Human colonic epithelial cell renewal, proliferation, and differentiation are stringently controlled by numerous regulatory pathways. To identify genetic programs of human colonic epithelial cell differentiation in vivo as well as candidate marker genes that define colonic epithelial stem/progenitor cells and the stem cell niche, we applied gene expression analysis of normal human colon tops and basal crypts by using expression microarrays with 30,000 genes. Nine hundred and sixty-nine cDNA clones were found to be differentially expressed between human colon crypts and tops. Pathway analysis revealed the differential expression of genes involved in cell cycle maintenance and apoptosis, as well as genes in bone morphogenetic protein (BMP), Notch, Wnt, EPH, and MYC signaling pathways. BMP antagonists gremlin 1, gremlin 2, and chordin-like 1 were found to be expressed by colon crypts. In situ hybridization and RT-PCR confirmed that these BMP antagonists are expressed by intestinal cryptal myofibroblasts and smooth muscle cells at the colon crypt. In vitro analysis demonstrated that gremlin 1 partially inhibits Caco-2 cell differentiation upon confluence and activates Wnt signaling in normal rat intestinal epithelial cells. Collectively, the expression data set provides a comprehensive picture of human colonic epithelial cell differentiation. Our study also suggests that BMP antagonists are candidate signaling components that make up the intestinal epithelial stem cell niche.

Background & AimsDe novo lipogenesis is believed to be involved in oncogenesis. We investigated the role of aberrant lipid biosynthesis in the pathogenesis of human hepatocellular carcinoma (HCC).MethodsWe evaluated expression of enzymes that regulate lipogenesis in human normal liver tissues and HCC and surrounding, nontumor, liver tissues from patients using real-time reverse transcription polymerase chain reaction, immunoblotting, immunohistochemistry, and biochemical assays. Effects of lipogenic enzymes on human HCC cell lines were evaluated using inhibitors and overexpression experiments. The lipogenic role of the proto-oncogene AKT was assessed in vitro and in vivo.ResultsIn human liver samples, de novo lipogenesis was progressively induced from nontumorous liver tissue toward the HCC. Extent of aberrant lipogenesis correlated with clinical aggressiveness, activation of the AKT−mammalian target of rapamycin signaling pathway, and suppression of adenosine monophosphate−activated protein kinases. In HCC cell lines, the AKT−mammalian target of rapamycin complex 1−ribosomal protein S6 pathway promoted lipogenesis via transcriptional and post-transcriptional mechanisms that included inhibition of fatty acid synthase ubiquitination by the USP2a de-ubiquitinase and disruption of the SREBP1 and SREBP2 degradation complexes. Suppression of the genes adenosine triphosphate citrate lyase, acetyl-CoA carboxylase, fatty acid synthase, stearoyl-CoA desaturase 1, or sterol regulatory element-binding protein 1, which are involved in lipogenesis, reduced proliferation, and survival of HCC cell lines and AKT-dependent cell proliferation. Overexpression of an activated form of AKT in livers of mice induced lipogenesis and tumor development.ConclusionsDe novo lipogenesis has pathogenic and prognostic significance for HCC. Inhibitors of lipogenic signaling, including those that inhibit the AKT pathway, might be useful as therapeutics for patients with liver cancer. De novo lipogenesis is believed to be involved in oncogenesis. We investigated the role of aberrant lipid biosynthesis in the pathogenesis of human hepatocellular carcinoma (HCC). We evaluated expression of enzymes that regulate lipogenesis in human normal liver tissues and HCC and surrounding, nontumor, liver tissues from patients using real-time reverse transcription polymerase chain reaction, immunoblotting, immunohistochemistry, and biochemical assays. Effects of lipogenic enzymes on human HCC cell lines were evaluated using inhibitors and overexpression experiments. The lipogenic role of the proto-oncogene AKT was assessed in vitro and in vivo. In human liver samples, de novo lipogenesis was progressively induced from nontumorous liver tissue toward the HCC. Extent of aberrant lipogenesis correlated with clinical aggressiveness, activation of the AKT−mammalian target of rapamycin signaling pathway, and suppression of adenosine monophosphate−activated protein kinases. In HCC cell lines, the AKT−mammalian target of rapamycin complex 1−ribosomal protein S6 pathway promoted lipogenesis via transcriptional and post-transcriptional mechanisms that included inhibition of fatty acid synthase ubiquitination by the USP2a de-ubiquitinase and disruption of the SREBP1 and SREBP2 degradation complexes. Suppression of the genes adenosine triphosphate citrate lyase, acetyl-CoA carboxylase, fatty acid synthase, stearoyl-CoA desaturase 1, or sterol regulatory element-binding protein 1, which are involved in lipogenesis, reduced proliferation, and survival of HCC cell lines and AKT-dependent cell proliferation. Overexpression of an activated form of AKT in livers of mice induced lipogenesis and tumor development. De novo lipogenesis has pathogenic and prognostic significance for HCC. Inhibitors of lipogenic signaling, including those that inhibit the AKT pathway, might be useful as therapeutics for patients with liver cancer.

Intrahepatic cholangiocarcinomas (ICCs) are primary liver tumors with a poor prognosis. The development of effective therapies has been hampered by a limited understanding of the biology of ICCs. Although ICCs exhibit heterogeneity in location, histology, and marker expression, they are currently thought to derive invariably from the cells lining the bile ducts, biliary epithelial cells (BECs), or liver progenitor cells (LPCs). Despite lack of experimental evidence establishing BECs or LPCs as the origin of ICCs, other liver cell types have not been considered. Here we show that ICCs can originate from fully differentiated hepatocytes. Using a mouse model of hepatocyte fate tracing, we found that activated NOTCH and AKT signaling cooperate to convert normal hepatocytes into biliary cells that act as precursors of rapidly progressing, lethal ICCs. Our findings suggest a previously overlooked mechanism of human ICC formation that may be targetable for anti-ICC therapy.

Purpose: Long noncoding RNAs (lncRNAs) have emerged as important regulators in a variety of human diseases, including cancers. However, the overall biological roles and clinical significance of most lncRNAs in gastric carcinogenesis are not fully understood. We investigated the clinical significance, biological function, and mechanism of LINC01234 in gastric cancer.Experimental Design: First, we analyzed LINC01234 alterations in gastric cancerous and noncancerous tissues through an analysis of sequencing data obtained from The Cancer Genome Atlas. Next, we evaluated the effect of LINC01234 on the gastric cancer cell proliferation and apoptosis, and its regulation of miR-204-5p by acting as a competing endogenous RNA (ceRNA). The animal model was used to support the in vitro experimental findings.Results: We found that LINC01234 expression was significantly upregulated in gastric cancer tissues and was associated with larger tumor size, advanced TNM stage, lymph node metastasis, and shorter survival time. Furthermore, knockdown of LINC01234-induced apoptosis and growth arrest in vitro and inhibited tumorigenesis in mouse xenografts. Mechanistic investigations indicated that LINC01234 functioned as a ceRNA for miR-204-5p, thereby leading to the derepression of its endogenous target core-binding factor β (CBFB).Conclusions: LINC01234 is significantly overexpressed in gastric cancer, and LINC01234-miR-204-5p-CBFB axis plays a critical role in gastric cancer tumorigenesis. Our findings may provide a potential new target for gastric cancer diagnosis and therapy. Clin Cancer Res; 24(8); 2002-14. ©2018 AACR.

Abstract Secretion is a fundamental process in all living organisms. Using conventional secretion pathways, many plant pathogens release effectors into the host plants to downregulate immunity and promote infection. However, this does not always constitute the only way that effectors are sorted and tracked to their final destination such as the biotrophic interfacial complex-associated effectors produced by the blast fungus Magnaporthe oryzae. Here, we uncover a novel unconventional route originating from fungal vacuolar membrane to the host interface and plasma membrane. We found that a GFP-MoRab7 labeled vacuole is closely associated with the interface structure throughout M. oryzae invasive growth. Conditional inactivation of MoRab7 impaired the establishment of the biotrophy interface and secretion of Pwl2 effector. To perform the vacuolar trafficking pathway, MoRab7 first recruits the retromer complex to the vacuole membrane, enabling it recognizes a batch of SNARE proteins, including the v-SNARE MoSnc1. Live-cell imaging supports both retromer complex component and MoSnc1 protein labeled vesicles showing the trafficking dynamics toward the interface or plasma membrane, and then fusion with target membranes. Lastly, disruption of the MoRab7/Retromer/MoSnc1-based endolysosomal cascade affects effector secretion and fungal pathogenicity. Taken together, we discovered an unconventional protein and membrane trafficking route starting from the fungal endolysosomes to the M. oryzae -rice interaction interface, and dissect the role of MoRab7/Retromer/MoSnc1 constituent sorting machinery in effector secretion during invasive growth in M. oryzae .

We sought factors associated with false-negative and false-positive results in the diagnosis of breast lesions using the Kaiser score (KS) on breast magnetic resonance imaging (MRI).

Summary Plasticity of cancer metabolism can be a major obstacle for efficient targeting of tumour-specific metabolic vulnerabilities. Here, we identify and quantify the compensatory mechanisms following the inhibition of major pathways of central carbon metabolism in c-MYC-induced liver tumours. We find that glutaminase isoform Gls2, expressed in normal liver, compensates for the deletion of Gls1 isoform expressed in tumours. Inhibiting both glutaminases significantly delays tumourigenesis but does not completely block glutamine catabolism through the Krebs cycle. We reveal that glutamine catabolism is then driven by amidotransferases. Consistently, the synergistic effect of glutaminase and amidotransferase inhibitors on proliferation of mouse and human tumour cells is observed in vitro and in vivo . Furthermore, when Gls1 is deleted the Krebs cycle activity and tumour formation can also be significantly affected if glycolysis is co-inhibited (Gls1 KO / Hk2 KO ). Finally, the inhibition of either serine ( Psat1 KO ) or fatty acid ( Fasn KO ) biosynthesis can be compensated by uptake of circulating nutrients. Thus, removing these nutrients from the diet produces synergistic effects on suppression of tumourigenesis. These results highlight the high flexibility of tumour metabolism and demonstrate how targeting compensatory mechanisms can improve a therapeutic outcome.