Search

Fluorouracil (5-FU) is the first-line chemotherapeutic drug for cholangiocarcinoma (CCA), but its efficacy has been compromised by the development of resistance. Development of 5-FU resistance is associated with elevated expression of its cellular target, thymidylate synthase (TYMS). E2F1 transcription factor has previously been shown to modulate the expression of FOXM1 and TYMS. Immunohistochemical (IHC) analysis revealed a strong correlated upregulation of FOXM1 (78%) and TYMS (48%) expression at the protein levels in CCA tissues. In agreement, RT-qPCR and western blot analyses of four human CCA cell lines at the baseline level and in response to high doses of 5-FU revealed good correlations between FOXM1 and TYMS expression in the CCA cell lines tested, except for the highly 5-FU-resistant HuCCA cells. Consistently, siRNA-mediated knockdown of FOXM1 reduced the clonogenicity and TYMS expression in the relatively sensitive KKU-D131 but not in the highly resistant HuCCA cells. Interestingly, silencing of TYMS sensitized both KKU-D131 and HuCCA to 5-FU treatment, suggesting that resistance to very high levels of 5-FU is due to the inability of the genotoxic sensor FOXM1 to modulate TYMS expression. Consistently, ChIP analysis revealed that FOXM1 binds efficiently to the TYMS promoter and modulates TYMS expression at the promoter level upon 5-FU treatment in KKU-D131 but not in HuCCA cells. In addition, E2F1 expression did not correlate with either FOXM1 or TYMS expression and E2F1 depletion has no effects on the clonogenicity and TYMS expression in the CCA cells. In conclusion, our data show that FOXM1 regulates TYMS expression to modulate 5-FU resistance in CCA and that severe 5-FU resistance can be caused by the uncoupling of the regulation of TYMS by FOXM1. Our findings suggest that the FOXM1–TYMS axis can be a novel diagnostic, predictive and prognostic marker as well as a therapeutic target for CCA.

Fatty acid-binding protein 4 (FABP4) és una adipoquina secretada pel teixit adipós implicada en la regulació del metabolisme energètic i la inflamació. S'han detectat nivells elevats de FABP4 circulant en persones amb factors de risc cardiovascular i aterosclerosi, encara que no hi ha moltes dades sobre FABP4 i l'aterosclerosi en humans. Alguns estudis han demostrat que FABP4 té un efecte directe sobre els teixits perifèrics, concretament promovent la disfunció endotelial. La disfunció endotelial juga un paper clau en el desenvolupament de lesions ateroscleròtiques, així com la migració i proliferació de cèl·lules de múscul llis vascular. No obstant això, el mecanisme d'acció i funcions de FABP4 circulant són poc conegudes. La hipòtesi d'aquest treball és que FABP4 interacciona amb teixits perifèrics contribuint a la disfunció endotelial i remodelació vascular a partir de la interacció amb proteïnes de membrana plasmàtica, que actuarien com a elements d'ancoratge i/o receptors mitjançant rutes de senyalització intracel·lular, i/o internalització. Els nostres resultats indiquen que FABP4 exògena interactua específicament amb citoqueratina 1 (CK1) en les membranes cel·lulars endotelials i la seva inhibició farmacològica per BMS309403 disminueix lleugerament la formació d'aquests complexos. A més, FABP4 exògena travessa la membrana plasmàtica per entrar al citoplasma i nucli de cèl·lules endotelials (HUVECs). També hem demostrat que FABP4 exògena forma un complex amb CK1 en les cèl·lules del múscul llis vascular (HCASMCs) i que té un efecte directe induint la migració i proliferació de les HCASMCs a través de l'activació de la via de senyalització MAPK per la fosforilació de ERK1/2 i activació dels factors de transcripció nuclears c-myc i c-jun. Aquests resultats suggereixen que FABP4 circulant podria tenir un paper en el remodelat vascular i progressió de l'aterosclerosi. Aquestes dades contribueixen al nostre coneixement actual sobre el mecanisme d'acció de FABP4 circulant., Fatty acid-binding protein 4 (FABP4) es una adipoquina secretada por el tejido adiposo implicada en la regulación del metabolismo energético y la inflamación. Se han detectado niveles elevados de FABP4 circulante en personas con factores de riesgo cardiovascular y aterosclerosis, aunque no hay muchos datos sobre FABP4 y aterosclerosis en humanos. Algunos estudios han demostrado que FABP4 tiene un efecto directo sobre los tejidos periféricos, concretamente promoviendo la disfunción endotelial. La disfunción endotelial juega un papel crucial en el desarrollo de lesiones ateroscleróticas, así como la migración y proliferación de células de músculo liso vascular. Sin embargo, el mecanismo de acción y las funciones de FABP4 circulante son desconocidos. La hipótesis de este trabajo es que FABP4 interacciona con tejidos periféricos contribuyendo a la disfunción endotelial y remodelación vascular a partir de la interacción con proteínas de membrana plasmática, que actuarían como elementos de anclaje y/o receptores mediando rutas de señalización intracelular, y/o internalización. Nuestros resultados indican que FABP4 exógena interactúa específicamente con citoqueratina 1 (CK1) en las membranas celulares endoteliales y su inhibición farmacológica por BMS309403 disminuye ligeramente la formación de estos complejos. Además, FABP4 exógena atraviesa la membrana plasmática para entrar en el citoplasma y núcleo de células endoteliales (HUVECs). También hemos demostrado que FABP4 exógena también forma un complejo con CK1 en las células del músculo liso vascular (HCASMCs) y que tiene un efecto directo sobre la migración y proliferación de HCASMCs a través de la activación de la vía de señalización MAPK por la fosforilación de ERK1/2 y activación los factores de transcripción nucleares c-myc y c-jun. Estos resultados sugieren que FABP4 circulante podría tener un papel en el remodelado vascular y en la progresión de la aterosclerosis. Estos datos contribuyen a nuestro conocimiento actual sobre el mecanismo de acción de FABP4 circulante., Fatty acid-binding protein 4 (FABP4) is an adipose tissue-secreted adipokine that is involved in the regulation of energetic metabolism and inflammation. Increased levels of circulating FABP4 have been detected in individuals with cardiovascular risk factors and atherosclerosis, although there is not much data on FABP4 in human atherosclerosis. Some studies have demonstrated that FABP4 has a direct effect on peripheral tissues, specifically promoting endothelial dysfunction. Endothelial dysfunction plays crucial roles in the development of atherosclerotic lesions as well as migration and proliferation of vascular smooth muscle cells. However, the mechanism of action and functions of circulating FABP4 are unknown. The hypothesis of this study is that circulating FABP4 has a direct effect on peripheral tissues. In particular at vessel wall level, FABP4 contributes to endothelial dysfunction and artery wall remodelling through interaction with endothelial plasma membrane proteins that act as anchoring elements and/or receptors mediating intracellular signalling, and/or FABP4 internalization. FABP4 acts on smooth muscle cells influencing cell migration and proliferation as well. Our results indicate that exogenous FABP4 interacts with specifically CK1 on endothelial cell membranes and the pharmacological FABP4 inhibition by BMS309403 decreases the formation of these complexes slightly. Furthermore, exogenous FABP4 crosses the plasma membrane to enter the cytoplasm and nucleus in HUVECs. In addition, we also demonstrated that exogenous FABP4 forms a complex with CK1 on vascular smooth muscle cells (HCASMCs) and has a direct effect of FABP4 on the migration and proliferation of HCASMCs through the activation of the ERK1/2 MAPK signalling pathway and activating the nuclear transcription factors c-myc and c-jun. Taking all these results together, it suggests that circulating FABP4 could have a role in vascular remodelling and atherosclerosis progression. These data contribute to our current knowledge regarding the mechanism of action of circulating FABP4.