Targeting the ubiquitin-proteasome pathway in cancer therapy

Anti-Cancer Agents in Medicinal Chemistry

Volumn 7, Issue 3, 2007, Pages 359-365

  Ishii, Yuki ^a   Waxman, Samuel ^a   Germain, Doris ^a  

^a MOUNT SINAI SCHOOL OF MEDICINE   (United States)

Author keywords

Bortezomib induced apoptosis; Cyclin D1; Proteasome; Ubiquitin dependent proteolysis

Indexed keywords

1,4 DIAMINO 1,4 BIS(2 AMINOPHENYLTHIO) 2,3 DICYANOBUTADIENE; 2 (2 AMINO 3 METHOXYPHENYL)CHROMONE; 6 CHLORO 8 NICOTINAMIDO BETA CARBOLINE; ANTINEOPLASTIC AGENT; BENZYLOXYCARBONYLLEUCYLLEUCYLLEUCINAL; BORTEZOMIB; DEXAMETHASONE; DOXORUBICIN; ETOPOSIDE; GEMCITABINE; GYRASE INHIBITOR; IMATINIB; IMMUNOGLOBULIN ENHANCER BINDING PROTEIN; IRINOTECAN; LACTACYSTIN; MG 115; MITOGEN ACTIVATED PROTEIN KINASE 1; MITOGEN ACTIVATED PROTEIN KINASE 3; MITOGEN ACTIVATED PROTEIN KINASE P38; NPI 0052; PROTEASOME; PROTEASOME INHIBITOR; PROTEIN P21; PROTEIN P27; PROTEIN P53; PSI; SCIO 469; STRESS ACTIVATED PROTEIN KINASE; UBIQUITIN; UNCLASSIFIED DRUG;

ANTINEOPLASTIC ACTIVITY; APOPTOSIS; CANCER THERAPY; CELL CYCLE; CELL PROLIFERATION; CLINICAL TRIAL; DRUG DOSE REGIMEN; DRUG EFFICACY; DRUG MEGADOSE; DRUG POTENTIATION; DRUG SAFETY; DRUG SYNTHESIS; ENDOPLASMIC RETICULUM; FOOD AND DRUG ADMINISTRATION; HUMAN; MANTLE CELL LYMPHOMA; MOLECULAR MECHANICS; MONOTHERAPY; MULTIPLE CYCLE TREATMENT; MULTIPLE MYELOMA; NONHUMAN; OPTIMAL DRUG DOSE; PROTEIN DEGRADATION; PROTEIN TARGETING; REVIEW; STRESS;

ANIMALS; ANTINEOPLASTIC AGENTS; APOPTOSIS; BORONIC ACIDS; CYCLIN D1; HUMANS; MULTIPLE MYELOMA; NEOPLASMS; PROTEASOME ENDOPEPTIDASE COMPLEX; PYRAZINES; UBIQUITIN;

EID: 34249286656     PISSN: 18715206     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.2174/187152007780618180     Document Type: Review

References (93)

1. Jackson, G.; Einsele, H.; Moreau, P.; Miguel, J. S. Cancer Treat. Rev., 2005, 31, 591.
2. Ludwig, H.; Khayat, D.; Giaccone, G.; Facon, T. Cancer, 2005, 104, 1794.
3. Kane, R. C.; Farrell, A. T.; Sridhara, R.; Pazdur, R. Clin. Cancer Res., 2006, 12, 2955.
4. Etlinger, J. D.; Goldberg, A. L. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A., 1977, 74, 54.
5. Ciehanover, A.; Hod, Y.; Hershko, A. Biochem. Biophys. Res. Commun., 1978, 81, 1100.
6. Hershko, A.; Ciechanover, A.; Heller, H.; Haas, A. L.; Rose, I. A. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A., 1980, 77, 1783.
7. Wilkinson, K. D.; Urban, M. K.; Haas, A. L. J. Biol. Chem, 1980, 255, 7529.
8. Kisselev, A. F.; Goldberg, A. L. Chem. Biol., 2001, 8, 739.
9. Almond, J. B.; Cohen, G. M. Leukemia, 2002, 16, 433.
10. Adams, J.; Behnke, M.; Chen, S.; Cruickshank, A. A.; Dick, L. R.; Grenier, L.; Klunder, J. M.; Ma, Y. T.; Plamondon, L.; Stein, R. L. Bioorg. Med. Chem. Lett., 1998, 8, 333.
11. Bross, P. F.; Kane, R.; Farrell, A. T.; Abraham, S.; Benson, K.; Brower, M. E.; Bradley, S.; Gobburu, J. V.; Goheer, A.; Lee, S. L.; Leighton, J.; Liang, C. Y.; Lostritto, R. T.; McGuinn, W. D.; Morse, D. E.; Rahman, A.; Rosario, L. A.; Verbois, S. L.; Williams, G.; Wang, Y. C.; Pazdur, R. Clin. Cancer Res., 2004, 10, 3954.
12. Richardson, P. G.; Mitsiades, C.; Hideshima, T.; Anderson, K. C. Annu. Rev. Med., 2006, 57, 33.
13. Yang, C. H.; Gonzalez-Angulo, A. M.; Reuben, J. M.; Booser, D. J.; Pusztai, L.; Krishnamurthy, S.; Esseltine, D.; Stec, J.; Broglio, K. R.; Islam, R.; Hortobagyi, G. N.; Cristofanilli, M. Ann. Oncol., 2006, 17, 813.
14. Goel, A.; Dispenzieri, A.; Greipp, P. R.; Witzig, T. E.; Mesa, R. A.; Russell, S. J. Exp. Hematol., 2005, 33, 784.
15. Pei, X. Y.; Dai, Y.; Grant, S. Clin. Cancer Res., 2004, 10, 3839.
16. O'Connor, O. A.; Wright, J.; Moskowitz, C.; Muzzy, J.; MacGregor-Cortelli, B.; Stubblefield, M.; Straus, D.; Portlock, C.; Hamlin, P.; Choi, E.; Dumetrescu, O.; Esseltine, D.; Trehu, E.; Adams, J.; Schenkein, D.; Zelenetz, A. D. J. Clin. Oncol., 2005, 23, 676.
17. Mackay, H.; Hedley, D.; Major, P.; Townsley, C.; Mackenzie, M.; Vincent, M.; Degendorfer, P.; Tsao, M. S.; Nicklee, T.; Birle, D.; Wright, J.; Siu, L.; Moore, M.; Oza, A. Clin. Cancer Res., 2005, 11, 5526.
18. Cusack, J. C. Cancer Treat. Rev., 2003, 29 Suppl. 1, 21.
19. Orlowski, R. Z.; Dees, E. C. Breast Cancer Res., 2003, 5, 1.
20. Lenz, H. J. Cancer Treat Rev., 2003, 29 Suppl 1, 41.
21. Hideshima, T.; Richardson, P.; Chauhan, D.; Palombella, V. J.; Elliott, P. J.; Adams, J.; Anderson, K. C. Cancer Res., 2001, 61, 3071.
22. Drexler, H. C. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A., 1997, 94, 855.
23. Delic, J.; Masdehors, P.; Omura, S.; Cosset, J. M.; Dumont, J.; Binet, J. L.; Magdelenat, H. Br. J. Cancer, 1998, 77, 1103.
24. Karin, M.; Cao, Y.; Greten, F. R.; Li, Z. W. Nat. Rev. Cancer, 2002, 2, 301.
25. Hideshima, T.; Chauhan, D.; Richardson, P.; Mitsiades, C.; Mitsiades, N.; Hayashi, T.; Munshi, N.; Dang, L.; Castro, A.; Palombella, V.; Adams, J.; Anderson, K. C. J. Biol. Chem., 2002, 277, 16639.
26. Nakanishi, C.; Toi, M. Nat. Rev. Cancer, 2005, 5, 297.
27. Cusack, J. C., Jr.; Liu, R.; Houston, M.; Abendroth, K.; Elliott, P. J.; Adams, J.; Baldwin, A. S., Jr. Cancer Res., 2001, 61, 3535.
28. Gatto, S.; Scappini, B.; Pham, L.; Onida, F.; Milella, M.; Ball, G.; Ricci, C.; Divoky, V.; Verstovsek, S.; Kantarjian, H. M.; Keating, M. J.; Cortes-Franco, J. E.; Beran, M. Haematologica, 2003, 88, 853.
29. Denlinger, C. E.; Keller, M. D.; Mayo, M. W.; Broad, R. M.; Jones, D. R. J. Thorac. Cardiovasc. Surg., 2004, 127, 1078.
30. Denlinger, C. E.; Rundall, B. K.; Keller, M. D.; Jones, D. R. Ann. Thorac. Surg., 2004, 78, 1207.
31. Arlt, A.; Vorndamm, J.; Breitenbroich, M.; Folsch, U. R.; Kalthoff, H.; Schmidt, W. E.; Schafer, H. Oncogene, 2001, 20, 859.
32. Zhu, H.; Zhang, L.; Dong, F.; Guo, W.; Wu, S.; Teraishi, F.; Davis, J. J.; Chiao, P. J.; Fang, B. Oncogene, 2005, 24, 4993.
33. Kurland, J. F.; Meyn, R. E. Int. J. Cancer, 2001, 96, 327.
34. Fribley, A.; Zeng, Q.; Wang, C. Y. Mol. Cell Biol., 2004, 24, 9695.
35. Rutkowski, D. T.; Kaufman, R. J. Trends Cell Biol., 2004, 14, 20.
36. Brewer, J. W.; Hendershot, L. M.; Sherr, C. J.; Diehl, J. A. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A., 1996, 96, 8505.
37. Nawrocki, S. T.; Carew, J. S.; Dunner, K., Jr.; Boise, L. H.; Chiao, P. J.; Huang, P.; Abbruzzese, J. L.; McConkey, D. J. Cancer Res., 2005, 65, 11510.
38. Lee, A. H.; Iwakoshi, N. N.; Anderson, K. C.; Glimcher, L. H. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A., 2003, 100, 9946.
39. Landowski, T. H.; Megli, C. J.; Nullmeyer, K. D.; Lynch, R. M.; Dorr, R. T. Cancer Res., 2005, 65, 3828.
40. Lakin, N. D.; Jackson, S. P. Oncogene, 1999, 18, 7644.
41. MacLaren, A. P.; Chapman, R. S.; Wyllie, A. H.; Watson, C. J. Cell Death Differ., 2001, 8, 210.
42. Lopes, U. G.; Erhardt, P.; Yao, R.; Cooper, G. M. J. Biol. Chem., 1997, 272, 12893.
43. Vaziri, S. A.; Hill, J.; Chikamori, K.; Grabowski, D. R.; Takigawa, N.; Chawla-Sarkar, M.; Rybicki, L. R.; Gudkov, A. V.; Mekhail, T.; Bukowski, R. M.; Ganapathi, M. K.; Ganapathi, R. Mol. Cancer Ther., 2005, 4, 1880.
44. Concannon, C. G.; Koehler, B. F.; Reimertz, C.; Murphy, B. M.; Bonner, C.; Thurow, N.; Ward, M. W.; Villunger, A.; Strasser, A.; Kogel, D.; Prehn, J. H. Oncogene, 2006, (advanced online publication Sept. 2006).
45. Adams, J.; Palombella, V. J.; Sausville, E. A.; Johnson, J.; Destree, A.; Lazarus, D. D.; Maas, J.; Pien, C. S.; Prakash, S.; Elliott, P. J. Cancer Res., 1999, 59, 2615.
46. Wagenknecht, B.; Hermisson, M.; Eitel, K.; Weller, M. Cell Physiol. Biochem., 1999, 9, 117.
47. Pagano, M.; Tam, S. W.; Theodoras, A. M.; Beer-Romero, P.; Del Sal, G.; Chau, V.; Yew, P. R.; Draetta, G. F.; Rolfe, M. Science, 1995, 269, 682.
48. Lashinger, L. M.; Zhu, K.; Williams, S. A.; Shrader, M.; Dinney, C. P.; McConkey, D. J. Cancer Res., 2005, 65, 4902.
49. Kudo, Y.; Takata, T.; Ogawa, I.; Kaneda, T.; Sato, S.; Takekoshi, T.; Zhao, M.; Miyauchi, M.; Nikai, H. Clin. Cancer Res., 2000, 6, 916.
50. An, B.; Goldfarb, R. H.; Siman, R.; Dou, Q. P. Cell Death Differ., 1998, 5, 1062.
51. Wada, T.; Penninger, J. M. Oncogene, 2004, 23, 2838.
52. Johnson, G. L.; Lapadat, R. Science, 2002, 298, 1911.
53. Meriin, A. B.; Gabai, V. L.; Yaglom, J.; Shifrin, V. I.; Sherman, M. Y. J. Biol. Chem., 1998, 273, 6373.
54. Chauhan, D.; Li, G.; Hideshima, T.; Podar, K.; Mitsiades, C.; Mitsiades, N.; Munshi, N.; Kharbanda, S.; Anderson, K. C. J. Biol. Chem., 2003, 278, 17593.
55. Hideshima, T.; Mitsiades, C.; Akiyama, M.; Hayashi, T.; Chauhan, D.; Richardson, P.; Schlossman, R.; Podar, K.; Munshi, N. C.; Mitsiades, N.; Anderson, K. C. Blood, 2003, 101, 1530.
56. Yang, Y.; Ikezoe, T.; Saito, T.; Kobayashi, M.; Koeffler, H. P.; Taguchi, H. Cancer Sci., 2004, 95, 176.
57. Lauricella, M.; Emanuele, S.; D'Anneo, A.; Calvaruso, G.; Vassallo, B.; Carlisi, D.; Portanova, P.; Vento, R.; Tesoriere, G. Apoptosis, 2006, 11, 607.
58. Karin, M. J. Biol. Chem., 1995, 270, 16483.
59. Jariel-Encontre, I.; Salvat, C.; Steff, A. M.; Pariat, M.; Acquaviva, C.; Furstoss, O.; Piechaczyk, M. Mol. Biol. Rep., 1997, 24, 51.
60. Chauhan, D.; Li, G.; Shringarpure, R.; Podar, K.; Ohtake, Y.; Hideshima, T.; Anderson, K. C. Cancer Res., 2003, 63, 6174.
61. Hideshima, T.; Podar, K.; Chauhan, D.; Ishitsuka, K.; Mitsiades, C.; Tai, Y. T.; Hamasaki, M.; Raje, N.; Hideshima, H.; Schreiner, G.; Nguyen, A. N.; Navas, T.; Munshi, N. C.; Richardson, P. G.; Higgins, L. S.; Anderson, K. C. Oncogene, 2004, 23, 8766.
62. Li, J.; Gorospe, M.; Hutter, D.; Barnes, J.; Keyse, S. M.; Liu, Y. Mol. Cell Biol., 2001, 21, 8213.
63. Small, G. W.; Shi, Y. Y.; Edmund, N. A.; Somasundaram, S.; Moore, D. T.; Orlowski, R. Z. Mol. Pharmacol., 2004, 66, 1478.
64. Shi, Y. Y.; Small, G. W.; Orlowski, R. Z. Breast Cancer Res. Treat., 2006.
65. Orlowski, R. Z.; Small, G. W.; Shi, Y. Y. J. Biol. Chem., 2002, 277, 27864.
66. Cory, S.; Huang, D. C.; Adams, J. M. Oncogene, 2003, 22, 8590.
67. Breitschopf, K.; Zeiher, A. M.; Dimmeler, S. J. Biol. Chem., 2000, 275, 21648.
68. Li, B.; Dou, Q. P. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A., 2000, 97, 3850.
69. Nikrad, M.; Johnson, T.; Puthalalath, H.; Coultas, L.; Adams, J.; Kraft, A. S. Mol. Cancer Ther., 2005, 4, 443.
70. Shringarpure, R.; Catley, L.; Bhole, D.; Burger, R.; Podar, K.; Tai, Y. T.; Kessler, B.; Galardy, P.; Ploegh, H.; Tassone, P.; Hideshima, T.; Mitsiades, C.; Munshi, N. C.; Chauhan, D.; Anderson, K. C. Br. J. Haematol., 2006, 134, 145.
71. Chauhan, D.; Catley, L.; Li, G.; Podar, K.; Hideshima, T.; Velankar, M.; Mitsiades, C.; Mitsiades, N.; Yasui, H.; Letai, A.; Ovaa, H.; Berkers, C.; Nicholson, B.; Chao, T. H.; Neuteboom, S. T.; Richardson, P.; Palladino, M. A.; Anderson, K. C. Cancer Cell, 2005, 8, 407.
72. Kisselev, A. F.; Callard, A.; Goldberg, A. L. J. Biol. Chem., 2006, 281, 8582.
73. Ishii, Y.; Pirkmaier, A.; Alvarez, J. V.; Frank, D. A.; Keselman, I.; Logothetis, D.; Mandeli, J.; O'Connell, M. J.; Waxman, S.; Germain, D. J. Natl. Cancer Inst., 2006, 98, 1238.
74. Helin, K. Curr. Opin. Genet. Dev., 1998, 8, 28.
75. Sherr, C. J. Trends Biochem. Sci., 1995, 20, 187.
76. Gillett, C.; Fantl, V.; Smith, R.; Fisher, C.; Bartek, J.; Dickson, C.; Barnes, D.; Peters, G. Cancer Res., 1994, 54, 1812.
77. Kenny, F. S.; Hui, R.; Musgrove, E. A.; Gee, J. M.; Blamey, R. W.; Nicholson, R. I.; Sutherland, R. L.; Robertson, J. F. Clin. Cancer Res., 1999, 5, 2069.
78. Jirstrom, K.; Ringberg, A.; Ferno, M.; Anagnostaki, L.; Landberg, G. Br. J. Cancer, 2003, 89, 1920.
79. Pelosio, P.; Barbareschi, M.; Bonoldi, E.; Marchetti, A.; Verderio, P.; Caffo, O.; Bevilacqua, P.; Boracchi, P.; Buttitta, F.; Barbazza, R.; Dalla Palma, P.; Gasparini, G. Ann. Oncol., 1996, 7, 695.
80. Gillett, C.; Smith, P.; Gregory, W.; Richards, M.; Millis, R.; Peters, G.; Barnes, D. Int. J. Cancer, 1996, 69, 92.
81. Nielsen, N. H.; Emdin, S. O.; Cajander, J.; Landberg, G. Oncogene, 1997, 14, 295.
82. Porter, P. L.; Lund, M. J.; Lin, M. G.; Yuan, X.; Liff, J. M.; Flagg, E. W.; Coates, R. J.; Eley, J. W. Cancer, 2004, 100, 2533.
83. Fu, M.; Wang, C.; Li, Z.; Sakamaki, T.; Pestell, R. G. Endocrinology, 2004, 145, 5439.
84. Bienvenu, F.; Gascan, H.; Coqueret, O. J. Biol. Chem., 2001, 276, 16840.
85. Bowman, T.; Garcia, R.; Turkson, J.; Jove, R. Oncogene, 2000, 19, 2474.
86. Diehl, J. A.; Zindy, F.; Sherr, C. J. Genes Dev., 1997, 11, 957.
87. Germain, D.; Russell, A.; Thompson, A.; Hendley, J. J. Biol. Chem., 2000, 275, 12074.
88. Diehl, J. A.; Cheng, M.; Roussel, M. F.; Sherr, C. J. Genes Dev., 1998, 12, 3499.
89. Fukada, T.; Hibi, M.; Yamanaka, Y.; Takahashi-Tezuka, M.; Fujitani, Y.; Yamaguchi, T.; Nakajima, K.; Hirano, T. Immunity, 1996, 5, 449.
90. Catlett-Falcone, R.; Landowski, T. H.; Oshiro, M. M.; Turkson, J.; Levitzki, A.; Savino, R.; Ciliberto, G.; Moscinski, L.; Fernandez-Luna, J. L.; Nunez, G.; Dalton, W. S.; Jove, R. Immunity, 1999, 10, 105.
91. Dai, Y.; Rahmani, M.; Pei, X. Y.; Dent, P.; Grant, S. Blood, 2004, 104, 509.
92. Hideshima, T.; Chauhan, D.; Hayashi, T.; Akiyama, M.; Mitsiades, N.; Mitsiades, C.; Podar, K.; Munshi, N. C.; Richardson, P. G.; Anderson, K. C. Oncogene, 2003, 22, 8386.
93. Lesage, D.; Troussard, X.; Sola, B. Int. J. Cancer, 2005, 115, 171.