Presenilin 2 N141I mutation induces hyperimmunity through epigenetic repression of REV-ERBα in immune cells

Hyeri Nam DGIST 2023 국내박사

Hyperimmunity drives the pathogenesis of Alzheimer disease (AD). The immune system is under the circadian control, and circadian abnormalities accelerate AD progress. Here, we investigated how a familial AD-linked mutation demolishes expression of circadian genes and induces cognitive decline using the knock-in (KI) mice heterozygous for presenilin 2 (Psen2) N141I mutation. This mutation caused selective overproduction of clock gene-controlled cytokines through the DNA hypermethylation-mediated repression of REV-ERBα in innate immune cells and predisposed the KI/+ mice vulnerable to otherwise innocuous, mild immune challenges. Through the chemical library screening, we found that the antipsychotic chlorpromazine recovered the REV-ERBα level by rectifying DNA methylation via the inhibition of PI3K/AKT1 pathway and prevented the hyperactivation of innate immune cells and cognitive decline in KI/+ mice. Since circadian dysfunction is closely related with neuroinflammation, we further investigated whether repression of REV-ERBα is associated with dysfunction of immune cell-endogenous or central circadian rhythm. Psen2 N141I mutation lowered amplitude of intrinsic daily oscillation, but with the normal period, in innate immune cells. Of interest, repression of REV-ERBα was specifically associated with KI/+ immune cells, and analyses of the central clock and animal behavioral rhythms revealed that central clock remained intact without down-regulation of REV-ERBα. These results suggest that Psen2 N141I mutation induces hyperimmunity mainly through the suppression of REV-ERBα in immune cells, but circadian rhythm in both immune cells and central clock remain normal. Our findings highlight a previously unrecognized pathogenic link between Psen2 N141I mutation and overactivation of immune cells through the epigenetic suppression of REV-ERBα and provide a novel therapeutic avenue for the treatment of AD. 과도하게 유발되는 면역 반응은 알츠하이머 치매 발병의 원인과 깊은 연관이 있다. 아밀로이드 베타의 생성과 축적에 의해 대식세포 및 미세아교세포의 대식작용과 과도한 염증성 물질 분비는 신경손상을 불러 일으킨다고 알려져 있다. 특히 수면 장애 등과 같은 생체 시계의 고장은 치매 환자에서 자주 발견되며 이는 신경염증반응과도 연관되어 있다고 밝혀져 왔다. 하지만 여전히 신경염증과 알츠하이머 치매 사이의 기전은 잘 밝혀져 있지 않다. 따라서 본 논문에서 가족성 알츠하이머 치매 발병 위험 유전자로 알려진 프리세닐린 2의 N141I 돌연변이를 실제 인간 환자와 유사하게 자연 발현하는 쥐를 제작하고, 돌연변이 쥐가 정상 쥐에서는 무해한 아주 작은 양의 염증 자극이나 응집된 아밀로이드 베타에도 민감하게 반응함을 확인하였다. 프리세닐린 N141I 이형돌연변이 쥐는 작은 면역 자극에도 미세아교세포를 활성화시키고 염증성 사이토카인들을 과량으로 분비, 결과적으로 기억력 감소 증상을 가져왔다. 이는 미세아교세포 뿐 아니라 대식세포와 성상세포에서도 같은 증상을 가졌다. 일주기리듬의 영향을 받는4 종류의 염증성 사이토카인 (IL-6, CXCL1, CCL2, CCL5)들의 과분비 원인으로 일주기 유전자 REV-ERBα 프로모터의 과메틸화에 의해서 일어남을 확인하고, PI3K/AKT1 신호전달경로를 통해서 과메틸화를 유도함을 증명하였다. 일주기 유전자 REV-ERBα의 발현 억제는 면역세포를 여전히 세포 내 리듬은 유지하였다. 약물 재창출은 안정성이 입증된, 임상승인이 통과된 기존의 시판 약물을 이용하여 새로운 적응증을 규명하는 신약개발 방법이다. 조현병 등의 정신병 치료제로 사용중인 약물인 클로르프로마진이 기존의 효과보다 훨씬 적은 농도에서 REV-ERBα 탈메틸화를 통한 발현회복과 과면역반응 억제의 효과를 보임을 증명하였고, 그 결과 기억능력을 회복하는 효과를 가짐을 보였다. 본 논문은 이를 통해 알츠하이머 치매와 미세아교세포 과면역 사이의 새로운 기전을 규명함으로써 더욱 심도 깊은 치매 치료 연구의 발판을 마련하고 치료 기술 개발에 새로운 전략법을 제시할 수 있는 기대 효과를 보여준다.

액틴섬유의 역동적 구조 및 가족형 알츠하이머 질환과 연관된 프리세닐린 유전자 변이에 의한 마그네슘 억제성 양이온 전류의 조절

정순연 성균관대학교 2006 국내박사

Magnesium-inhibited, non-selective cation current (IMIC) is activated by depletion of intracellular Mg2+ and ATP. IMIC transports various divalent cations including Mg2+ and Ca2+ and is contributed to Mg2+ and Ca2+ homeostasis. In this study, I investigate the effect of actin filament dynamics and familial Alzheimer disease associated presenilin mutation on MIC channel activity. The electrophysiological and pharmacological properties of IMIC recorded in Jurkat E6.1 cells and HEK293 cells were well matched to the previously reported characteristics of IMIC. The RT-PCR analysis and siRNA-mediated knockdown of TRPM7 strongly suggested that TRPM7 is a critical constituent to construct functional MIC channel. In the experiment on the regulation of IMIC by actin cytoskeleton, formation of stable cortical actin network by calyculin A inhibited the activation of IMIC, while the actin depolymerizing reagent, cytochalasin D, reversed the inhibition. Induction of dense cortical actin layer by constitutively active form of RhoA also inhibited the activation of IMIC. In addition, IMIC was significantly suppressed by myosin light chain kinase (MLCK) inhibitor, ML-9 and was enhanced by treatments of two distinct phosphatase inhibitor, microcystin and okadaic acid. These results suggest that the activation of IMIC might be dynamically regulated by actin cytoskeleton rearrangement. Presenilins (PS1 and PS2) are essential for g-secretase activity, which mediated the regulated intramembrane proteolysis of selected type-I membrane proteins including b-amyloid precursor protein. In addition to their proteolytic function, the presenilins also modulate membrane trafficking of various proteins. Familial Alzheimer disease-associated presenilin mutations have been reported to be involved in the neuropathological characteristics such as increase of Ab42 secretion and defect in capacitative calcium entry (CCE), a refilling mechanism for depleted intracellular calcium stores. Here, I recorded the IMIC in various presenilin mutant-expressing cells and tried to elucidate the relationship between dysregulation of Ca2+ homeostasis observed in presenilin mutants and the change of IMIC activity. In results, genetic ablation of the presenilin or over-expression of dominant-negative presenilin resulted in increased basal IMIC activity. And, expression of familial Alzheimer’s disease (FAD)-linked PS1 mutations (gain-of-function) significantly attenuated IMIC. However, Ca2+-relrease-activated Ca2+ currents (CRAC) were not affected by these FAD-associated presenilin mutations. Several g-secretase inhibitors and non-steroidal anti-inflammatory drugs (NSAIDs) failed to restore IMIC in FAD-associated presenilin mutants. But, the elevation of intracellular PIP2 and treatments of phospholipase C inhibitor effectively rescued the IMIC deficit. These results suggest that Ab42 oversecretion and MIC channel dysfunction observed in FAD presenilin-expressing cells may be attributed to altered PIP2 metabolism by presenilin mutation. Taken together, I suggest that the activity of TRPM7 channel might be regulated by dynamic change of actin-cytoskeleton structure and presenilin via PIP2 metabolism. TRPM7 channel could contribute to intracellular Ca2+ homeostasis by formation of another Ca2+-conducting path. 마그네슘 억제성, 비선택성 양이온 전류 (MIC)는 세포 내 마그네슘 이온 및 ATP의 고갈에 의해 활성화되며 세포 내 마그네슘 및 칼슘의 항상성 유지에 기여하는 것으로 알려져 있다. 본 논문에서는 액틴 섬유의 구조 변화 및 가족형 알츠하이머 질환 (FAD)과 연관된 프리세닐린 유전자 변이가 Jurkat E6.1과 HEK 293 세포에서 기록되는 내생성 MIC 전류의 활성에 미치는 영향에 관하여 연구하고자 하였다. Jurkat E6.1과 HEK 293 세포에서 기록된 MIC 전류는 전형적인 MIC 전류의 전기생리학적, 약리학적 특성을 보여주었으며 RT-PCR과 siRNA 실험은 이 전류의 분자적 대응체가 TRPM7임을 강력히 제시해 주었다. 액틴 세포골격의 변화에 따른 조절과 관련하여, calyculin A를 전처리 함으로써 유도된 안정된 cortical F-액틴 그물망 형성은 MIC 전류의 활성화를 효과적으로 억제하였으며, 액틴 섬유 분해를 유도하는 cytochalasin D의 처리는 calyculin A에 의해 억제되었던 MIC 전류를 회복시켰다. 활성화된 형태의 RhoA를 형질전환 시킨 세포에서 기록한 MIC 전류 또한 RhoA에 의해 유도된 짙은 cortical 액틴 섬유층 형성에 의해 그 활성이 억제되었다. 또한, 미오신 L-사슬 인산화효소 억제제, ML 화합물 (ML-7과 ML-9) 등의 처리도 MIC 전류를 효과적으로 억제하였으며 탈인산화 효소 억제제인 microcystin과 okadaic acid의 처리는 MIC 전류 활성을 증가시켰다. 이러한 결과는 MIC 전류의 활성화가 세포 내 액틴 세포골격의 재배열에 의해 역동적으로 조절되어지고 있음을 보여준다. 프리세닐린은 g-secretase의 구성요소로 아밀로이드 b-단백질 전구체를 포함한 세포막 단백질 I형의 분해 과정 및 다양한 세포 내 단백질의 수송에 관여한다. 가족형 알츠하이머 질환 (FAD)과 연관된 프리세닐린 돌연변이는 신경병리학적으로 Ab42의 생성 증가와 세포 내 칼슘이 고갈되었을 때 일어나는 칼슘 유입 (CCE)의 감소를 특징적으로 나타내는 것으로 보고되었다. 본 연구에서는 다양한 프리세닐린 돌연변이를 발현하고 있는 세포주로부터 MIC 전류를 측정하고, 이를 비교 분석함으로써 프리세닐린 돌연변이에서 보여지는 세포 내 칼슘 항상성 붕괴가 MIC 이온통로의 활성변화와 어떠한 연관성을 가지고 있는지에 관하여 실험하였다. 실험결과, 프리세닐린 유전자를 제거하거나 dominant negative를 발현시켜 프리세닐린의 기능을 억제한 세포에서는 MIC 전류가 기본적으로 이미 활성화되어 있었으며, FAD-연관 프리세닐린 돌연변이를 발현하고 있는 세포에서는 야생형 프리세닐린을 발현하고 있는 세포에 비해 MIC 전류의 활성이 상당히 감소되어 나타났다. 그러나, 칼슘 방출에 의해 활성화 되는 칼슘 전류 (CRAC)의 활성은 FAD-연관 프리세닐린 돌연변이 발현세포와 야생형 프리세닐린 발현세포간에 유의적인 차이를 보이지 않았다. 다양한 g-secretase 억제제와 비스테로이드성 항 염증약물의 처리는 프리세닐린 의존성 MIC 전류의 활성 억제를 회복시키지 못했다. 한편, 세포 내 PIP2 농도 증가 및 포스포리파제 C (PLC) 억제제인 edelfosine과 U73122의 처리는 억제되어 있던 MIC 전류를 효과적으로 증가시켰다. 이러한 결과들은 FAD 연관 프리세닐린 돌연변이 세포에서 보여지는 Ab42의 과다생성 및 TRPM7 이온통로의 기능 장애가 프리세닐린 돌연변이로 인해 야기된 PIP2 대사의 불균형과 연관되어 있음을 시사한다. 이상의 결과를 종합해 고려할 때, 본인은 TRPM7 이온통로의 활성이 액틴 세포골격의 역동적 구조 변화 및 프리세닐린에 의한 PIP2 대사 조절을 통해 선택적으로 조절되고 있으며 칼슘 유입의 또 다른 통로를 형성해 세포 내 칼슘 항상성 유지에 기여하고 있을 것이라 제안한다.

Role of Presenilin 2 in Corticosterone-Induced Autophagic Cell Death and Aging-Associated Senescence of Adult Hippocampal Neural Stem Cells

Jihyun Hong DGIST 2026 국내박사

A study on phenotypic and transcriptomic response to exercise in Alzheimer’s disease mice expressing mutant (N141I) presenilin-2

황동주 한국체육대학교 대학원 2020 국내박사

Physical exercise is believed to produce beneficial effects on pathological features and behavioral symptoms of Alzheimer’s disease (AD). However, the molecular mechanisms by which exercise reduces pathophysiology of AD are not clearly understood. In the present study, it was examined whether the regular moderate exercise can improve cognitive function and produce transcriptomic response in the brain. To address this, four groups of mice were studied, non-transgenic control (Non-Tg), mice expressing the human presenilin-2 wild type (Tg-PS2w), mice expressing the human presenilin-2 with N141I mutation (Tg-PS2m), and mice expressing the human presenilin-2 with N141I mutation that were subjected to treadmill exercise (TE) treated at a speed of 10m/min for 50 min/day, 5 days/week, for 6 weeks (Tg-PS2m/Ex). Tg-PS2m/Ex mice exhibited increased preference in exploring a novel object compared to Tg-PS2m in the novel object recognition test, whereas effects of exercise on cognitive deficits of Tg-PS2m in the water maze test and passive avoidance test were subtle or undetected. Western blot and histological analysis using amyloid oligomer (A11) and Aβ (6E10) antibody indicated that amyloid oligomer-reactive bands and plaque deposition in the hippocampus tended to be reduced after TE treatment, although a statistical significance in both analyses was not obtained. Transcriptomic (RNA-sequencing) analysis of gene expression profiles and following protein analysis revealed that the cell cycle regulatory gene, Cdc28 protein kinase regulatory subunit 2 (Cks2), was decreased, and the cell cycle- and apoptotic cell death-related factors, including cyclin D1, PCNA, and cleaved caspase-3 were increased in the hippocampus of Tg-PS2m, whereas TE treatment reversed their altered expression. These results suggest that the regular moderate exercise for 6 weeks is not sufficient to clearly remove Aβ accumulation in the brain, but it improves cognitive deficits in the novel object recognition task and produces significant effects to reverse the transcriptomic responses driving cell-death in the hippocampus of Tg-PS2m mice. The results of the present study support the hypothesis that regular excise produces beneficial effects on pathological features and behavioral symptoms of AD through activation of transcriptomic responses in the hippocampus. 이 연구는 운동이 Presenilin-2 돌연변이 유전자를 발현하는 알츠하이머 형질전환 마우스의 주요 병리지표와 전사체 발현에 미치는 영향에 대해 알아보고자 하였다. 연구목적을 달성하기 위해 모든 마우스는 Non-Tg (Non-transgenic control), Tg-PS2w (Transgenic mice expressing presenilin-2 wild-type), Tg-PS2m (Transgenic mice expressing mutated (N141I) presenilin-2), Tg-PS2m/Ex (Transgenic mice expressing mutated (N141I) presenilin-2 that were subjected to exercise) 집단으로 구분하였으며, 운동집단은 6주간 트레드밀 운동을 실시하였다. 그 결과, 수중미로검사(WMT)와 신물질탐색검사(NORT) 통해 Tg-PS2m 집단과 비교하여 Tg-PS2m/Ex 집단의 인지기능 수준이 개선된 것을 확인하였으며, Tg-PS2m 집단에서 해마(Hippocampus) 의존적으로 증가된 아밀로이드 베타(Amyloid beta; Aβ) 병변이 운동에 의해 감소하는 경향을 나타내는 것을 확인하였다. 또한, RNA-sequencing 기반 전사체 발현 분석과 단백질 정량분석을 통해 Tg-PS2m 집단에서 증가된 세포주기(Cell cycle) 및 세포사멸(Apoptosis) 관련 인자(Cyclin D1, PCNA, Bax, Cleaved caspase-3)의 발현이 운동에 의해 감소하는 것을 확인하였으며, 이를 매개하는 잠재적인 유전인자로서 Cdc28 protein kinaseregulatory subunit 2 (Cks2)의 변화를 관찰하였다. 결론적으로 6주간의 운동은 뇌에서 Aβ 병변을 제거하기에 충분하진 않지만, Tg-PS2m 알츠하이머 동물모델에서 해마 의존적으로 신경세포 사멸을 유도하는 유전적 반응과 인지기능 결함에 대한 개선효과를 나타냈다. 따라서, 운동은 알츠하이머 질환의 예방 및 치료를 위한 중재전략으로 활용 가능할 것으로 생각된다.

Presenilin-2 (PS2) mediates corticosterone-induced autophagic cell death in adult hippocampal neural stem cells

Jihyun Hong DGIST 2019 국내석사

Autophagy is essential for cell survival during various stress response and also act to maintain cell homeostasis using unnecessary proteins, metabolites and organelles at basal state. However, we found that the major stress hormone, corticosterone (CORT) in-duced autophagic cell death (ACD) without signs of apoptosis in adult hippocampal neural (HCN) stem cells. Interestingly, presenilin-2 (PS2), known as one of familiar AD genes, was up-regulated by CORT treatment whereas presenilin-1 (PS1) was not. Additionally, genetic ablation of PS2 in HCN cells using CRISPR/Cas9 genome editing technique sup-pressed CORT-induced ACD whereas re-expression of PS2 in PS2 KO HCN cells recov-ered CORT-induced ACD. We also observed that type Ⅰ of microtubule associated protein 1 light chain 3 beta (MAP1LC3B) / γ-aminobutyric acid type A receptor-associated protein like (GABARAP L) 2 was decreased in PS2 KO HCN cells compared to control, suggest-ing that modification of ATG8 proteins may be affected by PS2. Thereby, we suggest that PS2 mediates CORT-induced ACD. Psychological stress is thought to accelerate the pathogenesis of Alzheimer’s dis-ease (AD). However, the underlying mechanisms by which stress causes the AD pathology remain largely unknown. Our findings will unveil the new roles of PS2 in autophagy and stress and provide novel insights into the death of HCN cells and AD pathogenesis. 프리세닐린 2에 의해 조절되는 성체 해마신경줄기세포에서의 코르티코스테론 유도 오토파지 세포사멸 뇌의 기억 및 인지에 중요한 역할을 하는 성체 해마신경줄기세포의 사멸 연구는 퇴행성 뇌질환에 대한 치료 및 기전 규명에 필요한 연구 중 하나이다. 또한 퇴행성 뇌질환 중 하나인 알츠하이머병과 스트레스와의 관계 연구는 아직까지 정확한 기전이 밝혀져 있지 않다. 따라서 본 연구는 알츠하이머병 관련 유전자 중 하나인 프리세닐린 2에 의한 자가소화 작용(Autophagy, 오토파지) 조절 관점에서 스트레스에 의한 성체 해마신경줄기세포의 사멸과 오토파지와의 관계 및 기전을 규명하고자 한다. 자가소화작용(Autophagy,오토파지)은 다양한 스트레스 상황에서 세포 생존에 중요한 역할을 한다. 하지만 오토파지가 지나치게 활성화될 경우, 세포사멸을 일으키는 세포예정사 중 하나로써 작용할 수도 있다. 본 연구에서도 스트레스 호르몬 중 하나인 코르티코스테론을 처리하였을 때, 성체 해마신경줄기세포의 사멸이 자가소화 작용 활성에 의한 것임을 관찰하였다. 또한 코르티코스테론을 처리 후, 조기발현 가족성 알츠하이머병 유전자 중 하나인 프리세닐린 2의 전사 및 발현양이 증가함을 확인하였고, 코르티코스테론에 의한 오토파지 세포사멸과 관계가 있을 것으로 예상, 추가적으로 CRISPR/Cas9 유전자 편집 기술을 사용하여 만든 프리세닐린2녹아웃 세포에서 코르티코스테론에 의한 세포사멸이 감소함을 확인하였다. 따라서 프리세닐린 2에 의하여 코르티코스테콘 유도 오토파지 세포사멸이 조절됨을 증명하였다. 이어서 프리세닐린 2 녹아웃 세포에서 오토파고솜 형성에 중요한 LC3의 Ⅰ 이 전반적으로 줄어 들어있는 것을 관찰하였으며, 프리세닐린 2에 의한 Atg4의 조절이 LC3 processing에 영향을 줄 것으로 추측된다. 이 단계까지의 연구가 프리세닐린 2에 의한 코르티코스테론 유도 오토파지 세포사멸의 기전을 전부 설명하긴 어려우나, 본문에 제시된 연구를 통해 스트레스와 알츠하이머병의 관계를 자가소화작용에 의한 성체 해마신경줄기 세포사멸기전으로 새롭게 보여으로써 스트레스에 의한 치매 발병 원인 연구와 치료개발 기술 발전에 새로운 가능성을 보여주고 있다.

The effects of Compound ADX and Compound ADY in neuroinflammation phenotypes of Presenilin 2 N141I knock-in mouse

Seohyeon Hwang DGIST 2022 국내석사

Role of Alzheimer's Disease Causing Presenilin-1 Mutations in Mitochondrial Dynamics.

박희진 성균관대학교 일반대학원 2017 국내석사

Early stage of Alzheimer's disease(AD) reveals mitochondrial deficit and dysfunction. Mitochondrial dysfunction in AD causes synaptic alteration, imbalance of lipid homeostasis, calcium homeostasis, and lack of ATP production. Familial Alzheimer's disease(FAD)-linked Presenilin-1(PS1) mutations, catalytic subunit of γ-secretase, cause early onset Alzheimer’s disease(EOAD). All mutation types have different pathological mechanism and ultimately break down cellular homeostasis. Our research shows more details about relationship between PS1 mutations (A431E, E280A, H163R, M146V, ΔExon9) and mitochondrial dysfunctions using diverse imaging techniques. Each of PS1-FAD cells exhibited different mitochondrial dysfunctions and reduced levels of proteins involved in mitochondrial dynamics. We also demonstrated that PS1 mutation caused decreased SIRT1 level and SIRT1’s stability was maintained by PS1 reconstitution. These results suggest that PS1 mutation may cause mitochondrial malfunction through regulating SIRT1’s level.

Role of alzheimer's disease causing presenilin-1 mutations in mitochondrial dynamics.

Park, Heejin Sungkyunkwan university 2017 국내석사

Mechanisms of acquired gefitinib-resistance and a natural diterpene yuanhuadine-mediated overcome of the resistance in non-small cell lung cancer

배송이 서울대학교 대학원 2015 국내박사

Acquired resistance to epidermal growth factor receptor tyrosine kinase inhibitors (EGFR-TKIs), such as gefitinib, remains a major problem in non-small cell lung cancer (NSCLC) treatment. Thus, a large number of studies are ongoing to identify drug-resistant mechanisms and to discover novel therapeutic strategies and targets for NSCLC treatment. The present study suggests mechanisms of acquired gefitinib resistance using H292-Gef, an NSCLC cell line that gained resistance through continuous exposure to gefitinib. Furthermore, the possibility of overcoming resistance by regulating the proposed mechanisms was examined using a daphnane diterpenoid yuanhuadine (YD). Recently, increased AXL activation has been identified as a novel mechanism for acquired resistance to EGFR-TKIs in NSCLC treatment. However, the cause of uncontrolled AXL expression is not fully understood. Here, it was first demonstrated that AXL is overexpressed in H292-Gef cells as a result of slow turnover and that AXL is degraded by presenilin-dependent regulated intramembrane proteolysis (PS-RIP). As evidence of PS-RIP involvement, typical fragments of AXL, namely, an extracellular and soluble N-terminal fragment (NTF), an intermediate membrane-anchored C-terminal fragment (CTF) and an intracellular domain (ICD), were sequentially generated. Treatment with YD effectively accelerated AXL turnover by PS-RIP and resulted in down-regulation of full-length AXL in H292-Gef cells. SerpinB2 is a component of the urokinase plasminogen activator (uPA) system; however, its role is to inhibit uPA, preventing induction of extracellular matrix (ECM) degradation which enhances cancer cell migration and invasion. Moreover, SerpinB2 has been recognized as one of the biomarkers for lung cancer progression and metastasis. Nevertheless, the relationship between SerpinB2 and EGFR-TKI resistance has not been discussed. Herein, the expression of SerpinB2 was found to be down-regulated in acquired gefitinib-resistant H292-Gef cells. The results also revealed that low SerpinB2 levels in H292-Gef cells contributed to increased invasiveness and invadopodia length. However, YD treatment up-regulated SerpinB2 levels, reversing invasive properties in H292-Gef cells, such as uPA expression, invadopodia protrusion and EMT markers. Based on these findings, down-regulation of AXL turnover and SerpinB2 expression can be regarded as novel biomarkers of acquired gefitinib resistance and therapeutic targets to overcome this resistance. Furthermore, YD, which induces AXL degradation and SerpinB2 up-regulation may be considered a potential lead compound for the treatment of NSCLC and gefitinib-resistant NSCLC.