Although the immediate receptors (immunophilins) of the immunosuppressants cyclosporin A (CsA) and FK506 are distinct, their similar mechanisms of inhibition of cell signaling suggest that their associated immunophilin complexes interact with a common target. We report here that the complexes cyclophilin-CsA and FKBP-FK506 (but not cyclophilin, FKBP, FKBP-rapamycin, or FKBP-506BD) competitively bind to and inhibit the Ca2+- and calmodulin-dependent phosphatase calcineurin, although the binding and inhibition of calcineurin do not require calmodulin. These results suggest that calcineurin is involved in a common step associated with T cell receptor and IgE receptor signaling pathways and that cyclophilin and FKBP mediate the actions of CsA and FK506, respectively, by forming drug-dependent complexes with and altering the activity of calcineurin-calmodulin.

A workshop was convened by the AACR to discuss the rapidly emerging cancer stem cell model for tumor development and progression. The meeting participants were charged with evaluating data suggesting that cancers develop from a small subset of cells with self-renewal properties analogous to organ

Mouse bone marrow hematopoietic stem cells were isolated with the use of a variety of phenotypic markers. These cells can proliferate and differentiate with approximately unit efficiency into myelomonocytic cells, B cells, or T cells. Thirty of these cells are sufficient to save 50 percent of lethally irradiated mice, and to reconstitute all blood cell types in the survivors.

The metabolism of oxygen, although central to life, produces reactive oxygen species (ROS) that have been implicated in processes as diverse as cancer, cardiovascular disease and ageing. It has recently been shown that central nervous system stem cells and haematopoietic stem cells and early progenitors contain lower levels of ROS than their more mature progeny, and that these differences are critical for maintaining stem cell function. We proposed that epithelial tissue stem cells and their cancer stem cell (CSC) counterparts may also share this property. Here we show that normal mammary epithelial stem cells contain lower concentrations of ROS than their more mature progeny cells. Notably, subsets of CSCs in some human and murine breast tumours contain lower ROS levels than corresponding non-tumorigenic cells (NTCs). Consistent with ROS being critical mediators of ionizing-radiation-induced cell killing, CSCs in these tumours develop less DNA damage and are preferentially spared after irradiation compared to NTCs. Lower ROS levels in CSCs are associated with increased expression of free radical scavenging systems. Pharmacological depletion of ROS scavengers in CSCs markedly decreases their clonogenicity and results in radiosensitization. These results indicate that, similar to normal tissue stem cells, subsets of CSCs in some tumours contain lower ROS levels and enhanced ROS defences compared to their non-tumorigenic progeny, which may contribute to tumour radioresistance.

The existence of a common lymphoid progenitor that can only give rise to T cells, B cells, and natural killer (NK) cells remains controversial and constitutes an important gap in the hematopoietic lineage maps. Here, we report that the Lin−IL-7R+Thy-1−Sca-1loc-Kitlo population from adult mouse bone marrow possessed a rapid lymphoid-restricted (T, B, and NK) reconstitution capacity in vivo but completely lacked myeloid differentiation potential either in vivo or in vitro. A single Lin−IL-7R+Thy-1−Sca-1loc-Kitlo cell could generate at least both T and B cells. These data provide direct evidence for the existence of common lymphoid progenitors in sites of early hematopoiesis.

Somatic cell nuclear transfer and transcription-factor-based reprogramming revert adult cells to an embryonic state, and yield pluripotent stem cells that can generate all tissues. Through different mechanisms and kinetics, these two reprogramming methods reset genomic methylation, an epigenetic modification of DNA that influences gene expression, leading us to hypothesize that the resulting pluripotent stem cells might have different properties. Here we observe that low-passage induced pluripotent stem cells (iPSCs) derived by factor-based reprogramming of adult murine tissues harbour residual DNA methylation signatures characteristic of their somatic tissue of origin, which favours their differentiation along lineages related to the donor cell, while restricting alternative cell fates. Such an ‘epigenetic memory’ of the donor tissue could be reset by differentiation and serial reprogramming, or by treatment of iPSCs with chromatin-modifying drugs. In contrast, the differentiation and methylation of nuclear-transfer-derived pluripotent stem cells were more similar to classical embryonic stem cells than were iPSCs. Our data indicate that nuclear transfer is more effective at establishing the ground state of pluripotency than factor-based reprogramming, which can leave an epigenetic memory of the tissue of origin that may influence efforts at directed differentiation for applications in disease modelling or treatment. Induced pluripotent stem (iPS) cells are produced by reprogramming differentiated adult cells using a cocktail of transcription factors. They share many properties that are characteristic of embryonic stem (ES) cells generated by somatic-cell nuclear transfer (SCNT), and of ES cells from naturally fertilized embryos. The three cell types are not identical, however, and an interesting difference has now been discovered: iPS cells retain an 'epigenetic memory' of the donor tissue from which they derive, whereas SCNT-based reprogramming resets the DNA-methylation state of adult cells so it is closer to the ES cell-like state. In a separate study, Ji et al. examine the role of specific DNA methylation marks in the developmental progression of particular cell lineages. They present a genome-wide DNA-methylation analysis of haematopoietic cell populations that reveals remarkable epigenetic plasticity. Changes in DNA methylation emerge as perhaps a principal factor directing cell-fate choices such as commitment to myeloid or lymphoid development. Pluripotent stem cells can be generated in the laboratory through somatic cell nuclear transfer (generating nuclear transfer embryonic stem cells, ntESCs) or transcription-factor-based reprogramming (producing induced pluripotent stem cells, iPSCs). These methods reset the methylation signature of the genome — but to what extent? Here it is found that mouse iPSCs 'remember' the methylation status of their tissue of origin, but the methylation of ntESCs is more similar to that of naturally produced ES cells.