Abstract Curcumin induces cancer cell growth arrest and apoptosis in vitro, but its poor bioavailability in vivo limits its antitumor efficacy. We have previously evaluated the bioavailability of novel analogues of curcumin compared with curcumin, and we found that the analogue CDF exhibited greater systemic and pancreatic tissue bioavailability. In this study, we evaluated the effects of CDF or curcumin alone or in combination with gemcitabine on cell viability and apoptosis in gemcitabine-sensitive and gemcitabine-resistant pancreatic cancer (PC) cell lines. Mechanistic investigations revealed a significant reduction in cell viability in CDF-treated cells compared with curcumin-treated cells, which were also associated with the induction of apoptosis, and these results were consistent with the downregulation of Akt, cyclooxygenase-2, prostaglandin E2, vascular endothelial growth factor, and NF-κB DNA binding activity. We have also documented attenuated expression of miR-200 and increased expression of miR-21 (a signature of tumor aggressiveness) in gemcitabine-resistant cells relative to gemcitabine-sensitive cells. Interestingly, CDF treatment upregulated miR-200 expression and downregulated the expression of miR-21, and the downregulation of miR-21 resulted in the induction of PTEN. These results prompt further interest in CDF as a drug modality to improve treatment outcome of patients diagnosed with PC as a result of its greater bioavailability in pancreatic tissue. Cancer Res; 70(9); 3606–17. ©2010 AACR.

Abstract The aggressive course of pancreatic cancer is believed to reflect its unusually invasive and metastatic nature, which is associated with epidermal growth factor receptor (EGFR) overexpression and NF-κB activation. MicroRNAs (miRNA) have been implicated in the regulation of various pathobiological processes in cancer, including metastasis in pancreatic cancer and in other human malignancies. In this study, we report lower expression of miR-146a in pancreatic cancer cells compared with normal human pancreatic duct epithelial cells. Reexpression of miR-146a inhibited the invasive capacity of pancreatic cancer cells with concomitant downregulation of EGFR and the NF-κB regulatory kinase interleukin 1 receptor–associated kinase 1 (IRAK-1). Cellular mechanism studies revealed crosstalk between EGFR, IRAK-1, IκBα, NF-κB, and MTA-2, a transcription factor that regulates metastasis. Treatment of pancreatic cancer cells with the natural products 3,3′-diinodolylmethane (DIM) or isoflavone, which increased miR-146a expression, caused a downregulation of EGFR, MTA-2, IRAK-1, and NF-κB, resulting in an inhibition of pancreatic cancer cell invasion. Our findings reveal DIM and isoflavone as nontoxic activators of a miRNA that can block pancreatic cancer cell invasion and metastasis, offering starting points to design novel anticancer agents. Cancer Res; 70(4); 1486–95

Abstract MicroRNAs have been implicated in tumor progression. Recent studies have shown that the miR-200 family regulates epithelial–mesenchymal transition (EMT) by targeting zinc-finger E-box binding homeobox 1 (ZEB1) and ZEB2. Emerging evidence from our laboratory and others suggests that the processes of EMT can be triggered by various growth factors, such as transforming growth factor β and platelet-derived growth factor-D (PDGF-D). Moreover, we recently reported that overexpression of PDGF-D in prostate cancer cells (PC3 PDGF-D cells) leads to the acquisition of the EMT phenotype, and this model offers an opportunity for investigating the molecular interplay between PDGF-D signaling and EMT. Here, we report, for the first time, significant downregulation of the miR-200 family in PC3 PDGF-D cells as well as in PC3 cells exposed to purified active PDGF-D protein, resulting in the upregulation of ZEB1, ZEB2, and Snail2 expression. Interestingly, re-expression of miR-200b in PC3 PDGF-D cells led to reversal of the EMT phenotype, which was associated with the downregulation of ZEB1, ZEB2, and Snail2 expression, and these results were consistent with greater expression levels of epithelial markers. Moreover, transfection of PC3 PDGF-D cells with miR-200b inhibited cell migration and invasion, with concomitant repression of cell adhesion to the culture surface and cell detachment. From these results, we conclude that PDGF-D-induced acquisition of the EMT phenotype in PC3 cells is, in part, a result of repression of miR-200 and that any novel strategy by which miR-200 could be upregulated would become a promising approach for the treatment of invasive prostate cancer. Disclosure of potential conflicts of interest is found at the end of this article.

Abstract The histone methyltransferase EZH2 is a central epigenetic regulator of cell survival, proliferation, and cancer stem cell (CSC) function. EZH2 expression is increased in various human cancers, including highly aggressive pancreatic cancers, but the mechanisms underlying for its biologic effects are not yet well understood. In this study, we probed EZH2 function in pancreatic cancer using diflourinated-curcumin (CDF), a novel analogue of the turmeric spice component curcumin that has antioxidant properties. CDF decreased pancreatic cancer cell survival, clonogenicity, formation of pancreatospheres, invasive cell migration, and CSC function in human pancreatic cancer cells. These effects were associated with decreased expression of EZH2 and increased expression of a panel of tumor-suppressive microRNAs (miRNA), including let-7a, b, c, d, miR-26a, miR-101, miR-146a, andmiR-200b, c that are typically lost in pancreatic cancer. Mechanistic investigations revealed that reexpression of miR-101 was sufficient to limit the expression of EZH2 and the proinvasive cell surface adhesion molecule EpCAM. In an orthotopic xenograft model of human pancreatic cancer, administration of CDF inhibited tumor growth in a manner associated with reduced expression of EZH2, Notch-1, CD44, EpCAM, and Nanog and increased expression of let-7, miR-26a, and miR-101. Taken together, our results indicated that CDF inhibited pancreatic cancer tumor growth and aggressiveness by targeting an EZH2-miRNA regulatory circuit for epigenetically controlled gene expression. Cancer Res; 72(1); 335–45. ©2011 AACR.