scholarly journals Heterogeneity of Tumors in Breast Cancer: Implications and Prospects for Prognosis and Therapeutics

Scientifica ◽  
2020 ◽  
Vol 2020 ◽  
pp. 1-11
Author(s):  
Nigatu Tuasha ◽  
Beyene Petros
Keyword(s):  
Breast Cancer ◽  
Stem Cells ◽  
Drug Resistance ◽  
Anticancer Agents ◽  
Targeted Delivery ◽  
Poor Prognosis ◽  
Breast Cancer Stem Cells ◽  
Breast Cscs ◽  
Intracellular Activities

Breast cancer is the most commonly diagnosed form of cancer in women comprising 16% of all female cancers. The disease shows high intertumoral and intratumoral heterogeneity posing diagnostic and therapeutic challenges with unpredictable clinical outcome and response to existing therapy. Mounting evidence is ascertaining that breast cancer stem cells (CSCs) are responsible for tumor initiation, progression, recurrence, evolution, metastasis, and drug resistance. Therapeutics selectively targeting the CSCs based on distinct surface molecular markers and enhanced intracellular activities of these cells continue to evolve and hold significant promise. Having plethora of heterogeneity accompanied with failure of existing conventional therapeutics and poor prognosis, the present review focuses on elucidating the main signaling pathways in breast CSCs as major therapeutic targets. The role of developments in nanomedicine and miRNA as targeted delivery of therapeutic anticancer agents is also highlighted.

scholarly journals The role of steroid hormones in breast cancer stem cells

2015 ◽  
Vol 22 (6) ◽  
pp. T177-T186 ◽  
Author(s):  
Bruno M Simões ◽  
Denis G Alferez ◽  
Sacha J Howell ◽  
Robert B Clarke
Keyword(s):  
Breast Cancer ◽  
Stem Cells ◽  
Cancer Stem Cells ◽  
Steroid Hormones ◽  
Normal Mammary Gland ◽  
Breast Cancer Stem Cells ◽  
Tumor Initiating Cells ◽  
Unit Of Selection ◽  
Selection For

Breast cancer stem cells (BCSCs) are potent tumor-initiating cells in breast cancer, the most common cancer among women. BCSCs have been suggested to play a key role in tumor initiation which can lead to disease progression and formation of metastases. Moreover, BCSCs are thought to be the unit of selection for therapy-resistant clones since they survive conventional treatments, such as chemotherapy, irradiation, and hormonal therapy. The importance of the role of hormones for both normal mammary gland and breast cancer development is well established, but it was not until recently that the effects of hormones on BCSCs have been investigated. This review will discuss recent studies highlighting how ovarian steroid hormones estrogen and progesterone, as well as therapies against them, can regulate BCSC activity.

scholarly journals Abstract 3083: Role of S100A10 in the metastatic colonization of breast cancer stem cells

2021 ◽  
Author(s):  
Yohei Shimono ◽  
Hisano Yanagi ◽  
Takashi Watanabe ◽  
Tatsunori Nishimura ◽  
Takanori Hayashi ◽  
...  
Keyword(s):  
Breast Cancer ◽  
Stem Cells ◽  
Cancer Stem Cells ◽  
Breast Cancer Stem Cells ◽  
Metastatic Colonization

scholarly journals The role of ProMyelocytic Leukemia (PML) protein in breast cancer and breast cancer stem cells

2018 ◽  
Author(s):  
Νικολέτα-Νίκη Σαχίνη
Keyword(s):  
Breast Cancer ◽  
Stem Cells ◽  
Cancer Stem Cells ◽  
Promyelocytic Leukemia ◽  
Breast Cancer Stem Cells ◽  
Forkhead Box ◽  
Forkhead Box M1

Ο καρκίνος του μαστού αποτελεί την πιο συχνή μορφή καρκίνου στις γυναίκες. Πρόκειται για μια ετερογενή ασθένεια όσον αφορά το φαινότυπό της και το γενετικό της υπόβαθρο. Καρκινικά χαρακτηριστικά, όπως ο ρυθμός πολλαπλασιασμού, η διεισδυτικότητα, η μεταστατικότητα, η ανθεκτικότητα στα φάρμακα και συγκεκριμένες ογκογόνες μεταλλαγές διαφέρουν μεταξύ περιπτώσεων καρκίνου του μαστού. Τέτοιου είδους ετερογένεια (ενδο-ογκική και δι-ογκική) μεταξύ των όγκων προκύπτει από στοχαστικές γενετικές και επιγενετικές αλλαγές οι οποίες προσδίδουν κληρονομήσιμες φαινοτυπικές και λειτουργικές διαφορές μεταξύ των καρκινικών κυττάρων. Παρ’ όλο που υπάρχουν θεραπευτικά σχήματα που αντιμετωπίζουν επιτυχώς την ασθένεια, η ετερογενής της φύση την καθιστά δύσκολο θεραπευτικό στόχο. Επομένως, η κατανόηση των παθογενετικών και μοριακών μηχανισμών οι οποίοι διέπουν τη νόσο και τους διαφορετικούς υποτύπους της είναι απαραίτητη για την ανακάλυψη νέων φαρμακευτικών στόχων και το σχεδιασμό εξατομικευμένης θεραπείας.Η πρωτεΐνη της προμυελοκυτταρικής λευχαιμίας (PML) περιγράφεται συνήθως ως ογκοκατασταλτικός παράγοντας λόγω των προ-αποπτωτικών, ανασταλτικών του κυτταρικού κύκλου και προγηραντικών ιδιοτήτων της. Συνεπώς, η έκφρασή της απουσιάζει από πρωτοπαθή δείγματα διαφόρων νεοπλασιών, συμπεριλαμβανομένου και του καρκίνου του μαστού. Παρ’ όλα αυτά σε πρόσφατες βιβλιογραφικές αναφορές η PML χαρακτηρίζεται ως ογκογόνος παράγοντας. Συγκεκριμένα, στη χρόνια μυελογενή λευχαιμία, σε γλοιοβλαστώματα και σε ορισμένες περιπτώσεις τριπλά αρνητικού καρκίνου του μαστού η PML εκφράζεται σε υψηλά επίπεδα. Οι προ-ογκογόνες ιδιότητες της PML φαίνεται να σχετίζονται με τη ρύθμιση του κυτταρικού κύκλου των φυσιολογικών και καρκινικών βλαστοκυττάρων αλλά και τη διατήρηση της αυτο-ανανέωσης, μέσω μεταβολικών οδών π.χ. οξείδωση των λιπαρών οξέων. Επομένως, προκύπτει ότι υπό συγκεκριμένες συνθήκες η PML έχει διττό ρόλο στην ογκογένεση εκδηλώνοντας ογκοκατασταλτική ή ογκογόνα δράση.Σκοπός της παρούσας διδακτορικής διατριβής ήταν η αποσαφήνιση των μοριακών και επιγενετικών μηχανισμών με τους οποίους η PML ρυθμίζει τον κυτταρικό πολλαπλασιασμό και τα μονοπάτια αυτό-ανανέωσης στον καρκίνο του μαστού. Τα πειραματικά μας δεδομένα υποστηρίζουν ότι η υπερέκφραση (ΥΕ) της PML αναστέλλει τον πολλαπλασιασμό των κυττάρων και μπλοκάρει τον κυτταρικό κύκλο της τριπλά αρνητικά κυτταρικής σειράς καρκίνου του μαστού, MDA-MB-231. Από την ανάλυση του μεταγραφικού προφίλ αυτών των κυττάρων προκύπτει ότι σημαντικά σηματοδοτικά μονοπάτια και βιολογικές λειτουργίες, όπως και οι ρυθμιστές τους, διαταράσσονται μετά από ΥΕ PML. Ενδιαφέρον παρουσιάζει το γεγονός ότι πολλά από τα γονίδια σχετιζόμενα με τον κυτταρικό πολλαπλασιασμό των οποίων η έκφραση μειώνεται μετά από ΥΕ PML είναι και, θετικά, ρυθμιζόμενοι στόχοι του μεταγραφικού παράγοντα FOXM1 (Forkhead Box M1). Η λειτουργική αλληλεπίδραση της PMLIV με την επικράτεια πρόσδεσης του FOXM1 στο DNA, καθώς και η μείωση του FOXM1 σε επίπεδο mRNA και πρωτεΐνης, υποδεικνύουν ότι η PMLIV είναι ένας καταστολέας του FOXM1. Επιπλέον, δείξαμε ότι η PMLIV YE επηρεάζει το μεταγραφικό πρόγραμμα του μεταγραφικού παράγοντα, FOXO3, o οποίος δρα ανοδικά του FOXM1. Συμπερασματικά, προτείνουμε ότι η PML επηρεάζει την ισορροπία των FOXO3 και FOXM1 μεταγραφικών προγραμμάτων στοχεύοντας διακριτά υποσύνολα γονιδίων. Τα αποτελέσματα μας δείχνουν ότι υψηλά επίπεδα PML μπορούν να επηρεάσουν ταυτόχρονα ποικίλα σηματοδοτικά μονοπάτια στοχεύοντας τον άξονα FOXO3-FOXM1, ο οποίος συνδέει τον κυτταρικό πολλαπλασιασμό (FOXM1) με την απόπτωση, διακοπή του κυτταρικού κύκλου και μηχανισμούς επιβίωσης (FOXO3). Βρήκαμε ακόμη ότι εκτός από τους FOXO3 και FOXM1, η ΥΕ PML στοχεύει κι άλλους καίριους μεταγραφικούς παράγοντες (NFYA,E2F,TBP) με γενικό ρόλο στη μεταγραφή και στον κυτταρικό πολλαπλασιασμό. Συνεπώς, θεωρούμε ότι η PMLIV ΥΕ επιδρά σε σημαντικές βιολογικές διεργασίες μέσω ενός σύνθετου δικτύου μεταγραφικών παραγόντων και επιγενετικών αλλαγών. Αρχικά πειράματα PMLIV YE σε κύτταρα διαφορετικού τύπου καρκίνου του μαστού, τα Τ47D, έδειξαν ότι η PMLIV YE οδηγεί σε αναστολή του κυτταρικού πολλαπλασιασμού, αλλά προκαλεί και διαφορετικές αποκρίσεις σε σχέση με τα MDA-MB-231 κύτταρα.Μελετήσαμε ακόμη το ρόλο της PMLIV σε βλαστικά καρκινικά κύτταρα του μαστού. Παρατηρήσαμε ότι η PMLIV YE μειώνει την ικανότητα σχηματισμού ογκοσφαιρών στην καρκινική σειρά MDA-MB-231, υποδηλώνοντας ότι η PMLIV μειώνει την αυτό-ανανέωση των βλαστικών καρκινικών κυττάρων. Επιπλέον, ερευνήσαμε την επίδραση της PMLIV σε απομονωμένους, με βάση την έκφραση των επιφανειακών δεικτών EpCAM/CD24, υποπληθυσμούς καρκινικών κυττάρων και διαπιστώσαμε ότι η PMLIV YE επηρεάζει με διαφορετικό τρόπο την έκφραση γονιδίων που εμπλέκονται στη διαφοροποίηση του επιθηλίου, στην επιθηλιακή προς μεσεγχυματική μετάβαση, στον πολλαπλασιασμό και στη βλαστικότητα του κάθε υποπληθυσμού, καθώς και την ικανότητα αυτο-ανανέωσης η οποία καθορίστηκε in vitro με τη δοκιμασία σφαιρογένεσης και in vivo με ξενομοσχεύματα. Επομένως, τα αρχικά μας δεδομένα, σε αντίθεση με προηγούμενες αναφορές, υποστηρίζουν την άποψη ότι πολύ ογκογόνοι κυτταρικοί υποπληθυσμοί εμπίπτουν σε περισσότερους από έναν EpCAM/CD24 υπότυπους οι οποίοι επηρεάζονται από την PMLIV με διαφορετικό τρόπο.Συμπερασματικά, η ερευνά μας δίνει πληροφορίες για τη ρύθμιση της ανάπτυξης των όγκων από την PML στον καρκίνο του μαστού. Προσδιορίσαμε τους FOXO3 και FOXM1 σαν αλληλεπιδρώντες παράγοντες της PML, οι οποίοι προσδιορίζουν και το λειτουργικό αποτέλεσμα της PML στο κυτταρικό υπόβαθρο των MDA-MB-231 κυττάρων και αναδείξαμε έναν καινούριο, ρυθμιστικό άξονα στον πολλαπλασιασμό του καρκίνου του μαστού, PML/FOXO3/FOXM1, ο οποίος μπορεί να είναι θεραπευτικός στόχος. Επιπλέον, οι αρχικές παρατηρήσεις στα T47D κύτταρα, ενισχύουν την άποψη περί κυτταρικού υποβάθρου εξαρτώμενης δράσης της PML. Η PMLIV YE επηρέασε πολύ λιγότερο τη δημιουργία σφαιρών, ένδειξη αυτο-ανανέωσης, στα T47D σε σχέση με τα MDA-MB-231. Επιπλέον, συγκρίνοντας το μεταγραφικό προφίλ των δύο κυτταρικών σειρών, οι οποίες αντιπροσωπεύουν διαφορετικούς μοριακούς υποτύπους του καρκίνου του μαστού, μετά από PMLIV YE διαπιστώσαμε ότι η PMLIV επηρεάζει τόσο κοινές αλλά και διακριτές ομάδες γονιδίων. Προτείνουμε ότι η PML ευνοεί τόσο την αναστολή της ανάπτυξης του όγκου όσο και μηχανισμούς επιβίωσης σε διαφορετικό βαθμό, ο οποίος καθορίζεται από το εκάστοτε γενετικό και επιγενετικό υπόβαθρο των κυττάρων.

scholarly journals Dysregulation of Transcription Factor EB Contributes to Cell Proliferation, Metastasis and Stemness in Breast Cancer

2021 ◽  
Author(s):  
Ningwei Fu ◽  
Ning Fan ◽  
Wenchao Luo ◽  
Lijia Lv ◽  
Jing Li ◽  
...  
Keyword(s):  
Breast Cancer ◽  
Stem Cells ◽  
Cancer Stem Cells ◽  
Cancer Cells ◽  
Breast Cancer Cells ◽  
Migration And Invasion ◽  
Breast Cancer Stem Cells ◽  
Cancer Proliferation ◽  
Mammosphere Formation

Abstract Purpose: TFEB is a key regulator of autophagy-lysosomal biogenesis pathways, while its dysregulation is highly prevalent in various human cancers, but the specific contribution to breast cancer remains poorly understood. The main purpose of this study is to explore the role of TFEB in breast cancer proliferation, metastasis and maintaining breast cancer stem cells (BCSCs) traits, thus uncovering its underlying mechanism.Methods: Bioinformatics, western blotting and immunohistochemical staining were applied to analyze the expression of TFEB in breast cancer. Stable down-regulation TFEB cells were established in MCF-7 and MDA-MB-231 breast cancer cell lines. MTT, clone formation, wound healing, transwell and 3D tumor invasion assays were used to evaluate the proliferation, migration and invasion ability of breast cancer cells. Mammosphere formation, immunocytochemical (ICC) staining were used to detect the effect of down-regulating TFEB on breast cancer stem cells. Results: we demonstrated that higher expression of TFEB was found in breast cancer. TFEB depletion had inhibitory effects on cellular proliferation, migration and invasion of breast cancer cells. Moreover, knockdown TFEB decreased mammosphere formation ability of BCSCs and expression of cancer stem cell markers. Autophagy-lysosomal related proteins were decreased by down regulation of TFEB. Conclusion: we uncovered a critical role of TFEB in breast cancer proliferation and metastasis, and BCSCs self-renewal and stemness. The underlying mechanisms involve in maintaining BCSCs traits, and dysregulating lysosome functions.

scholarly journals Vitamin D-Induced Molecular Mechanisms to Potentiate Cancer Therapy and to Reverse Drug-Resistance in Cancer Cells

Nutrients ◽  
2020 ◽  
Vol 12 (6) ◽  
pp. 1798 ◽  
Author(s):  
Mariarosaria Negri ◽  
Annalisa Gentile ◽  
Cristina de Angelis ◽  
Tatiana Montò ◽  
Roberta Patalano ◽  
...  
Keyword(s):  
Breast Cancer ◽  
Stem Cells ◽  
Vitamin D ◽  
Drug Resistance ◽  
Cancer Therapy ◽  
Cancer Stem Cells ◽  
Crucial Role ◽  
Molecular Mechanisms ◽  
Vitamin D Supplementation

Increasing interest in studying the role of vitamin D in cancer has been provided by the scientific literature during the last years, although mixed results have been reported. Vitamin D deficiency has been largely associated with various types of solid and non-solid human cancers, and the almost ubiquitous expression of vitamin D receptor (VDR) has always led to suppose a crucial role of vitamin D in cancer. However, the association between vitamin D levels and the risk of solid cancers, such as colorectal, prostate and breast cancer, shows several conflicting results that raise questions about the use of vitamin D supplements in cancer patients. Moreover, studies on vitamin D supplementation do not always show improvements in tumor progression and mortality risk, particularly for prostate and breast cancer. Conversely, several molecular studies are in agreement about the role of vitamin D in inhibiting tumor cell proliferation, growth and invasiveness, cell cycle arrest and inflammatory signaling, through which vitamin D may also regulate cancer microenvironment through the activation of different molecular pathways. More recently, a role in the regulation of cancer stem cells proliferation and short non-coding microRNA (miRNAs) expression has emerged, conferring to vitamin D a more crucial role in cancer development and progression. Interestingly, it has been shown that vitamin D is able not only to potentiate the effects of traditional cancer therapy but can even contribute to overcome the molecular mechanisms of drug resistance—often triggering tumor-spreading. At this regard, vitamin D can act at various levels through the regulation of growth of cancer stem cells and the epithelial–mesenchymal transition (EMT), as well as through the modulation of miRNA gene expression. The current review reconsiders epidemiological and molecular literature concerning the role of vitamin D in cancer risk and tumor development and progression, as well as the action of vitamin D supplementation in potentiating the effects of drug therapy and overcoming the mechanisms of resistance often triggered during cancer therapies, by critically addressing strengths and weaknesses of available data from 2010 to 2020.

Sign in / Sign up

Export Citation Format

Share Document