Apolipoprotein A-I (ApoA-I), the major protein component of high-density lipoproteins (HDL) is a multifunctional protein, involved in cholesterol traffic and inflammatory and immune response regulation. Many studies revealing alterations of ApoA-I during the development and progression of various types of cancer suggest that serum ApoA-I levels may represent a useful biomarker contributing to better estimation of cancer risk, early cancer diagnosis, follow up, and prognosis stratification of cancer patients. In addition, recent in vitro and animal studies disclose a more direct, tumor suppressive role of ApoA-I in cancer pathogenesis, which involves anti-inflammatory and immune-modulatory mechanisms. Herein, we review recent epidemiologic, clinicopathologic, and mechanistic studies investigating the role of ApoA-I in cancer biology, which suggest that enhancing the tumor suppressive activity of ApoA-I may contribute to better cancer prevention and treatment.

Lung cancer is a heterogeneous disease at both clinical and molecular levels, posing conceptual and practical bottlenecks in defining key pathways affecting its initiation and progression. Molecules with a central role in lung carcinogenesis are likely to be targeted by multiple deregulated pathways and may have prognostic, predictive, and/or therapeutic value. Here, we report that Tumor Progression Locus 2 (TPL2), a kinase implicated in the regulation of innate and adaptive immune responses, fulfils a role as a suppressor of lung carcinogenesis and is subject to diverse genetic and epigenetic aberrations in lung cancer patients. We show that allelic imbalance at the TPL2 locus, up-regulation of microRNA-370, which targets TPL2 transcripts, and activated RAS (rat sarcoma) signaling may result in down-regulation of TPL2 expression. Low TPL2 levels correlate with reduced lung cancer patient survival and accelerated onset and multiplicity of urethane-induced lung tumors in mice. Mechanistically, TPL2 was found to antagonize oncogene-induced cell transformation and survival through a pathway involving p53 downstream of cJun N-terminal kinase (JNK) and be required for optimal p53 response to genotoxic stress. These results identify multiple oncogenic pathways leading to TPL2 deregulation and highlight its major tumor-suppressing function in the lung.

Toll‐like receptors (TLRs) function as key regulators of liver fibrosis and are able to modulate the fibrogenic actions of nonparenchymal liver cells. The fibrogenic signaling events downstream of TLRs on Kupffer cells (KCs) and hepatic stellate cells (HSCs) are poorly defined. Here, we describe the MAP3K tumor progression locus 2 (Tpl2) as being important for the activation of extracellular regulated kinase (ERK) signaling in KCs and HSCs responding to stimulation of TLR4 and TLR9. KCs lacking Tpl2 display defects with TLR induction of cytokines interleukin (IL)‐1β, IL‐10, and IL‐23. tpl2−/− HSCs were unable to increase expression of fibrogenic genes IL‐1β and tissue inhibitor of metalloproteinase 1 (TIMP‐1), with the latter being the result of defective stimulation of TIMP‐1 promoter activity by TLRs. To determine the in vivo relevance of Tpl2 signaling in liver fibrosis, we compared the fibrogenic responses of wild‐type (WT) and tpl2−/− mice in three distinct models of chronic liver injury. In the carbon tetrachloride and methionine‐choline–deficient diet models, we observed a significant reduction in fibrosis in mice lacking Tpl2, compared to WT controls. However, in the bile duct ligation model, there was no effect of tpl2 deletion, which may reflect a lesser role for HSCs in wounding response to biliary injury. Conclusion: We conclude that Tpl2 is an important signal transducer for TLR activation of gene expression in KCs and HSCs by the ERK pathway and that suppression of its catalytic activity may be a route toward suppressing fibrosis caused by hepatocellular injuries. (HEPATOLOGY 2013)

Macrophages are central mediators of inflammation, orchestrating the inflammatory response through the production of cytokines and nitric oxide. Macrophages obtain pro-inflammatory (M1) and anti-inflammatory (M2) phenotypes, which can be modulated by soluble factors, including natural products. Despite the crucial protective role of inflammation, chronic or deregulated inflammation can lead to pathological states, such as autoimmune diseases, metabolic disorders, cardiovascular diseases, and cancer. In this case, we studied the anti-inflammatory activity of neorogioltriol (1) in depth and identified two structurally related diterpenes, neorogioldiol (2), and O11,15-cyclo-14-bromo-14,15-dihydrorogiol-3,11-diol (3), with equally potent activity. We investigated the mechanism of action of metabolites 1–3 and found that all three suppressed macrophage activation and promoted an M2-like anti-inflammatory phenotype by inducing expression of Arginase1, MRC1, IRAK-M, the transcription factor C/EBPβ, and the miRNA miR-146a. In addition, they suppressed iNOS induction and nitric oxide production. Importantly, treatment of mice with 2 or 3 suppressed DSS-induced colitis by reducing tissue damage and pro-inflammatory cytokine production. Thus, all these three diterpenes are promising lead molecules for the development of anti-inflammatory agents targeting macrophage polarization mechanisms.

Bystander immune activation by chemotherapy has recently gained extensive interest and provided support for the clinical use of chemotherapeutic agents in combination with immune enhancers. The CD40 ligand (CD40L; CD154) is a potent regulator of the anti-tumor immune response and recombinant adenovirus (RAd)-mediated CD40L gene therapy has been effective in various cancer models and in man. In this study we have assessed the combined effect of local RAd-CD40L and 5-fluorouracil (5-FU) administration on a syngeneic MB49 mouse bladder tumor model. Whereas MB49 cells implanted into immunocompetent mice responded poorly to RAd-CD40L or 5-FU alone, administration of both agents dramatically decreased tumor growth, increased survival of the mice and induced systemic MB49-specific immunity. This combination treatment was ineffective in athymic nude mice, highlighting an important role for T cell mediated anti-tumor immunity for full efficacy. 5-FU up-regulated the expression of Fas and immunogenic cell death markers in MB49 cells and cytotoxic T lymphocytes from mice receiving RAd-CD40L immunotherapy efficiently lysed 5-FU treated MB49 cells in a Fas ligand-dependent manner. Furthermore, local RAd-CD40L and 5-FU administration induced a shift of myeloid-derived suppressor cell phenotype into a less suppressive population. Collectively, these data suggest that RAd-CD40L gene therapy is a promising adjuvant treatment to 5-FU for the management of bladder cancer.

Invariant NKT (iNKT) cells represent a subset of innate-like T lymphocytes that function as orchestrators of hepatic inflammation underpinning liver damage. In this study, we demonstrate that TPL2, an MAP3 kinase that has mostly been appreciated for its physiological role in macrophage responses, is a signaling factor in CD3+NK1.1+ iNKT cells and mediator of hepatic inflammation. Genetic ablation of TPL2 in the mouse ameliorates liver injury induced by Con A and impinges on hallmarks of NKT cell activation in the liver without affecting NKT cell development in the thymus. The pivotal role of TPL2 in iNKT cell functions is further endorsed by studies using the iNKT-specific ligand α-galactosylceramide, which causes mild hepatitis in the mouse in a TPL2-dependent manner, including production of the effector cytokines IL-4 and IFN-γ, accumulation of neutrophils and licensing and activation of other immune cell types in the liver. A TPL2 kinase inhibitor mirrors the effects of genetic ablation of TPL2 in vivo and uncovers ERK and Akt as the TPL2-regulated signaling pathways responsible for IL-4 and IFN-γ expression through the activation of the transcription factors JunB and NFAT. Collectively, these findings expand our understanding of the mechanisms of iNKT cell activation and suggest that modulation of TPL2 has the potential to minimize the severity of immune-driven liver diseases.

No abstract

Kλινικές και επιδημιολογικές μελέτες παρέχουν στοιχεία που υποστηρίζουν ότι η φλεγμονή και η επαγόμενη βλάβη του ήπατος αποτελούν την κύρια αιτία για την ανάπτυξη της ηπατικής νόσου καταλήγοντας στην εμφάνιση κίρρωσης του ήπατος και ηπατοκυτταρικού καρκινώματος (HCC). Ως εκ τούτου, η νόσος του ήπατος συνιστά παγκοσμίως ένα μείζον πρόβλημα υγείας καθώς καταβάλει πολλούς ασθενείς και συνολικά συσχετίζεται με υψηλά ποσοστά νοσηρότητας και θνησιμότητας. Η βαθύτερη κατανόηση των μηχανισμών του ανοσοποιητικού συστήματος που μεσολαβούν για την πρόκληση ηπατικής βλάβης θα συμβάλλει σημαντικά στην ανάπτυξη νέων θεραπευτικών προσεγγίσεων σε αυτό το διαδεδομένο κλινικό ζήτημα. Το ήπαρ, λειτουργώντας ως ένα ζωτικό όργανο με κομβική θέση μεταξύ του γαστρεντερικού συστήματος και της συστηματικής κυκλοφορίας του αίματος είναι ο αποδέκτης πληθώρας μεταβολικών, ανοσολογικών και μικροβιακών προϊόντων τα οποία πρέπει να διαχειρίζεται κατάλληλα για την διατήρηση της ομοιόστασης του οργανισμού. Σε αντίθεση με την πλειοψηφία των δευτερογενών ανοσοποιητικών οργάνων, το ήπαρ χαρακτηρίζεται από την παρουσία διαφόρων κυτταρικών τύπων της φυσικής ανοσίας όπως κύτταρα Kupffer, δενδριτικά, φυσικούς φονιάδες (NK), φυσικούς φονιάδες T (NKT) τα οποία έχουν κατεξοχήν περιγραφεί για τον εδραιωμένο ρόλο τους τόσο στην αναγνώριση αντιγόνου όσο και στις λειτουργίες ρύθμισης των μηχανισμών ανοσοποίησης έναντι των μηχανισμών ανοχής. Η διακοπή της ανοσολογικής ισορροπίας εξαιτίας ιογενούς λοίμωξης, αυτοάνοσων αντιδράσεων, υπερβολικής κατανάλωσης αλκοόλ ή μεταβολικών διαταραχών οδηγεί σε εκτεταμένη και ανεξέλεγκτη φλεγμονή, θάνατο των ηπατοκυττάρων και τελικά σε μόνιμη απώλεια της λειτουργίας του ήπατος. Οι μηχανισμοί του ανοσοποιητικού συστήματος που μεσολαβούν για την πρόκληση ηπατικής βλάβης φαίνεται να είναι κοινοί σε αρκετές ασθένειες του ήπατος, ανεξάρτητα από την αιτία. Πρόσφατες μελέτες αναδεικνύουν τον κεντρικό ρόλο των ΝΚΤ κυττάρων υπογραμμίζοντας την σημασία τους στην ενορχήστρωση της ανοσολογικής ομοιόστασης και στην παθογένεια νόσων του ήπατος. Τα ΝΚΤ κύτταρα αποτελούν μια ετερογενή ομάδα μη συμβατικών Τ λεμφοκυττάρων και συναντώνται σε υψηλή συχνότητα στο ήπαρ. Ο παθογόνος ρόλος των iΝΚΤ κυττάρων έχει αποκαλυφθεί από μελέτες μοντέλου ποντικού της κεραυνοβόλου ηπατίτιδας που προκαλείται από χορήγηση κονκαναβαλίνης Α (ConA). Επιπρόσθετες μελέτες έχουν δείξει ότι μετά την ενεργοποίηση τους, τα iNKT κύτταρα παράγουν άφθονες ποσότητες ανοσορυθμιστικών μορίων συμπεριλαμβανομένου της TH1 κυτταροκίνης, ιντερφερόνης-γ (IFN-γ) και της TH2 κυτταροκίνης ιντερλευκίνης-4 (IL-4) οι οποίες τους προσδίδουν την ικανότητα να γεφυρώσουν τις αποκρίσεις μεταξύ φυσικής και επίκτητης ανοσίας κατευθύνοντας έτσι την ενεργοποίηση άλλων κυτταρικών τύπων του ανοσοποιητικού συστήματος και κατά συνέπεια ενορχηστρώνουν τις φλεγμονώδεις ανοσολογικές αντιδράσεις στο ήπαρ. Είναι δε αξιοσημείωτο ότι τα ενδοκυτταρικά σηματοδοτικά μονοπάτια που μεσολαβούν για τις παθογόνες διεργασίες των iNKT κυττάρων παραμένουν σε μεγάλο βαθμό, απροσδιόριστα. Στην κατεύθυνση αυτή, η μελέτη της κινάσης TPL2 (tumor progression locus 2, γνωστή και ως COT ή MAP3K8) η οποία συνιστά μια MAP3K κινάση σερίνης/ θρεονίνης που ενεργοποιείται από μιτογόνα, φαίνεται να είναι πολλά υποσχόμενη καθώς συμμετέχει σε σημαντικά σηματοδοτικά μονοπάτια. Η πρωτεΐνη TPL2 χαρακτηρίζεται για τον εδραιωμένο ρόλο στην μεταγωγή σημάτων στον άξονα MEK/ERK καθοδικά των υποδοχέων που εμπλέκονται στη φυσική και επίκτητη ανοσία συμπεριλαμβανομένων των υποδοχέων Toll-like, την οικογένεια των υποδοχέων του παράγοντα νέκρωσης όγκου (TNF), την ιντερλευκίνη-1β (IL-1β) και των υποδοχέων συζευγμένων με G-πρωτεΐνες (GPCRs). Ο σκοπός της συγκεκριμένης διδακτορικής διατριβής είναι ο in vivo χαρακτηρισμός του λειτουργικού ρόλου της κινάσης TPL2 σε μοντέλα ανοσο-μεσολαβούμενης ηπατικής βλάβης και ηπατοκυτταρικού καρκινώματος.Στο πρώτο μέρος της διατριβής, παρουσιάζω πειραματικά δεδομένα τα οποία αποδεικνύουν ότι η κινάση TPL2 παίζει σημαντικό ρόλο ως κρίσιμος διαμεσολαβητής της μεταγωγής σημάτων των iNKT κυττάρων και ταυτόχρονα ένας κρίσιμος παθογενετικός παράγοντας που μεσολαβεί για την φλεγμονή του ήπατος. Η γονιδιακή απαλοιφή της κινάσης TPL2 στο ποντίκι βελτιώνει την ηπατική βλάβη που επάγεται από την χορήγηση κονκαναβαλίνης Α (ConA) και επηρεάζει χαρακτηριστικά γνωρίσματα της ενεργοποίησης των iNKT κυττάρων, που περιλαμβάνουν την παραγωγή των ρυθμιστικών κυτταροκινών IL-4 και ΙFN-γ και τη συσσώρευση ουδετερόφιλων επιτρέποντας την περαιτέρω ενεργοποίηση άλλων τύπων ανοσοποιητικών κυττάρων στο ήπαρ. Ο σημαντικός ρόλος της TPL2 αναφορικά με τις λειτουργίες των iNKT κυττάρων ενισχύεται από πειράματα παθητικής μεταφοράς που διενεργήθηκαν καθώς και από μελέτες με χρήση του αGalCer. Το αGalCer είναι ένα γλυκολιπίδιο που αποτελεί τον ειδικό ενεργοποιητή των iNKT κυττάρων προκαλώντας ήπια ηπατίτιδα στο ποντίκι κατά τρόπο, όπως δείχθηκε, εξαρτώμενο από την κινάση TPL2. Η χρήση του εκλεκτικού αναστολέα της καταλυτικής ενεργότητας της TPL2 in vivo επαληθεύει με τον ίδιο τρόπο την επίδραση της γονιδιακής απολοιφής της TPL2 και ταυτόχρονα αποκαλύπτει ότι η κινάση αυτή είναι απαραίτητος διαμεσολαβητής και ρυθμιστής των σηματοδοτικών μονοπατιών ενεργοποίησης των πρωτεϊνών ERK και Akt που οδηγούν στην έκφραση των ρυθμιστικών κυτταροκίνων IL-4 και IFN-γ, μέσω της ενεργοποίησης των μεταγραφικών παραγόντων JunB και NFAT. Συνολικά, τα δεδομένα που παρουσιάζονται στο συγκεκριμένο μέρος της διατριβής αποκαλύπτουν τον καινοτόμο ρόλο της κινάσης TPL2 ως κυρίου διαμεσολαβητή της μεταγωγής σημάτων των iNKT κυττάρων. Επιπρόσθετα και σε συμφωνία με τα δεδομένα αυτά, αποδεικνύεται ότι η κινάση TPL2 έχει παθογόνες επιδράσεις στα πειραματικά μοντέλα ανοσομεσολαβούμενης ηπατίτιδας που μελετήθηκαν. Περαιτέρω κατανόηση των κυτταρικών και μοριακών διαδικασιών που εμπλέκονται στην ανάπτυξη των αυτοάνοσων παθήσεων του ήπατος δύναται να ανοίξoυν νέες προοπτικές για την ανάπτυξη πιο αποτελεσματικών θεραπειών σε ασθενείς που πάσχουν από φλεγμονώδεις νόσους του ήπατος. Τα νέα ευρήματα που παρουσιάζονται στην παρούσα εργασία συμβάλλουν και στην κατανόηση των ενδοκυττάριων μονοπατιών που μεσολαβούν για τις παθογόνες επιδράσεις των iΝΚΤ κυττάρων με την σημαντική συμβολή της κινάσης TPL2. Τα αποτελέσματα αυτά αναδεικνύουν τη TPL2 ως ένα πολλά υποσχόμενο στόχο για την ανάπτυξη θεραπειών που θα βελτιώνουν τις φλεγμονώδους παθήσεις του ήπατος.Στόχος του δεύτερου μέρους της διατριβής ήταν η μελέτη του ρόλου της TPL2 στο ηπατοκυτταρικό καρκίνωμα (HCC). Για το σκοπό αυτό, χρησιμοποιήσαμε ένα ζωϊκό μοντέλο HCC που επάγεται μετά από χορήγηση της καρκινογόνου ουσίας DEN σε ποντίκια αγρίου τύπου και tpl2-/- προκειμένου να διερευνηθεί η επίδραση της κινάσης TPL2 και η πιθανή συμβολή της στην ανάπτυξη του ηπατοκυτταρικού καρκινώματος. Ωστόσο, τα αποτελέσματα μας έδειξαν ότι η απαλοιφή της TPL2 στο ποντίκι δεν οδήγησε σε σημαντικές μεταβολές στον αριθμό και το μέγεθος των όγκων σε σχέση με πειραματόζωα που φέρουν ακέραιη έκφραση της κινάσης αυτής, υποδεικνύοντας ότι η TPL2 δεν παίζει σημαντικό ρόλο σε αυτό το μοντέλο HCC.