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    Abstract: BACKGROUND: Glyoxalase 1 is a key enzyme in the detoxification of reactive metabolites such as methylglyoxal and induced Glyoxalase 1 expression has been demonstrated for several human malignancies. However, the regulation and clinical relevance of Glyoxalase 1 in the context of head and neck squamous cell carcinoma has not been addressed so far. METHODS: Argpyrimidine modification as a surrogate for methylglyoxal accumulation and Glyoxalase 1 expression in tumor cells was assessed by immunohistochemical staining of tissue microarrays with specimens from oropharyngeal squamous cell carcinoma patients (n = 154). Prognostic values of distinct Glyoxalase 1 staining patterns were demonstrated by Kaplan-Meier, univariate and multivariate Cox proportional hazard model analysis. The impact of exogenous methylglyoxal or a Glyoxalase 1 inhibitor on the viability of two established tumor cell lines was monitored by a colony-forming assay in vitro. RESULTS: Glyoxalase 1 expression in tumor cells of oropharyngeal squamous cell carcinoma patients was positively correlated with the presence of Argpyrimidine modification and administration of exogenous methylglyoxal induced Glyoxalase 1 protein levels in FaDu and Cal27 cells in vitro. Cal27 cells with lower basal and methylglyoxal-induced Glyoxalase 1 expression were more sensitive to the cytotoxic effect at high methylgyoxal concentrations and both cell lines showed a decrease in colony formation with increasing amounts of a Glyoxalase 1 inhibitor. A high and nuclear Glyoxalase 1 staining was significantly correlated with shorter progression-free and disease-specific survival, and served as an independent risk factor for an unfavorable prognosis of oropharyngeal squamous cell carcinoma patients. CONCLUSIONS: Induced Glyoxalase 1 expression is a common feature in the pathogenesis of oropharyngeal squamous cell carcinoma and most likely represents an adaptive response to the accumulation of cytotoxic metabolites. Oropharyngeal squamous cell carcinoma patients with a high and nuclear Glyoxalase 1 staining pattern have a high risk for treatment failure, but might benefit from pharmacological targeting Glyoxalase 1 activity.
    Type of Publication: Journal article published
    PubMed ID: 28549423
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  • 2
    facet.materialart.
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    German Medical Science GMS Publishing House; Düsseldorf
    In:  86. Jahresversammlung der Deutschen Gesellschaft für Hals-Nasen-Ohren-Heilkunde, Kopf- und Hals-Chirurgie; 20150513-20150516; Berlin; DOC15hnod282 /20150326/
    Publication Date: 2015-03-27
    Keywords: ddc: 610
    Language: German
    Type: conferenceObject
    Signatur Availability
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  • 3
    facet.materialart.
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    German Medical Science GMS Publishing House; Düsseldorf
    In:  GMS Current Posters in Otorhinolaryngology - Head and Neck Surgery; VOL: 11; DOC007 /20150416/
    Publication Date: 2015-04-17
    Description: Einleitung: Glyoxalase 1 (GLO1) ist Teil eines detoxifizierenden Systems, welches Methylglyoxal (MG) als Stoffwechselprodukt metabolisiert und eine protumorigene Funktion bei verschiedenen Tumorentitäten mit aggressiverem Wachstum hat. Allerdings existieren über die Expression und Regulation von GLO1 beim Plattenepithelkarzinom im Kopf-und Halsbereich bislang keine Studien.Methoden: Immunhistochemische (IHC) Analyse von Gewebearrays einer retrospektiven Kohorte von Oropharynxkarzinom-Patienten. Korrelationsanalyse der GLO1 Proteinexpression mit pathologischen und klinischen Eigenschaften, progressionsfreiem und Gesamtüberleben. Charakterisierung der Regulation/Funktion von GLO1 durch in vitro Experimente mit etablierten HNSCC-Zelllinien.Ergebnisse: Oropharynxkarzinome zeichnen sich durch ein heterogenes GLO1 Expressionsmuster aus. Die GLO1 Expression war signifikant mit Metastasierung korreliert, während der Nachweis einer Kernlokalisation in Tumorzellen mit dem Alter, der Tumorgröße und dem HPV-Status assoziiert war. In den Tumorzellen konnte GLO1 als unabhängiger prognostischer Biomarker für das Gesamtüberleben der Patienten nachgewiesen werden. In Übereinstimmung mit den IHC-Färbungen konnte eine Kernlokalisation von GLO1 in HNSCC-Zelllinien nachgewiesen werden. Die Expression von GLO1 war abhängig vom Glukosegehalt und wurde durch MG induziert. Die Behandlung von HNSCC-Zelllinien mit einem GLO1 Inhibitor zeigte anti-tumorigene Effekte im klonogenen Wachstumsassay.Schlussfolgerung: Die GLO1 Expression/Lokalisation in Tumorzellen ist ein unabhängiger Risikofaktor für eine schlechte Prognose beim Oropharynxkarzinom. Unsere Daten implizieren, dass die pharmakologische Hemmung eine innovative Therapieoption für eine effizientere und weniger toxische Behandlung darstellt.Der Erstautor gibt keinen Interessenkonflikt an.
    Keywords: ddc: 610
    Language: German
    Type: article
    Signatur Availability
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