S'abonner

DNA-dependent protein kinase inhibition blocks asthma in mice and modulates human endothelial and CD4+ T-cell function without causing severe combined immunodeficiency - 05/02/15

Doi : 10.1016/j.jaci.2014.09.005 
Mohamed A. Ghonim, MS a, c, , Kusma Pyakurel, BS a, , Jihang Ju, PhD a, , Paulo C. Rodriguez, PhD a, Matthew R. Lammi, MD b, Christian Davis a, Mohammad Q. Abughazleh, BS a, Moselhy S. Mansy, PhD c, Amarjit S. Naura, PhD a, , , A. Hamid Boulares, PhD a,
a Stanley S. Scott Cancer Center, LSU Health Sciences Center, New Orleans, La 
b Pulmonary and Critical Care Section, LSU Health Sciences Center, New Orleans, La 
c Faculty of Pharmacy, Al-Azhar University, Cairo, Egypt 

Corresponding authors: A. Hamid Boulares, PhD, Or: Amarjit S. Naura, PhD, 1700 Tulane Ave, New Orleans, LA 70112.

Abstract

Background

We reported that DNA-dependent protein kinase (DNA-PK) is critical for the expression of nuclear factor κB–dependent genes in TNF-α–treated glioblastoma cells, suggesting an involvement in inflammatory diseases.

Objective

We sought to investigate the role of DNA-PK in asthma.

Methods

Cell culture and ovalbumin (OVA)– or house dust mite–based murine asthma models were used in this study.

Results

DNA-PK was essential for monocyte adhesion to TNF-α–treated endothelial cells. Administration of the DNA-PK inhibitor NU7441 reduced airway eosinophilia, mucus hypersecretion, airway hyperresponsiveness, and OVA-specific IgE production in mice prechallenged with OVA. Such effects correlated with a marked reduction in lung vascular cell adhesion molecule 1 expression and production of several cytokines, including IL-4, IL-5, IL-13, eotaxin, IL-2, and IL-12 and the chemokines monocyte chemoattractant protein 1 and keratinocyte-derived chemokine, with a negligible effect on IL-10/IFN-γ production. DNA-PK inhibition by gene heterozygosity of the 450-kDa catalytic subunit of the kinase (DNA-PKcs+/−) also prevented manifestation of asthma-like traits. These results were confirmed in a chronic model of asthma by using house dust mite, a human allergen. Remarkably, such protection occurred without causing severe combined immunodeficiency. Adoptive transfer of TH2-skewed OT-II wild-type CD4+ T cells reversed IgE and TH2 cytokine production but not airway hyperresponsiveness in OVA-challenged DNA-PKcs+/− mice. DNA-PK inhibition reduced IL-4, IL-5, IL-13, eotaxin, IL-8, and monocyte chemoattractant protein 1 production without affecting IL-2, IL-12, IFN-γ, and interferon-inducible protein 10 production in CD3/CD28-stimulated human CD4+ T cells, potentially by blocking expression of Gata3. These effects occurred without significant reductions in T-cell proliferation. In mouse CD4+ T cells in vitro DNA-PK inhibition severely blocked CD3/CD28-induced Gata3 and T-bet expression in CD4+ T cells and prevented differentiation of TH1 and TH2 cells under respective TH1- and TH2-skewing conditions.

Conclusion

Our results suggest DNA-PK as a novel determinant of asthma and a potential target for the treatment of the disease.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Key words : DNA-dependent protein kinase, asthma, GATA-3, TH2 cytokines, adhesion molecules, eosinophilia, severe combined immunodeficiency disease, T-cell receptor

Abbreviations used : AHR, BAL, DNA-PK, DNA-PKcs, FACS, HDM, HUVEC, LSMC, LSUHSC, MCP-1, NF-κB, NHEJ, OVA, SCID, TCR, VCAM-1, WT


Plan


 Supported in part by grant HL072889 from the National Institutes of Health (NIH) and funds from the Louisiana Cancer Research Center (New Orleans, La; to A.H.B.), by the Egyptian Cultural and Educational Bureau (Egypt), by P20GM103501 from the NIH (to A.S.N. [program director: Dr A. Ochoa]), by postdoctoral fellowship 11POST8000008 (to J.J.) and predoctoral fellowship 14PRE19630012 (to K.P.) from the American Heart Association, and by a NIH/U54 GM104940 (LACaTS) Scholar grant to M.R.L.
 Disclosure of potential conflict of interest: The authors declare that they have no relevant conflicts of interest.


© 2014  American Academy of Allergy, Asthma & Immunology. Publié par Elsevier Masson SAS. Tous droits réservés.
Ajouter à ma bibliothèque Retirer de ma bibliothèque Imprimer
Export

    Export citations

  • Fichier

  • Contenu

Vol 135 - N° 2

P. 425-440 - février 2015 Retour au numéro
Article précédent Article précédent
  • Subsets of airway myeloid-derived regulatory cells distinguish mild asthma from chronic obstructive pulmonary disease
  • Jessy S. Deshane, David T. Redden, Meiqin Zeng, Marion L. Spell, Jaroslaw W. Zmijewski, John T. Anderson, Rohit J. Deshane, Amit Gaggar, Gene P. Siegal, Edward Abraham, Mark T. Dransfield, David D. Chaplin
| Article suivant Article suivant
  • Prenatal and infant exposure to acetaminophen and ibuprofen and the risk for wheeze and asthma in children
  • Joanne E. Sordillo, Christina V. Scirica, Sheryl L. Rifas-Shiman, Matthew W. Gillman, Supinda Bunyavanich, Carlos A. Camargo, Scott T. Weiss, Diane R. Gold, Augusto A. Litonjua

Bienvenue sur EM-consulte, la référence des professionnels de santé.
L’accès au texte intégral de cet article nécessite un abonnement.

Déjà abonné à cette revue ?

Mon compte


Plateformes Elsevier Masson

Déclaration CNIL

EM-CONSULTE.COM est déclaré à la CNIL, déclaration n° 1286925.

En application de la loi nº78-17 du 6 janvier 1978 relative à l'informatique, aux fichiers et aux libertés, vous disposez des droits d'opposition (art.26 de la loi), d'accès (art.34 à 38 de la loi), et de rectification (art.36 de la loi) des données vous concernant. Ainsi, vous pouvez exiger que soient rectifiées, complétées, clarifiées, mises à jour ou effacées les informations vous concernant qui sont inexactes, incomplètes, équivoques, périmées ou dont la collecte ou l'utilisation ou la conservation est interdite.
Les informations personnelles concernant les visiteurs de notre site, y compris leur identité, sont confidentielles.
Le responsable du site s'engage sur l'honneur à respecter les conditions légales de confidentialité applicables en France et à ne pas divulguer ces informations à des tiers.


Tout le contenu de ce site: Copyright © 2024 Elsevier, ses concédants de licence et ses contributeurs. Tout les droits sont réservés, y compris ceux relatifs à l'exploration de textes et de données, a la formation en IA et aux technologies similaires. Pour tout contenu en libre accès, les conditions de licence Creative Commons s'appliquent.