Abstract Cushing’s disease is a life-threatening disorder caused by autonomous secretion of adrenocorticotropic hormone (ACTH) from pituitary neuroendocrine tumors (PitNETs). Few drugs are indicated for inoperative Cushing’s disease, in particular that due to aggressive PitNETs. To explore agents that regulate ACTH-secreting PitNETs, we conducted high-throughput screening (HTS) using AtT-20, a murine pituitary tumor cell line characterized by ACTH secretion. For the HTS, we constructed a live cell– based ACTH reporter assay for high-throughput evaluation of ACTH changes. This assay was based on HEK293T cells overexpressing components of the ACTH receptor and a fluorescent cAMP biosensor, with high-throughput acquisition of fluorescence images at the single-cell level. Of 2480 screened bioactive compounds, over 50% inhibition of ACTH secreted from AtT-20 cells was seen with 84 compounds at 10 μM, and 20 compounds at 1 μM. Among these hit compounds, we focused on thiostrepton (TS) and determined its antitumor effects in both in vitro and in vivo xenograft models of Cushing’s disease. Transcriptome and flow cytometry analyses revealed that TS administration induced AtT-20 cell cycle arrest at the G2/M phase, which was mediated by FOXM1-independent mechanisms including downregulation of cyclins. Simultaneous TS administration with a CDK 4/6 inhibitor that affected the cell cycle at the G0/1 phase showed cooperative antitumor effects. Thus, TS is a promising therapeutic agent for Cushing’s disease. Our list of hit compounds and new mechanistic insights into TS effects serve as a valuable foundation for future research.

Abstract Hyperthyroidism is a condition with excessive thyroid hormone secretion. Activation of thyroid stimulating hormone receptor (TSHR) fundamentally leads to hyperthyroidism. The details of TSHR signaling remain to be elucidated. We conducted transcriptome analyses for hyperthyroid mice that we generated by overexpressing TSH. TSH overexpression via hydrodynamic gene delivery with pLIVE- TSHB and pLIVE- CGA vectors consistently caused hyperthyroidism and goiters for at least 4 weeks in C57BL/6J mice. RNA sequencing analysis of their thyroid glands revealed that thiamazole slightly changed the thyroid transcriptome, which reinforces a conventional theory that thiamazole decreases thyroid hormone secretion via inhibition of thyroid peroxidase activity. Meanwhile, TSH overexpression drastically changed the thyroid transcriptome. In particular, enrichment analyses identified the cell cycle, phosphatidylinositol-3 kinase/Akt pathway, and Ras-related protein 1 pathway as possibly associated with goiter development. Regarding the role of TSHR signaling in hyperthyroidism, it is noteworthy that Slc26a4 was exclusively upregulated among genes crucial to thyroid hormone secretion at both 1 and 4 weeks after hydrodynamic gene delivery. To verify the relationship between this upregulation and hyperthyroidism, we overexpressed TSH in Slc26a4 knockout mice. TSH overexpression caused hyperthyroidism in Slc26a4 knockout mice, equivalent to that in control mice. To summarize, we analyzed hyperthyroid mice generated by TSH overexpression. We did not observe significant changes in known genes and pathways involved in thyroid hormone secretion. Thus, our datasets might include candidate genes that have not yet been identified as regulators of thyroid function. Our transcriptome datasets regarding hyperthyroidism can contribute to future research on TSHR signaling.

Abstract Chicken eggs (egg) contain high amounts of important proteins and fat with a very low amount of carbohydrates, and also contain all vitamins and minerals needed for the chick to develop. We mated 8-week-old mice consuming an egg-only diet, and examined whether mice got pregnant and mice gave birth. Then we continued to raise newborn mice only consuming an egg-only diet compared to normal chew diet. We found that the rate of pregnancy of the mice consuming an egg-only diet was not different from that of the mice consuming normal chew diet. Further, we found that the number of pupus born from the mother consuming only eggs was not different from that of the mother consuming normal chew diet. However, the newborn mice from the mother fed only eggs did not grow healthy when they consume egg-only diet. Only few mice were alive at one month after birth. Then we change the diet just before or just after birth from egg only diet to normal chew diet and we found that both group grew healthy more than one month. These results indicate that mice are born healthy only with egg only diet.