 and corresponding inhibition of cyclin D1 and CDK4 were observed. Cisplatin resistance in $SiHa^R$ due to over-expression of MRP1 and Pgp1 was overcome by curcumin. Curcumin also sensitized both the cervical cancer cells towards cisplatin induced cell killing. Inhibition of HDACs and HPVs led to cell cycle arrest at G1/S phase by alteration of cell cycle regulatory proteins. Suppression of MRP1 and Pgp1 by curcumin resulted in sensitization of cervical cancer cells, lowering the chemotherapeutic dose of the drug cisplatin.
Kim, Yikwon;Han, Dohyun;Min, Hophil;Jin, Jonghwa;Yi, Eugene C.;Kim, Youngsoo
Molecules and Cells
/
v.37
no.12
/
pp.888-898
/
2014
Pancreatic cancer is one of the most fatal cancers and is associated with limited diagnostic and therapeutic modalities. Currently, gemcitabine is the only effective drug and represents the preferred first-line treatment for chemotherapy. However, a high level of intrinsic or acquired resistance of pancreatic cancer to gemcitabine can contribute to the failure of gemcitabine treatment. To investigate the underlying molecular mechanisms for gemcitabine resistance in pancreatic cancer, we performed label-free quantification of protein expression in intrinsic gemcitabine-resistant and -sensitive human pancreatic adenocarcinoma cell lines using our improved proteomic strategy, combined with filter-aided sample preparation, single-shot liquid chromatography-mass spectrometry, enhanced spectral counting, and a statistical method based on a power law global error model. We identified 1931 proteins and quantified 787 differentially expressed proteins in the BxPC3, PANC-1, and HPDE cell lines. Bioinformatics analysis identified 15 epithelial to mesenchymal transition (EMT) markers and 13 EMT-related proteins that were closely associated with drug resistance were differentially expressed. Interestingly, 8 of these proteins were involved in glutathione and cysteine/methionine metabolism. These results suggest that proteins related to the EMT and glutathione metabolism play important roles in the development of intrinsic gemcitabine resistance by pancreatic cancer cell lines.
Multidrug resistance (MDR) is one of the main obstacles in the chemotherapy of cancer. MDR is associated with the over expression of P-glycoprotein (P-gp), resulting in increased efflux of chemotherapy from cancer cells. Inhibiting P-gp as a method to reverse MDR in cancer patients has been studied extensively, but the results have generally been disappointing. First-generation agents were limited by unacceptable toxicity, whereas second-generation agents had better tolerability but were confounded by unpredictable pharmacokinetic interactions and interactions with other transporter proteins. Third-generation inhibitors have high potency and specificity for P-gp. Furthermore, pharmacokinetic studies to date have shown no appreciable impact on drug metabolism and no clinically significant drug interactions with common chemotherapy agents. Third-generation P-gp inhibitors have shown promise in clinical trials. The continued development of these agents may establish the true therapeutic potential of P-gp-mediated MDR reversal.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.