Un lignano de Alnus japonica inhibe las esferas tumorales de glioblastoma mediante la supresión de FOXM1

Scientific Reports volumen 12, número de artículo: 13990 (2022) Citar este artículo

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Se sabe que Forkhead Box M1 (FOXM1) regula la proliferación celular, la apoptosis y la tumorigénesis. El lignano, (-)-(2R,3R)-1,4-O-diferuloilsecoisolariciresinol (DFS), de Alnus japonica ha mostrado efectos anticancerígenos contra las células de cáncer de colon al suprimir FOXM1. El presente estudio planteó la hipótesis de que la DFS puede tener efectos anticancerígenos contra las esferas tumorales (TS) de glioblastoma (GBM). Se realizaron ensayos de inmunoprecipitación y indicador de luciferasa para evaluar la capacidad de DFS para suprimir la translocación nuclear de β-catenina a través de la unión de β-catenina/FOXM1. Se evaluaron los GBM TS pretratados con DFS para evaluar la capacidad de DFS para inhibir los GBM TS y sus perfiles transcripcionales. La eficacia in vivo se examinó en modelos de xenoinjerto ortotópico de GBM. La expresión de FOXM1 fue mayor en GBM que en tejidos normales. La degradación de la proteína FOXM1 inducida por DFS bloqueó la translocación de β-catenina al núcleo y, en consecuencia, suprimió los genes diana posteriores de las vías FOXM1. La DFS inhibió la viabilidad celular y los niveles de ATP, al tiempo que aumentó la apoptosis, y redujo la formación de esferas tumorales y la invasividad de los TS GBM. Y la DFS redujo las actividades de los factores de transcripción relacionados con la tumorigénesis, la potencia y la invasividad. La DFS inhibió significativamente el crecimiento tumoral y prolongó la tasa de supervivencia de ratones en modelos de xenoinjerto ortotópico de GBM. Sugiere que DFS inhibe la proliferación de GBM TS al suprimir FOXM1. La DFS puede ser un agente terapéutico potencial para tratar el GBM.

El glioblastoma (GBM), el tumor maligno primario más común en el cerebro, es muy agresivo1. A pesar del tratamiento intensivo con cirugía, quimioterapia y radioterapia, los pacientes con GBM tienen una alta tasa de mortalidad y mal pronóstico1,2,3. Además, hasta la fecha, se sabe relativamente poco sobre las células de las que se origina el GBM o las mutaciones genéticas que acompañan a la tumorigénesis del GBM, por lo que el GBM sigue siendo una enfermedad difícil de vencer4,5. Sin embargo, estudios previos informaron que la esfera tumoral (TS) de GBM, caracterizada por células residentes de GBM en cultivo, tiene propiedades refractarias al tratamiento, así como un perfil de tallo y capacidad para formar tumores, y se ha demostrado que tiene valor para uso clínico6. 7.

Forkhead Box M1 (FOXM1) es un miembro de la familia de factores de transcripción Forkhead Box que se ha demostrado que regula la reparación del daño del ADN, la proliferación celular, la apoptosis, la angiogénesis y la tumorigénesis8. La expresión de FOXM1 está significativamente elevada en muchos tumores humanos, incluido el cáncer de pulmón de células no pequeñas, el cáncer de mama, el carcinoma de células basales, el carcinoma hepatocelular, el cáncer de páncreas, el cáncer de próstata, el cáncer de colon, el meduloblastoma y el GBM9,10,11,12,13. La alta expresión de FOXM1 en células de glioma mejora la tumorigenicidad, la invasividad y la angiogénesis en modelos animales de GBM14,15,16. Además, se descubrió que FOXM1 regula la vía de señalización Wnt/β-catenina al promover la translocación nuclear de β-catenina 17,18.

Alnus japonica (Betulaceae) es una planta utilizada como hierba medicinal en el este de Asia. Esta planta contiene compuestos farmacológicamente activos, incluido el lignano aislado, (-)-(2R,3R)-1,4-O-diferuloilsecoisolariciresinol (DFS), que reduce la viabilidad de las células de cáncer de colon e interrumpe el ciclo celular. . Anteriormente informamos que la DFS interfiere con la translocación de β-catenina al núcleo y, posteriormente, reduce los niveles de expresión de genes mediados por β-catenina mediante la supresión de la expresión de la proteína FOXM1 en el cáncer de colon19. La DFS también indujo autofagia y estrés en el retículo endoplásmico (RE) en células de cáncer de próstata y colon20. Las interacciones FOXM1/β-catenina también pueden regular la potencia y la tumorigenicidad de las células madre de glioma18. Debido a que los GBM TS son resistentes a tratamientos convencionales como la radioterapia y la quimioterapia, se han considerado una buena plataforma para probar la eficacia terapéutica de los candidatos a fármacos. Hemos intentado encontrar un agente anti-GBM prometedor a partir de plantas medicinales como A. japonica. Sin embargo, se sabe relativamente poco sobre los efectos de la DFS en los TS GBM.

El presente estudio planteó la hipótesis de que la DFS tiene la capacidad de bloquear la translocación de β-catenina al núcleo al suprimir la formación del complejo FOXM1/β-catenina en los TS de GBM. Además, se evaluó el potencial anticancerígeno de DFS contra GBM utilizando GBM TS y un modelo de ratón con xenoinjerto ortotópico.

Se obtuvieron muestras de tejido de GBM de 49 pacientes que se sometieron a cirugía por GBM entre mayo de 2009 y diciembre de 2016, y entre 49 pacientes, también se obtuvieron 8 muestras de tejido cerebral normal. Todas las muestras procedían de pacientes diagnosticados con GBM por primera vez y se excluyeron los tejidos de pacientes con GBM recurrente.

De manera similar a informes anteriores21,22, los niveles de expresión de los ARNm de FOXM1 y β-catenina (CTNNB1) fueron significativamente mayores en 49 tejidos de GBM que en 8 de tejidos normales, y los conjuntos de datos públicos, Oncopression y REMBRANDT, mostraron resultados similares de FOXM1 y Nivel de expresión de β-catenina (CTNNB1) (Fig. 1A, B).

Expresión de ARNm y proteínas de FOXM1 y β-catenina en tejidos GBM y efectos inhibidores de la DFS en la supervivencia celular. (A, B) Niveles de expresión de (A) FOXM1 y (B) β-catenina (CTNNB1) ARNm y comparación con conjuntos de datos públicos. 865 tejidos GBM y 723 tejidos cerebrales normales en el conjunto de datos de Oncopression, mientras que 228 tejidos GBM y 28 tejidos cerebrales normales en el conjunto de datos de REMBRANDT. (C) Viabilidad celular y (D) Niveles de ATP medidos después de 72 h de tratamiento con las concentraciones indicadas de DFS. Los resultados se expresan como medias ± DE (n = 5). (E, F) Los TS de GBM se trataron con DFS durante 72 h, y (E) las fracciones del ciclo celular y (F) las poblaciones de células apoptóticas se analizaron mediante FACS. (G) Expresión de proteínas asociadas a la apoptosis medida mediante transferencia Western después del tratamiento con DFS durante 72 h. Las diferencias entre los grupos se compararon mediante ANOVA unidireccional con la prueba post hoc de Tukey para comparaciones múltiples; *P < 0,05, **P < 0,01, ***P < 0,001.

Para evaluar el mecanismo de acción de DFS contra GBM TS, evaluamos los efectos de DFS sobre la viabilidad celular y los niveles de ATP. Los ensayos WST confirmaron que DFS redujo la viabilidad celular de manera dependiente de la dosis en GBM TS (Fig. 1C), además de reducir los niveles de ATP de manera dependiente de la concentración (Fig. 1D). Sobre la base de estos resultados, se seleccionaron concentraciones de DFS de 5 µM y 10 µM para estudios adicionales. El tratamiento con DFS aumentó significativamente el porcentaje de TS de GBM en fases sub-G1 (más del 55%) en comparación con el control (alrededor del 10%) (Fig. 1E), además de aumentar notablemente el porcentaje de células en las primeras etapas de apoptosis (Fig. .1F). La DFS también alteró los niveles de marcadores apoptóticos, como Bcl-2, BAX y caspasa-3 escindida, lo que indica que la DFS indujo la apoptosis celular (Fig. 1G). En conjunto, estos resultados indicaron que la DFS disminuyó la proliferación celular al tiempo que inducía la muerte celular de GBM TS en dosis superiores a 5 µM.

La capacidad de tallo y la invasividad son aspectos críticos de las células madre neurales. Por lo tanto, medimos los efectos de la DFS sobre la intensidad y la invasividad de los TS de GBM. Los ensayos de formación de esferas evalúan la potencia de los TS de GBM, una característica esencial para la autorrenovación, la proliferación y la multipotencia de las células. El tratamiento de GBM TS con DFS 10 µM durante 3 semanas redujo significativamente el porcentaje de pocillos y radios de esfera positivos (Fig. 2A), además de reducir los niveles de expresión de proteínas marcadoras relacionadas con la potencia, incluidas CD133, Nestin, Sox2. , CD44, Msi-1 y PDPN (Fig. 2B). El tratamiento con DFS 10 µM también inhibió significativamente la capacidad invasiva de los TS de GBM, según lo determinado por ensayos de invasión de matrigel 3D (Fig. 2C), además de reducir notablemente la expresión de proteínas marcadoras asociadas a la invasividad, incluidas Zeb1, N-cadherina, Snail. y Gire (Fig. 2D). En conjunto, estos resultados sugieren que la DFS suprimió significativamente la intensidad y la invasividad de los TS GBM derivados del paciente.

Efectos inhibidores de la DFS sobre la intensidad y la invasividad de los TS de GBM. (A) El tallo se determinó mediante ensayo de formación de esferas. Las células se trataron con DFS durante 3 semanas y se calcularon los porcentajes de pocillos y radios de esfera positivos. (B) Los TS de GBM se trataron con DFS durante 72 h y los niveles de proteína asociados a la potencia se determinaron mediante transferencia Western. (C) Los TS de GBM se cultivaron en matriz de matrigel/colágeno con DFS durante 72 h y se cuantificó la invasividad midiendo las áreas de migración. (D) Ensayos de transferencia Western de la expresión de proteínas relacionadas con EMT. Todas las imágenes tienen un aumento original de × 10 (barra de escala = 200 μm). Las diferencias entre los grupos se compararon mediante ANOVA unidireccional con la prueba post hoc de Tukey; media ± DE; *P < 0,05, **P < 0,01, ***P < 0,001, entre los grupos indicados o en comparación con los controles.

Antes de la investigación del efecto inhibidor de la DFS sobre la translocación nuclear de β-catenina, las proteínas marcadoras en el citosol y el núcleo se identificaron utilizando PARP y β-tubulina para confirmar la separación nucleocitoplasmática. Como resultado, PARP positivo/β-tubulina negativo en el núcleo; Se identificaron PARP negativos/β-tubulina positivos en el citosol y por lo tanto se validó la fracción núcleo/citosol.

Para probar los efectos inhibidores de la DFS en las interacciones FOXM1/β-catenina, se cuantificaron mediante transferencia Western las proteínas codificadas por genes relacionados con la vía de la β-catenina. DFS redujo significativamente los niveles de FOXM1, β-catenina activa y expresión de β-catenina total en lisado de células completas de GBM TS (Fig. 3A) a 10 µM. Los análisis de IP mostraron que DFS suprimió la interacción entre FOXM1 y β-catenina en GBM TS (Fig. 3B). Además, aclaramos si la interacción β-catenina y FOXM1 es una interacción directa mediante la realización de una serie de ensayos desplegables de GST utilizando GST-β-catenina purificada y producida bacterianamente y lisado de FOXM1 etiquetado con Flag de TS15-88 y TS13-64. Nuestros resultados muestran que la disminución de la unión de β-catenina y FOXM1 depende de la dosis después del tratamiento de DFS a una concentración de 5 y 10 μM (Fig. 3C). Se realizó un análisis de resonancia de plasmón superficial (SPR) para confirmar la afinidad de unión de β-catenina y FOXM1 mediante DFS. Nuestros resultados indicaron que la proteína β-catenina humana recombinante se unía a FOXM1 de una manera dependiente de la dosis mediante el tratamiento de concentraciones de DFS de 12,5 a 50 μM (suplementario 1). La inmunofluorescencia (IF) y la fracción subcelular revelaron que la expresión general de FOXM1 y β-catenina se redujo, y la mayor parte de la β-catenina se expresó en el citosol y menos en el núcleo mediante DFS (Fig. 3D, E). También confirmamos cuantitativamente que la DFS disminuyó la intensidad de fluorescencia de FOXM1 y b-catenina (suplementario 2a), y que la expresión nuclear de b-catenina disminuyó en lugar de la expresión citosólica en comparación con el grupo de control (suplementario 2b). Además, DFS redujo notablemente la actividad de señalización TCF/LEF en GBM TS de una manera dependiente de la dosis (Fig. 3F), además de reducir la expresión de ciclina D1 y cMyc, que están reguladas por FOXM1/β-catenina formando un complejo. con el factor de transcripción TCF/LEF (Fig. 3G). En conjunto, estos resultados indican que DFS inhibió la unión de FOXM1 y β-catenina, inhibiendo así la formación de complejos con TCF/LEF y subpasos. En los TS GBM de control y tratados con DFS, utilizamos cicloheximida para inhibir la síntesis de proteínas y analizamos la estabilidad de la proteína FOXM1. Nuestros hallazgos revelaron que cuando se combinaron CHX y DFS, el nivel de proteína de FOXM1 disminuyó mucho más que cuando se usó CHX solo, lo que indica que DFS redujo la vida útil de la proteína FOXM1 y redujo la estabilidad de la proteína (Suplementario 3). Por tanto, la DFS disminuye la estabilidad de la proteína FOXM1 al inducir la degradación de la proteína. En el Suplemento 4 se describe una figura esquemática que resume todo el proceso de este experimento.

Inhibición de la interacción FOXM1/β-catenina por DFS. (A) Los TS de GBM se trataron con DFS durante 72 h y los niveles de proteína de FOXM1, β-catenina activa y β-catenina total se determinaron mediante transferencia Western. (B) Los TS GBM tratados con DFS se inmunoprecipitaron con anticuerpo anti-FOXM1 y β-catenina, y la expresión endógena de las proteínas FOXM1 y β-catenina se determinó mediante transferencia Western para determinar las interacciones entre ellas. (C) Ensayo desplegable de GST para confirmar si las interacciones entre FOXM1 y β-catenina son directas o indirectas. (D) Inmunofluorescencia para determinar si la SSE afecta la translocación nuclear de β-catenina (aumento × 20). (E) Niveles de proteínas FOXM1 y β-catenina en las fracciones citosólicas y nucleares de GBM TS determinados mediante transferencia Western. Las fracciones citosólica y nuclear se indican con C y N, respectivamente. Marcador citosólico: β-tubulina; marcador nuclear: PARP. (F) Mediciones de la actividad de señalización de β-catenina/TCF en GBM TS transfectados con el vector de luciferasa TOPflash o FOPflash. (G) Expresión de proteínas codificadas por genes posteriores de β-catenina (ciclina D1, cMYC) medida mediante transferencia Western. Las diferencias entre los grupos se compararon mediante ANOVA unidireccional con la prueba post hoc de Tukey; media ± DE; *P < 0,05, **P < 0,01, ***P < 0,001, entre los grupos indicados o en comparación con los controles.

Se realizó una secuenciación de ARN para evaluar los efectos del tratamiento con DFS en la reprogramación transcripcional de GBM TS. Los GBM TS utilizados en la secuenciación de ARN se trataron con 10 µM de DFS durante 72 h, y los resultados experimentales no mostraron diferencias en el efecto de la DFS entre los dos GBM TS, TS13-64 y TS15-88. Las muestras se sometieron a un análisis de enriquecimiento de conjunto de genes de muestra única (ssGSEA) utilizando conjuntos de genes diana de factores de transcripción23. La DFS redujo significativamente las actividades de varios factores de transcripción asociados con la tumorigénesis, la potencia, la invasividad y la transición mesenquimatosa, al tiempo que aumentó significativamente las actividades de los factores de transcripción supresores de tumores (Fig. 4A). Y DFS redujo el nivel de expresión de los ARNm asociados con los genes diana FOXM1 (Fig. 4B). También reguló constantemente a la baja los niveles de expresión de los ARNm asociados con la vía de señalización Wnt y con la activación de genes asociados al complejo β-catenina/TCF (Fig. 4C), así como genes relacionados con la potencia y la invasividad (Fig. 4D). ). El análisis de los genes expresados diferencialmente (DEG) por los TS GBM tratados con DFS y de control mostró que los DEG regulados negativamente significativamente en las células tratadas con DFS incluían varios conjuntos de genes asociados al ciclo celular (Fig. 4E), y también confirmamos que la expresión de la mayoría de los genes involucrados en las transiciones de fase sub-G1, S y G2 se regularon negativamente (Fig. 4F). Con estos resultados, se considera que la DFS induce la detención del ciclo celular.

Efectos de la DFS sobre el perfil transcripcional, determinado mediante secuenciación de ARN. (A) Factores de transcripción oncogénicos y supresores de tumores medidos mediante análisis de enriquecimiento de conjunto de genes únicos (ssGSEA). (B) Expresión de genes diana de FOXM1 evaluados mediante secuenciación de ARN. (C) Expresión de genes de señalización Wnt y genes relacionados con el complejo β-catenina/TCF evaluados mediante secuenciación de ARN. (D) Mapa de calor que muestra los niveles de expresión de genes asociados a la potencia y la invasividad. (E) Conjunto de genes regulados negativamente después del tratamiento con DFS durante 72 h. (F) Mapa de calor que muestra los niveles de expresión de genes relacionados con el ciclo celular.

Los efectos del pretratamiento DFS de GBM TS sobre el crecimiento tumoral se evaluaron en modelos de xenoinjerto ortotópico de GBM utilizando TS13-64. Las imágenes por resonancia magnética (MRI) mostraron que los tumores en el grupo de control eran más grandes que los del grupo pretratado con DFS, lo que indica que el tratamiento previo con DFS redujo la capacidad de los TS GBM para promover el crecimiento tumoral en un modelo de xenoinjerto ortotópico de ratón (Fig. 5A, B). El análisis de supervivencia de Kaplan-Meier mostró que el tratamiento previo con DFS prolongó significativamente la supervivencia del ratón en comparación con el grupo de control (p = 0,0018) (Fig. 5C). En conjunto, estos resultados demuestran claramente que la DFS pudo reducir la capacidad de tumorigénesis de TS13-64.

Efectos terapéuticos de la DFS en modelos de xenoinjerto ortotópico. (A, B) Volúmenes tumorales de modelos de xenoinjerto ortotópico medidos mediante resonancia magnética (MRI). (C) Análisis de Kaplan-Meier de la probabilidad de supervivencia de cada grupo de ratones, con comparaciones mediante pruebas de rango logarítmico (P <0,05) con ajuste de Bonferroni. (D,E) Para identificar las células invasoras, se inmunotiñó una sección de los cerebros de ratones muertos para Zeb1. A partir de 10 fotografías capturadas para cada ratón, se contabilizó el número de células Zeb+ infiltradas (fuera de la línea roja en (D)) para cada grupo (medias ± SEM; *P <0,01 en comparación con el control). (F) Resumen esquemático del estudio.

Además, se realizó inmunohistoquímica (IHC) en tejido cerebral de ratón en el que se había probado la potencia y la invasividad de los TS de GBM para determinar cómo la DFS afecta a las células del microambiente local (Fig. 5D). En el TS tratado con DFS, la expresión de Nestin, el marcador de potencia, se reguló negativamente y los bordes del tumor fueron más suaves que en el grupo no tratado con TS. La cantidad de células Zeb1 positivas, que indican células invasoras, también se redujo fuera de la masa tumoral macroscópica mediante DFS (Fig. 5E).

El GBM es el tumor cerebral primario maligno más común en adultos con un pronóstico desfavorable3. Presenta progresión maligna, resistencia al tratamiento convencional y características infiltrativas7. Se están realizando numerosas investigaciones activas sobre el origen del GBM, a partir de células madre neurales en la zona subventricular del cerebro humano adulto, y sus métodos de tratamiento4. Aunque se ha sugerido una estrategia terapéutica multimodal que incluye cirugía, quimioterapia y radioterapia, la supervivencia general de los pacientes con GBM sigue siendo muy baja, entre 14,6 y 21,12. Este estudio fue diseñado para encontrar un nuevo método de tratamiento para esta desafiante enfermedad.

DFS, un lignano aislado de un extracto metanólico de tallos de A. japonica24. A. japonica es una planta ampliamente utilizada como alimento y hierba medicinal en el este de Asia19,24. Es eficaz en diversas afecciones médicas, como fiebre, diarrea y hemorragia, porque contiene diversos componentes farmacológicamente activos. En un estudio anterior, la DFS interfirió con genes mediados por β-catenina a través de la degradación dependiente de lisosomas de la proteína FOXM1 en el cáncer de colon19. Sin embargo, no se han realizado estudios sobre si la DFS es eficaz en el GBM. El presente estudio planteó la hipótesis de que la DFS ejercería un efecto inhibidor de la proliferación en GBM debido al hecho de que la potencia y la tumorigenicidad están reguladas por las interacciones FOXM1/β-catenina en las células madre de glioma18.

Según un estudio anterior, GBM TS es un fenotipo destacado con características como intensidad e invasividad, y se ha descubierto que tiene valor en el uso clínico6. En este estudio, se aislaron células GBM de una muestra derivada de un paciente diagnosticado con GBM y luego se obtuvo TS mediante cultivo celular. Entre los TS GBM utilizados en este experimento, los resultados se analizaron para dos TS GBM, denominados TS15-88 y TS13-64, que mostraron una respuesta clara después del tratamiento con DFS. Se puede considerar que el propio GBM TS muestra la misma respuesta al tratamiento que en el tejido GBM del paciente, y tiene la ventaja de ser adecuado para aplicar manipulaciones para experimentos in vivo mediante implantación en un modelo de ratón.

La vía de señalización Wnt/β-catenina se activa de forma aberrante durante el desarrollo y progresión de varios cánceres humanos. Esta vía desempeña funciones importantes en la tumorigénesis y progresión de los gliomas astrocíticos malignos25,26,27,28, incluida la promoción de genes de células madre29,30,31,32, en la migración e invasión tumoral y en la transición epitelial a mesenquimatosa. transición (EMT)33,34,35. FOXM1, un mediador clave de la vía Wnt/β-catenina, se sobreexpresa en muchos cánceres humanos, incluido el glioma. El hallazgo del presente estudio, de que el nivel de ARNm de FOXM1 fue significativamente mayor en GBM que en el tejido cerebral normal, sugiere que apuntar a FOXM1 en GBM puede suprimir la progresión del tumor. Y este resultado sugiere la posibilidad de que la DFS también pueda tener un efecto terapéutico sobre GBM, considerando el mecanismo por el cual la DFS ejerce efectos anticancerígenos al actuar sobre FOXM1.

Se ha demostrado que la interacción entre FOXM1 y β-catenina promueve la translocación nuclear de β-catenina y aumenta la expresión de los genes diana de β-catenina, promoviendo así la autorrenovación y la tumorigénesis de las células iniciadoras de GBM (GIC)18. El presente estudio encontró que la DFS redujo las interacciones entre FOXM1 y β-catenina en el núcleo, reduciendo posteriormente la expresión de proteínas como la ciclina D1 y cMyc al suprimir la formación del complejo con TCF419,24. Además, los niveles de expresión del ARNm asociado con la vía de señalización Wnt y la activación de genes relacionados con el complejo β-catenina/TCF se regularon negativamente en los TS GBM tratados con DFS. El hecho de que DFS inhibiera la interacción FOXM1/β-catenina y posteriormente suprimiera la expresión de genes relacionados con el complejo β-catenina/TCF en GBM TS sugiere que DFS, como consecuencia, puede regular TCF en el nivel de transcripción. Se sabe que FOXM1 regula la transcripción mediante la unión directa de moléculas pequeñas como FDI-6. Y se considera que la degradación de la proteína FOXM1 inducida por DFS depende del lisosoma19. Confirmamos que DFS redujo significativamente la puntuación de enriquecimiento de FOXM1 para factores de transcripción oncogénicos, lo que muestra que la expresión de los genes diana de FOXM1 se redujo en general, como se muestra en la Fig. 4A.

Según estudios previos, la β-catenina nuclear está altamente correlacionada con TCF, un factor de transcripción de unión al ADN18,19. En este estudio, investigamos la fracción de β-catenina tanto en el citosol como en el núcleo para confirmar cuantitativamente la localización subcelular de β-catenina (Fig. 3E). Como resultado, confirmamos que la expresión de β-catenina activa disminuyó en el núcleo. Además, se confirmó que la unión de FOXM1/β-catenina, un factor que regula la señalización de Wnt y la función de transcripción de la β-catenina, fue debilitada por la DFS y, en consecuencia, redujo la β-catenina en el núcleo.

El presente estudio investigó los mecanismos de acción de DFS en GBM TS a través de las vías de señalización FOXM1/β-catenina. Se descubrió que la inhibición de FOXM1 reduce la proliferación celular e induce la apoptosis36,37, mientras que se encontró que la sobreexpresión de FOXM1 promueve la progresión del ciclo celular38,39 y la proliferación celular al activar directamente la transcripción de genes que codifican la ciclina D1 y la ciclina B140,41. El presente estudio encontró que la DFS inhibió la viabilidad de los TS de GBM y aumentó significativamente el número de células en la fase sub-G1 del ciclo celular, lo que indica que la citotoxicidad de la DFS está mediada por la apoptosis. Además, DFS disminuyó la expresión de la proteína de Bcl-2 y aumentó la expresión de caspasa-3 y BAX escindidas. El análisis de los DEG mostró que DFS regulaba positivamente los genes que implicaban las transiciones de fase sub-G1, S y G2 del ciclo celular. En conjunto, estos resultados demostraron que la DFS tiene potencial anticancerígeno en células GBM humanas mediante la inducción de la detención del ciclo celular y la apoptosis.

Se ha demostrado que FOXM1 promueve la potencia de los GBM al regular el regulador maestro de células madre SOX242. Además, FOXM1 promueve la EMT y está profundamente involucrado en la adquisición en células de cáncer de páncreas de un fenotipo de células madre cancerosas (CSC)43. El presente estudio investigó los fenotipos destacados de los TS GBM, que tienen intensidad e invasividad. Se sabe que las células similares a las células madre que inducen GBM TS en tumores afectan la resistencia al tratamiento y la recurrencia, lo que hace que la inhibición de la potencia y la invasividad sea un indicador positivo para evaluar la eficacia potencial de la DFS.

Utilizamos dos TS, TS13-64 y TS15-88, para todos los demás experimentos excepto en el modelo de ratón in vivo que se realizó solo con TS13-64 ya que no hubo diferencias significativas en el efecto de la DFS entre estos dos TS. Y TS13-64 tuvo un tiempo de supervivencia del ratón más corto y había más datos experimentales generales disponibles en comparación con TS15-88. Además, desafortunadamente, los experimentos in vivo utilizando un modelo de ratón con xenoinjerto ortotópico se realizaron solo como método de pretratamiento, no en otros métodos como la inyección intravenosa, intraperitoneal o local. Anteriormente realizamos un experimento para administrar DFS a ratones mediante inyección intraperitoneal; sin embargo, no se observó el efecto de DFS del experimento. Además, debido a que la DFS es un fármaco nuevo que aún se encuentra en etapa de investigación, no se ha establecido el mecanismo de acción en el cerebro. Entonces llevamos a cabo un experimento utilizando la técnica de pretratamiento con referencia a otras literaturas48,49. Para superar esta limitación, en la siguiente etapa del estudio DFS se deben realizar investigaciones sobre métodos de inyección distintos del pretratamiento que aumenten la utilización de este fármaco.

En resumen, DFS puede interferir con los pasos de señalización de potencia, invasividad y proliferación mediante la supresión de FOXM1 (Fig. 5F). En consecuencia, DFS inhibió la proliferación de TS de GBM in vivo, prolongando el tiempo de supervivencia de los ratones con xenoinjertos de GBM ortotópicos. Estos resultados se obtuvieron a partir de células derivadas de pacientes con GBM y un modelo de ratón correspondiente, lo que destaca la aplicabilidad clínica de DFS como un nuevo tratamiento para GBM. La DFS puede ser un agente terapéutico potencial para inhibir la progresión del GBM al aumentar la apoptosis y reducir la viabilidad celular, la potencia y la invasividad en pacientes con GBM refractario. Este estudio es significativo porque es el primer estudio que confirma si la DFS también exhibe un efecto anticancerígeno en el GBM, basándose en el hecho de que exhibe un efecto inhibidor en el cáncer de colon. Hay muchos estudios que tratan del tratamiento médico del GBM, pero hay pocos estudios que sugieran nuevos agentes terapéuticos distintos de los que se utilizan actualmente. Este es un estudio que confirmó la posibilidad de que la DFS podría usarse como otra opción para el tratamiento médico del GBM además de medicamentos como temozolomida y bevacizumab. En el futuro, se deben realizar estudios de seguimiento para confirmar si la SSE es adecuada para uso clínico como tratamiento para pacientes con GBM. Se espera que DFS sea un material clave que pueda dar un paso más hacia la conquista del GBM.

Los TS de GBM se derivaron de dos pacientes individuales con GBM. Estos TS de GBM, denominados TS15-88 y TS13-64, se establecieron a partir de muestras de tejido de GBM frescas, según lo aprobado por la junta de revisión institucional de la Facultad de Medicina de la Universidad de Yonsei. Los TS se cultivaron según métodos estándar44,45,46. Brevemente, las células se cultivaron en medio completo TS, que consistía en medio Eagle modificado por Dulbecco/F12 (Mediatech, Manassas, VA, EE. UU.), 1 × B27 (Invitrogen, Carlsbad, CA, EE. UU.), 20 ng/ml de factor de crecimiento de fibroblastos básico ( bFGF; Novoprotein, Summit, NJ, EE. UU.) y factor de crecimiento epidérmico de 20 ng/ml (EGF; Novoprotein). Todos los experimentos in vitro se realizaron en condiciones de cultivo para TS. Se aisló DFS, un lignano anti-GBM, a partir de una fracción soluble en cloroformo de extractos de A. japonica, como se describe19.

Los lisados de GBM TS se separaron mediante electroforesis en gel de poliacrilamida-dodecilsulfato de sodio (SDS-PAGE) en geles de Tris-glicina. Las fracciones citosólicas y nucleares se prepararon utilizando reactivos de extracción citoplasmática y nuclear (Thermo Scientific, Rockford, IL, EE. UU.), respectivamente, de acuerdo con las instrucciones del fabricante. Las proteínas se transfirieron a membranas de nitrocelulosa y se sondaron con anticuerpos contra capasa-3 escindida, CD133, PDPN, β-catenina, β-catenina activa, CD44, caracol, ciclina D1 y cMYC (Cell Signaling Technology, Danvers, MA, EE. UU.); Sox2 (Merck Millipore, Darmstadt, Alemania); Msi-1 (Abcam, Cambridge, Reino Unido); nestin (Novus Biologicals, Centennial, CO, EE. UU.); N-cadherina, Zeb1 (Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, EE. UU.); Twist, 3/4 de octubre, BAX, Bcl-2, PARP y GAPDH (Santa Cruz Biotechnology, Dallas, TX, EE. UU.); y FOXM1 (Byl Laboratories, Montgomery, TX, EE. UU.), junto con el reactivo de quimioluminiscencia mejorado con Western Lightning Plus (PerkinElmer, Lawrence, MA, EE. UU.). Las imágenes se capturaron utilizando un ImageQuant LAS 4000 mini (GE Healthcare Life Sciences, Little Chalfont, Reino Unido). Expresamos todos los resultados de la transferencia Western como un diagrama de violín y lo agregamos como Suplementario 5. La imagen original de la transferencia completa se agregó como Suplementario 6.

Para determinar las interacciones entre FOXM1 y β-catenina, los TS de GBM se trataron con DFS durante 72 h, se lisaron con tampón de lisis y se incubaron con anticuerpo anti-FOXM1 o anti-β-catenina en un rotador durante la noche a 4 °C. Los complejos de agarosa proteína-anticuerpo-proteína A/G se prepararon utilizando perlas de sefarosa de proteína A/G (Santa Cruz Biotechnology) durante 4 h a 4 °C. Después de un lavado extenso con PBST, los complejos inmunoprecipitados se eluyeron con glicina-HCl 0,1 M (pH 2,7) y se neutralizaron con tampón neutralizante (Tris-HCl 1 M, pH 9,0). Luego los precipitados se resuspendieron con tampón de muestra SDS y se hirvieron durante 10 minutos. Las proteínas precipitadas se sometieron a inmunotransferencia con los anticuerpos indicados.

La β-catenina marcada con GST se expresó en la cepa DH5α de E. coli y se purificó mediante cromatografía de afinidad en perlas de glutatión-Sefarosa 4B (GE Healthcare). FOXM1 marcado con bandera se preparó mediante lisado mediante transfección de acuerdo con las recomendaciones del fabricante en TS15-88 y TS13-64, respectivamente. La confirmación de la pureza de las proteínas recombinantes se realizó con tinción con azul brillante de Coomassie mediante separación en gel. Para el ensayo de extracción de GST, se coincubaron GST-β-catenina recombinante purificada y proteína de control de GST con 20 µl de suspensión de perlas de agarosa glutatión al 50 % (GE Healthcare) en tampón de unión durante aproximadamente 1 hora a 4 °C. El proceso de elución de las perlas se realizó después de lavar las perlas 3 veces con un tampón de unión. Posteriormente, se evaluó el calentamiento del tampón de muestra SDS y se realizó inmunotransferencia con anticuerpo anti-Flag.

La actividad de señalización canónica TCF/LEF se midió utilizando ensayos de indicador TOPflash/FOPflash. Brevemente, se sembraron 1 x 105 células en cada pocillo de una placa de 24 pocillos durante 1 día antes de la transfección. Las células se transfectaron con 100 ng de plásmido indicador de luciferasa de luciérnaga y 10 ng de plásmido de control interno pRL-TK (Promega, Madison, WI, EE. UU.) utilizando Lipofectamine 3000 (Invitrogen) durante 72 h según el protocolo del fabricante. Las muestras se lisaron con 1 x tampón de lisis informador durante 15 minutos y se centrifugaron, y los sobrenadantes se usaron para ensayos de luciferasa y β-galactosidasa, de acuerdo con los protocolos de los fabricantes. Después de confirmar que las células se habían transfectado utilizando ensayos de β-galactosidasa, se cuantificó la actividad de luciferasa en 10 μg de lisado de proteína utilizando el sistema de ensayo Dual Luciferase Reporter (Promega). Cada muestra se analizó por triplicado.

Los efectos de la DFS sobre la supervivencia de los TS de GBM se determinaron mediante ensayos WST (Promega). Brevemente, se sembraron 1 × 104 TS GBM disociados individuales en cada pocillo de una placa de 96 pocillos. Las placas se incubaron a 37 °C durante 24 h y se trataron con DFS durante 72 h. Se añadió reactivo WST (10 µl/pocillo) y se midió la absorbancia a 450 nm después de incubar a 37 °C durante 1 h. Cada experimento se repitió tres veces por triplicado y los resultados se expresan como porcentaje de células viables en relación con los controles.

Los GBM TS dispersos se sembraron en placas de 96 pocillos a una densidad de 1 x 104 células por pocillo. Después de incubar durante 24 h, los TS se trataron con DFS durante 3 días y luego se compararon los niveles de ATP utilizando el ensayo de viabilidad celular luminiscente CellTiter-Glo (Promega) de acuerdo con el protocolo del fabricante. Brevemente, se añadió a cada pocillo un volumen de reactivo CellTiter-Glo igual al volumen de medio de cultivo celular, después de lo cual las células se incubaron a temperatura ambiente durante 10 minutos y se midió la luminiscencia.

Para analizar el ciclo celular, se recogieron TS de GBM tratados con DFS durante 72 h, se fijaron con etanol al 70%, se disociaron con accutasa (Sigma) y se tiñeron con 100 µg/ml de yoduro de propidio (PI, Sigma) a 4 °C durante 15 min en la oscuridad. Para evaluar la apoptosis inducida por DFS en GBM TS, los GBM TS se trataron con la concentración indicada de DFS. La muerte celular apoptótica se detectó mediante tinción doble con anexina V conjugada con isotiocianato de fluoresceína (FITC) (BioLegend, San Diego, CA, EE. UU.) y PI. Las células teñidas se analizaron utilizando un citómetro de flujo LSR II (BD Biosciences, Bedford MA, EE. UU.).

Se sembraron diez TS de GBM disociados en cada pocillo de una placa de 96 pocillos y se trataron con DFS después de 24 h. Las placas se incubaron durante 3 semanas en medio completo TS, y el medio se cambió cada semana. Se contó el número de pocillos con esferas positivas y se calculó la proporción de pocillos con esferas positivas en el grupo tratado con respecto al grupo de control. También se midió el radio de las esferas de cada grupo. Las imágenes se capturaron y analizaron utilizando el software ToupView (ToupTek Photonics, Zhejiang, China).

Cada pocillo de una placa de 96 pocillos se llenó con una matriz mixta compuesta de matrigel (Corning Incorporated, Tewsbury, MA, EE. UU.), colágeno tipo I (Corning Incorporated) y medio completo TS. Se sembraron esferoides individuales dentro de la matriz antes de la gelificación, seguido de la adición de medio completo TS sobre la matriz gelificada para evitar el secado. El área invadida se cuantificó como área ocupada a (72 h − 0 h)/0 h.

Los GBM TS se incubaron uniéndolos a cubreobjetos en placas de 24 pocillos. Después del tratamiento durante 48 h con o sin tratamiento, las células se fijaron con formaldehído al 3,8% durante 10 min. El proceso de permeabilización se realizó con NP40/PBS al 0,1% y se bloqueó con BSA/PBS al 1% durante 1 h. Para observar simultáneamente la localización subcelular de β-catenina y FOXM1, se incubaron β-catenina (1:1000) y FOXM1 (1:1000) durante la noche a 4 °C. Luego, las células se lavaron con PBS y se incubaron con un anticuerpo secundario conjugado con Alexa Fluor 488, 546 (1:1000) a temperatura ambiente durante 1 h. Luego, las células se lavaron con PBS y se montaron con una solución de montaje que contenía DAPI (Vetcached H-1200) y se tomaron imágenes con un microscopio confocal (LSM700; Carl Zeiss MicroImaging, Inc.). Las imágenes de células adquiridas se analizaron utilizando el software ZEN 2009. Se utilizó el software ImageJ para calcular la intensidad de fluorescencia relativa de FOXM1 y β-catenina.

El ARN total se extrajo de GBM TS y se utilizó para la secuenciación de ARN. La calidad de las lecturas se verificó con FastQC (v.0.10.1) y los adaptadores de secuenciación se eliminaron con Trimmomatic (v. 0.38). Las lecturas de baja calidad se filtraron según los siguientes criterios: lecturas que contienen más del 10 % de bases omitidas (marcadas como 'N), lecturas que contienen más del 40 % de bases con puntuaciones de calidad inferiores a 20 y lecturas cuyos puntajes de calidad promedio de cada uno las lecturas fueron inferiores a 20. Las lecturas filtradas se asignaron al genoma de referencia humano utilizando el alineador Tophat47. Los niveles de expresión genética se midieron con Cufflinks v2.1.148, utilizando la base de datos de anotaciones genéticas de Ensembl versión 7249. Las regiones no codificantes se eliminaron utilizando la opción –mask. Utilizando el software GENE-E, se determinó el vínculo promedio de la agrupación jerárquica con la corrección de Pearson como métrica de distancia y los niveles de expresión representados como mapas de calor.

Se alojaron ratones desnudos atímicos macho de 4 a 8 semanas (Central Lab. Animal Inc., Seúl, Corea) en jaulas microaisladoras en condiciones estériles y se monitorearon durante al menos una semana antes del inicio del estudio para garantizar una salud adecuada. La iluminación, la temperatura y la humedad se controlaban de forma centralizada. Las células Luc-TS13-64 disociadas se trataron previamente con 10 µM de DFS durante 72 h utilizando el protocolo de pretratamiento50,51. Las células se seleccionaron mediante tinción con azul tripán y se implantaron 5 × 105 células viables en el lóbulo frontal derecho de cada ratón a una profundidad de 4,5 mm utilizando un sistema de tornillo guía44,45,46,52. Los ratones que mostraron una reducción > 15% en el peso corporal en comparación con el máximo fueron sacrificados de acuerdo con el protocolo aprobado. Para la inmunohistoquímica, se obtuvieron secciones de 4 μm de espesor con un microtomo y se transfirieron a portaobjetos adhesivos. La recuperación de antígenos y la unión de anticuerpos se realizaron utilizando un instrumento automatizado (Discovery XT, Ventana Medical Systems). Nestin y Zeb1 se detectaron utilizando un sistema de tinción de peroxidasa/3,3'-diaminobencidina.

Los niveles de significancia para las comparaciones entre los grupos de tratamiento se determinaron mediante ANOVA unidireccional con la prueba post hoc de Tukey para comparaciones múltiples. La supervivencia se analizó mediante el método de Kaplan-Meier y se comparó mediante pruebas de rangos logarítmicos. Todos los gráficos y análisis estadísticos se realizaron utilizando el software GraphPad Prism 9 (GraphPad Software Inc., San Diego, CA, EE. UU.), con valores de P <0,05 considerados estadísticamente significativos.

Todos los pacientes dieron su consentimiento informado por escrito y se obtuvo el permiso para el muestreo y la evaluación de muestras de las Juntas de Revisión Institucional de nuestros institutos (n.° 4-2021-1319). Este estudio se llevó a cabo de acuerdo con las directrices y regulaciones éticas pertinentes del comité de investigación institucional y nacional.

Se siguieron todas las pautas internacionales, nacionales y/o institucionales aplicables para el cuidado y uso de animales. Todos los procedimientos que involucraron animales siguieron los estándares éticos de la institución o práctica en la que se realizaron los estudios. Todos los procedimientos relacionados con los experimentos in vivo y el cuidado de los animales fueron aprobados por el Comité para el Cuidado y Uso de Animales de Laboratorio de la Facultad de Medicina de la Universidad de Yonsei (no. 2020-0248) y se llevaron a cabo de acuerdo con las pautas del Cuidado y Uso de Animales de laboratorio publicado por los Institutos Nacionales de Salud de EE. UU. Cumplimos con la directriz ARRIVE para este informe del experimento con animales realizado en el presente estudio.

Este artículo no contiene ningún estudio con participantes humanos realizado por ninguno de los autores.

El trabajo descrito aquí no ha sido publicado antes y no está bajo consideración para su publicación en ningún otro lugar. Todos los autores han aprobado el manuscrito.

Los conjuntos de datos generados y/o analizados durante el estudio actual no están disponibles públicamente debido al riesgo de comprometer la privacidad individual, pero están disponibles a través del autor correspondiente a solicitud razonable y con una colaboración apropiada acordada.

Hoshide, R. & Jandial, R. Clasificación de tumores del sistema nervioso central de la Organización Mundial de la Salud 2016: una era de la biología molecular. Neurocirugía Mundial. 94, 561–562. https://doi.org/10.1016/j.wneu.2016.07.082 (2016).

Artículo PubMed Google Scholar

Stupp, R. y col. Efectos de la radioterapia con temozolomida concomitante y adyuvante versus radioterapia sola sobre la supervivencia en glioblastoma en un estudio aleatorizado de fase III: análisis de 5 años del ensayo EORTC-NCIC. Lanceta Oncol. 10, 459–466. https://doi.org/10.1016/S1470-2045(09)70025-7 (2009).

Artículo CAS PubMed Google Scholar

Roh, TH, Park, HH y Kang, SG Resultados a largo plazo de la quimiorradioterapia concomitante con temozolomida para pacientes con glioblastoma recién diagnosticado: un análisis de un solo centro (vol 96, e7422, 2017). Medicina 96, e7422. https://doi.org/10.1097/MD.0000000000007422 (2017).

Artículo CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Lee, JH y cols. El glioblastoma humano surge de células de la zona subventricular con mutaciones conductoras de bajo nivel. Naturaleza 560, 243–247. https://doi.org/10.1038/s41586-018-0389-3 (2018).

Artículo ADS CAS PubMed Google Scholar

Yoon, SJ y cols. Origen celular del glioblastoma y patrón de fuegos artificiales de génesis del cáncer en la zona subventricular. J. Neurocirugía Coreana. Soc. 63, 26–33. https://doi.org/10.3340/jkns.2019.0129 (2020).

Artículo CAS PubMed Google Scholar

Kang, SG y cols. Uso potencial de la tumoresfera de glioblastoma: acreditación clínica. Arco. Farmacéutica. Res. 38, 402–407. https://doi.org/10.1007/s12272-015-0564-0 (2015).

Artículo CAS PubMed Google Scholar

Auffinger, B., Spencer, D., Pytel, P., Ahmed, AU y Lesniak, MS El papel de las células madre del glioma en la resistencia a la quimioterapia y la recurrencia del glioblastoma multiforme. Experto Rev. Neurother. 15, 741–752. https://doi.org/10.1586/14737175.2015.1051968 (2015).

Artículo CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Kalin, TV, Ustiyan, V. y Kalinichenko, VV Múltiples caras de las lecciones del factor de transcripción FoxM1 a partir de modelos de ratones transgénicos. Ciclo celular 10, 396–405. https://doi.org/10.4161/cc.10.3.14709 (2011).

Artículo CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Anders, L. y col. Una detección sistemática de sustratos CDK4/6 vincula la fosforilación de FOXM1 con la supresión de la senescencia en las células cancerosas. Célula cancerosa 20, 620–634. https://doi.org/10.1016/j.ccr.2011.10.001 (2011).

Artículo CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Kong, XY y cols. La expresión desregulada de las isoformas FOXM1 impulsa la progresión del cáncer de páncreas. Res. Cáncer. 73, 3987–3996. https://doi.org/10.1158/0008-5472.CAN-12-3859 (2013).

Artículo CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Li, DW y cols. El papel fundamental de la señalización desregulada de FOXM1-PLAUR en la progresión y metástasis del cáncer de colon humano. J.Clin. Oncol. 19, 62–72. https://doi.org/10.1158/1078-0432.CCR-12-1588 (2013).

Artículo CAS Google Scholar

Priller, M. y col. La expresión de FoxM1 es necesaria para la proliferación de células de meduloblastoma e indica una peor supervivencia de los pacientes. Clínico. Res. Cáncer. 17, 6791–6801. https://doi.org/10.1158/1078-0432.CCR-11-1214 (2011).

Artículo CAS PubMed Google Scholar

Wang, ZW y cols. Factor de transcripción Forkhead Box M1: un nuevo objetivo para la terapia contra el cáncer. Tratamiento del cáncer. Apocalipsis 36, 151–156. https://doi.org/10.1016/j.ctrv.2009.11.006 (2010).

Artículo CAS PubMed Google Scholar

Dai, B. y col. La expresión aberrante de FoxM1B aumenta la transcripción de la metaloproteinasa-2 de la matriz y mejora la invasión de las células de glioma. Oncogén 26, 6212–6219. https://doi.org/10.1038/sj.onc.1210443 (2007).

Artículo CAS PubMed Google Scholar

Dai, BB y cols. FoxM1B regula la expresión de NEDD4-1, lo que conduce a la transformación celular y al fenotipo maligno completo en astrocitos humanos inmortalizados. Res. Cáncer. 70, 2951–2961. https://doi.org/10.1158/0008-5472.CAN-09-3909 (2010).

Artículo CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Zhang, YJ y cols. FoxM1B regula transcripcionalmente la expresión del factor de crecimiento endotelial vascular y promueve la angiogénesis y el crecimiento de las células de glioma. Res. Cáncer. 68, 8733–8742. https://doi.org/10.1158/0008-5472.CAN-08-1968 (2008).

Artículo CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Koo, CY, Muir, KW & Lam, EWF FOXM1: Desde el inicio del cáncer hasta la progresión y el tratamiento. Bba-Gene Regul. Mec. 1819, 28–37. https://doi.org/10.1016/j.bbagrm.2011.09.004 (1819).

Artículo CAS Google Scholar

Zhang, N. y col. FoxM1 promueve la localización nuclear de beta-catenina y controla la expresión del gen diana Wnt y la tumorigénesis del glioma. Célula cancerosa 20, 427–442. https://doi.org/10.1016/j.ccr.2011.08.016 (2011).

Artículo CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Dong, GZ y col. Un lignano induce la degradación dependiente de lisosomas de la proteína FoxM1 para suprimir la translocación nuclear de beta-catenina. Ciencia. Representante 7, 1-10. https://doi.org/10.1038/srep45951 (2017).

Artículo ADS CAS Google Scholar

Kwon, J., Lee, Y., Jeong, JH, Ryu, JH y Kim, KI La inhibición de la autofagia sensibiliza la muerte celular mediada por estrés del retículo endoplásmico inducida por lignanos. Bioquímica. Biofísica. Res. Comunitario. 526, 300–305. https://doi.org/10.1016/j.bbrc.2020.03.081 (2020).

Artículo CAS PubMed Google Scholar

Liu, HW y cols. La alteración del eje de señalización beta-catenina/TCF-1/STAT3 por el 4-acetilantroquinonol b inhibe la tumorigénesis y las propiedades similares a las células madre cancerosas de las células de glioblastoma, in vitro e in vivo. Cánceres (Basilea) 10, 491. https://doi.org/10.3390/cancers10120491 (2018).

Artículo CAS Google Scholar

Liu, M. y col. FoxM1B se sobreexpresa en glioblastomas humanos y regula de manera crítica la tumorigenicidad de las células de glioma. Res. Cáncer. 66, 3593–3602. https://doi.org/10.1158/0008-5472.CAN-05-2912 (2006).

Artículo CAS PubMed Google Scholar

García-Alonso, L., Holland, CH, Ibrahim, MM, Turei, D. & Saez-Rodriguez, J. Benchmark e integración de recursos para la estimación de las actividades del factor de transcripción humano (vol 29, pg 1363, 2019). Genoma Res. 31, 745–745 (2021).

Artículo de Google Scholar

Lee, H., Jeong, JH & Ryu, JH Lignan de Alnus japonica inhibe la diferenciación de adipocitos a través del ciclo celular y la regulación de FOXO1. Moléculas 25, 3346. https://doi.org/10.3390/molecules25153346 (2020).

Artículo CAS PubMed Central Google Scholar

Utsuki, S. y col. Relación entre la expresión de E-, N-cadherinas y beta-catenina y el grado tumoral en astrocitomas. J. Neuro-Oncol. 57, 187–192. https://doi.org/10.1023/a:1015720220602 (2002).

Artículo de Google Scholar

Schule, R. y col. Posible activación canónica de la vía Wnt en astrocitomas de alto grado. Ciencia. Mundo J. https://doi.org/10.1100/2012/697313 (2012).

Artículo de Google Scholar

Yang, CZ y cols. La señalización de beta-catenina inicia la activación de los astrocitos y su desregulación contribuye a la patogénesis de los astrocitomas. Proc. Nacional. Acad. Ciencia. Estados Unidos 109, 6963–6968. https://doi.org/10.1073/pnas.1118754109 (2012).

Artículo ADS PubMed PubMed Central Google Scholar

Liu, XR y cols. Sobreexpresión de beta-catenina en glioma maligno y su papel en la proliferación y apoptosis en células de glioblastma. Medicina. Oncol. 28, 608–614. https://doi.org/10.1007/s12032-010-9476-5 (2011).

Artículo ADS CAS PubMed Google Scholar

Lan, FM, Pan, Q., Yu, HM y Yue, X. El sulforafano mejora la apoptosis inducida por temozolomida debido a la regulación negativa de miR-21 a través de la señalización de Wnt/-catenina en el glioblastoma. J. Neuroquímica. 134, 811–818. https://doi.org/10.1111/jnc.13174 (2015).

Artículo CAS PubMed Google Scholar

Zheng, HW y cols. PLAGL2 regula la señalización Wnt para impedir la diferenciación en células madre neurales y gliomas. Célula cancerosa 17, 497–509. https://doi.org/10.1016/j.ccr.2010.03.020 (2010).

Artículo CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Shi, L., Fei, XF, Wang, ZM & You, YP El inhibidor de PI3K combinado con el inhibidor de miR-125b sensibiliza los efectos del cáncer de tallo antiglioma inducido por TMZ mediante la inactivación de la vía de señalización Wnt/beta-catenina. Desarrollo de células in vitro. Animación. 51, 1047-1055. https://doi.org/10.1007/s11626-015-9931-x (2015).

Artículo CAS Google Scholar

Rheinbay, E. y col. Una red aberrante de factores de transcripción esencial para la señalización Wnt y el mantenimiento de células madre en el glioblastoma. Representante de celda 3, 1567-1579. https://doi.org/10.1016/j.celrep.2013.04.021 (2013).

Artículo CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Kim, KH y cols. La señalización de Wnt/beta-catenina es un mediador clave de la señalización MET en las células madre de glioblastoma. Neuro Oncol. 15, 161-171. https://doi.org/10.1093/neuonc/nos299 (2013).

Artículo CAS PubMed Google Scholar

Holland, JD, Klaus, A., Garratt, AN y Birchmeier, W. Señalización Wnt en células madre y cancerosas. actual. Opinión. Biol celular. 25, 254–264. https://doi.org/10.1016/j.ceb.2013.01.004 (2013).

Artículo CAS PubMed Google Scholar

Kahlert, UD y cols. La activación de la señalización canónica de WNT/beta-catenina mejora la motilidad in vitro de las células de glioblastoma mediante la activación de ZEB1 y otros activadores de la transición epitelial a mesenquimatosa. Cáncer Lett. 325, 42–53. https://doi.org/10.1016/j.canlet.2012.05.024 (2012).

Artículo CAS PubMed Google Scholar

Bhat, UG, Halasi, M. & Gartel, AL Los antibióticos tiazol se dirigen a FoxM1 e inducen la apoptosis en células cancerosas humanas. PLoS One 4, e5592. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0005592 (2009).

Artículo ADS CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Shi, M., Cui, JJ y Xie, KP Señalización de MiRNAs-FOXM1 en el cáncer y posible terapia dirigida. actual. Objetivos de drogas 14, 1192–1202. https://doi.org/10.2174/13894501113149990192 (2013).

Artículo CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Yu, C. y col. Dirigirse a FoxM1 inhibe la proliferación, invasión y migración del carcinoma nasofaríngeo a través de la vía de transición epitelial a mesenquimatosa. Oncol. Representante 33, 2402–2410. https://doi.org/10.3892/or.2015.3834 (2015).

Artículo CAS PubMed Google Scholar

Wang, IC y cols. Forkhead box m1 regula la red transcripcional de genes esenciales para la progresión mitótica y genes que codifican la ubiquitina ligasa SCF (Skp2-Cks1). Mol. Celúla. Biol. 25, 10875–10894. https://doi.org/10.1128/MCB.25.24.10875-10894.2005 (2005).

Artículo CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Hu, C. y col. La regulación negativa de FOXM1 mediada por LXR alfa suprime la proliferación de células de carcinoma hepatocelular. Oncogén 33, 2888–2897. https://doi.org/10.1038/onc.2013.250 (2014).

Artículo CAS PubMed Google Scholar

Wang, XH y cols. Los niveles elevados del factor de transcripción M1B de la caja forkhead en hepatocitos de ratones transgénicos previenen defectos de proliferación relacionados con la edad en el hígado en regeneración. Proc. Nacional. Acad. Ciencia. Estados Unidos 98, 11468–11473. https://doi.org/10.1073/pnas.201360898 (2001).

Artículo ADS CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Lee, Y. et al. FoxM1 promueve la potencia y la radiorresistencia del glioblastoma mediante la regulación del regulador maestro de células madre Sox2. Más uno 10, e0137703. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0137703 (2015).

Artículo CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Bao, B. y col. La sobreexpresión de FoxM1 conduce a la transición epitelial-mesenquimatosa y al fenotipo de células madre cancerosas en células de cáncer de páncreas (artículo retractado. Ver vol. 117, pág. 1963, 2016). J. Celda. Bioquímica. 112, 2296–2306. https://doi.org/10.1002/jcb.23150 (2011).

Artículo CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Park, J. y col. La regulación de la bioenergética mediante la inhibición dual de la aldehído deshidrogenasa y el complejo mitocondrial I suprime las esferas tumorales del glioblastoma. Neuro Oncol. 20, 954–965. https://doi.org/10.1093/neuonc/nox243 (2018).

Artículo CAS PubMed Google Scholar

Kong, BH y cols. Aislamiento de células madre de cáncer de glioma en relación con los grados histológicos en muestras de glioma. Nervio infantil. Sistema. 29, 217–229. https://doi.org/10.1007/s00381-012-1964-9 (2013).

Artículo de Google Scholar

Kwak, J. y col. Aislamiento y caracterización de esferas tumorales de un paciente con pineoblastoma recurrente: viabilidad de un xenoinjerto derivado del paciente. En t. J. Oncol. 49, 569–578. https://doi.org/10.3892/ijo.2016.3554 (2016).

Artículo CAS PubMed Google Scholar

Trapnell, C., Pachter, L. y Salzberg, SL TopHat: Descubriendo uniones de empalme con RNA-Seq. Bioinformática 25, 1105-1111. https://doi.org/10.1093/bioinformatics/btp120 (2009).

Artículo CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Trapnell, C. y col. Análisis diferencial de expresión de genes y transcripciones de experimentos de RNA-seq con TopHat y Cufflinks. Nat. Protocolo. 7, 562–578. https://doi.org/10.1038/nprot.2012.016 (2012).

Artículo CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Flicek, P. y col. Ensembl 2013. Ácidos nucleicos Res. 41, D48-D55. https://doi.org/10.1093/nar/gks1236 (2013).

Artículo CAS PubMed Google Scholar

Xia, W. y col. El inhibidor de Smad induce la diferenciación de CSC para una quimiosensibilización eficaz en células similares a células madre de cáncer de hígado reguladas por ciclina D1 y TGF-beta/Smad. Oncoobjetivo 8, 38811–38824. https://doi.org/10.18632/oncotarget.16402 (2017).

Artículo PubMed PubMed Central Google Scholar

Couturier, CP et al. La secuencia de ARN unicelular revela que el glioblastoma recapitula una jerarquía normal del desarrollo neurológico (vol 11, 3406, 2020). Nat. Comunitario. 11, 3406. https://doi.org/10.1038/s41467-020-17186-5 (2020).

Artículo ADS CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Lal, S. y col. Un sistema de tornillo guía implantable para estudios de tumores cerebrales en animales pequeños. J. Neurocirugía. 92, 326–333. https://doi.org/10.3171/jns.2000.92.2.0326 (2000).

Artículo CAS PubMed Google Scholar

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Este estudio fue apoyado por la Fundación Nacional de Investigación de Corea (NRF), financiada por el Ministerio de Ciencia y TIC (NRF-2020M2D9A2092372); el gobierno de Corea (MSIT) (NRF-2022R1A2B5B03001199); el Programa de Desarrollo de Biotecnología y Tecnología Médica de la Fundación Nacional de Investigación (NRF), financiado por el Ministerio de Ciencia y TIC (NRF-2020M3E5E2037960); un “Premio Científico en Equipo” de la Facultad de Medicina de la Universidad de Yonsei (6-2021-0192); y el Centro de Medicina de Precisión Hanim del Sistema de Salud de la Universidad de Yonsei con el número de subvención (6-2021-0127) para SGK

Estos autores contribuyeron igualmente: Jin-Kyoung Shim y Seung Hoon Lim.

Departamento de Neurocirugía, Centro de Tumores Cerebrales, Hospital Severance, Facultad de Medicina de la Universidad de Yonsei, Seúl, República de Corea

Jin-Kyoung Shim, Seung Hoon Lim, Ran Joo Choi, Yoojung Oh, Junseong Park, Junpyo Hong, Seo Jin Kim, Ju Hyung Moon, Eui Hyun Kim, Jong Hee Chang y Seok-Gu Kang

Departamento de Neurocirugía, Facultad de Medicina de la Universidad Kyung Hee, Seúl, República de Corea

Seung Hoon Lim y Bong Jin Park

Instituto de Investigación de Ciencias Farmacéuticas y Facultad de Farmacia, Universidad de Mujeres Sookmyung, Seúl, República de Corea

Ji Hye Jeong, Sunghee Choi y Jae-Ha Ryu

Centro de Investigación en Medicina de Precisión, Facultad de Medicina, Universidad Católica de Corea, Seúl, República de Corea

Parque Junseong

Programa de biología de células madre y cáncer, Facultad de Medicina Duke-NUS, Singapur, Singapur

Wan Yee Teo

Instituto de Biología Molecular y Celular, A*STAR, Singapur, Singapur

Wan Yee Teo

Departamento de Ciencias Médicas, Escuela de Graduados de la Universidad de Yonsei, Seúl, República de Corea

Seok Gu Kang

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Conceptualización: J.-KS, SHL y S.-GK; Metodología: J.-KS, SHL, JHJ, RJC, YO, JP, SC, JH y SJK; Análisis e investigación formal: J.-KS; Recursos: JHJ, SC, JHM, EHK, BJP y JHC; Escritura: preparación del borrador original: J.-KS y SHL; Redacción: revisión y edición: J.-KS, SHL, RJC, J.-HR y S.-GK; Adquisición de financiación, S.-GK Todos los autores han leído y aceptado la versión publicada del manuscrito.

Correspondencia a Jae-Ha Ryu o Seok-Gu Kang.

Los autores declaran no tener conflictos de intereses.

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Reimpresiones y permisos

Shim, JK., Lim, SH, Jeong, JH et al. Un lignano de Alnus japonica inhibe las esferas tumorales de glioblastoma mediante la supresión de FOXM1. Informe científico 12, 13990 (2022). https://doi.org/10.1038/s41598-022-18185-w

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Recibido: 29 de diciembre de 2021

Aceptado: 08 de agosto de 2022

Publicado: 17 de agosto de 2022

DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-022-18185-w

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Un lignano de Alnus japonica inhibe las esferas tumorales de glioblastoma mediante la supresión de FOXM1