Halting ErbB-2 isoforms retrograde transport to the nucleus as a new theragnostic approach for triple-negative breast cancer

Triple-negative breast cancer (TNBC) is clinically defined by the absence of estrogen and progesterone receptors and the lack of membrane overexpression or gene amplification of receptor tyrosine kinase ErbB-2/HER2. Due to TNBC heterogeneity, clinical biomarkers and targeted therapies for this disease remain elusive. We demonstrated that ErbB-2 is localized in the nucleus (NErbB-2) of TNBC cells and primary tumors, from where it drives growth. We also discovered that TNBC expresses both wild-type ErbB-2 (WTErbB-2) and alternative ErbB-2 isoform c (ErbB-2c). Here, we revealed that the inhibitors of the retrograde transport Retro-2 and its cyclic derivative Retro-2.1 evict both WTErbB-2 and ErbB-2c from the nucleus of BC cells and tumors. Using BC cells from several molecular subtypes, as well as normal breast cells, we demonstrated that Retro-2 specifically blocks proliferation of BC cells expressing NErbB-2. Importantly, Retro-2 eviction of both ErbB-2 isoforms from the nucleus resulted in a striking growth abrogation in multiple TNBC preclinical models, including tumor explants and xenografts. Our mechanistic studies in TNBC cells revealed that Retro-2 induces a differential accumulation of WTErbB-2 at the early endosomes and the plasma membrane, and of ErbB-2c at the Golgi, shedding new light both on Retro-2 action on endogenous protein cargoes undergoing retrograde transport, and on the biology of ErbB-2 splicing variants. In addition, we revealed that the presence of a functional signal peptide and a nuclear export signal (NES), both located at the N-terminus of WTErbB-2, and absent in ErbB-2c, accounts for the differential subcellular distribution of ErbB-2 isoforms upon Retro-2 treatment. Our present discoveries provide evidence for the rational repurposing of Retro-2 as a novel therapeutic agent for TNBC.Fil: Madera, Santiago. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; ArgentinaFil: Izzo, Franco. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; ArgentinaFil: Chervo, María Florencia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; ArgentinaFil: Dupont, Agustina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; ArgentinaFil: Chiauzzi, Violeta Alicia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; ArgentinaFil: Bruni, Sofia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; ArgentinaFil: Petrillo, Ezequiel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias; ArgentinaFil: Merin, Sharon S.. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; ArgentinaFil: de Martino, Mara. Cornell University. Weil Cornell Medicine; Estados Unidos. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; ArgentinaFil: Montero, Diego. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; ArgentinaFil: Levit, Claudio. Sanatorio Sagrado Corazón; ArgentinaFil: Lebersztein, Gabriel. Sanatorio Sagrado Corazón; ArgentinaFil: Anfuso, Fabiana. Sanatorio Sagrado Corazón; ArgentinaFil: Roldán Deamicis, Agustina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; ArgentinaFil: Mercogliano, María Florencia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; ArgentinaFil: Proietti Anastasi, Cecilia Jazmín. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; ArgentinaFil: Schillaci, Roxana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; ArgentinaFil: Elizalde, Patricia Virginia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; ArgentinaFil: Cordo Russo, Rosalia Ines. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; Argentin

Blocking soluble TNFα sensitizes HER2-positive breast cancer to trastuzumab through MUC4 downregulation and subverts immunosuppression

Background The success of HER2-positive (HER2+) breast cancer treatment with trastuzumab, an antibody that targets HER2, relies on immune response. We demonstrated that TNFα induces mucin 4 (MUC4) expression, which shields the trastuzumab epitope on the HER2 molecule decreasing its therapeutic effect. Here, we used mouse models and samples from HER2+ breast cancer patients to unravel MUC4 participation in hindering trastuzumab effect by fostering immune evasion.Methods We used a dominant negative TNFα inhibitor (DN) selective for soluble TNFα (sTNFα) together with trastuzumab. Preclinical experiments were performed using two models of conditionally MUC4-silenced tumors to characterize the immune cell infiltration. A cohort of 91 patients treated with trastuzumab was used to correlate tumor MUC4 with tumor-infiltrating lymphocytes.Results In mice bearing de novo trastuzumab-resistant HER2+ breast tumors, neutralizing sTNFα with DN induced MUC4 downregulation. Using the conditionally MUC4-silenced tumor models, the antitumor effect of trastuzumab was reinstated and the addition of TNFα-blocking agents did not further decrease tumor burden. DN administration with trastuzumab modifies the immunosuppressive tumor milieu through M1-like phenotype macrophage polarization and NK cells degranulation. Depletion experiments revealed a cross-talk between macrophages and NK cells necessary for trastuzumab antitumor effect. In addition, tumor cells treated with DN are more susceptible to trastuzumab-dependent cellular phagocytosis. Finally, MUC4 expression in HER2+ breast cancer is associated with immune desert tumors.Conclusions These findings provide rationale to pursue sTNFα blockade combined with trastuzumab or trastuzumab drug conjugates for MUC4+ and HER2+ breast cancer patients to overcome trastuzumab resistance

Nuclear PDCD4 expression defines a subset of luminal B-like breast cancers with good prognosis

The hormone receptor-positive (estrogen and/or progesterone receptor (PR)-positive) and HER2-negative breast cancer (BC) subtype is a biologically heterogeneous entity that includes luminal A-like (LumA-like) and luminal B-like (LumB-like) subtypes. Decreased PR levels is a distinctive biological feature of LumB-like tumors. These tumors also show reduced sensitivity to endocrine therapies and poorer prognosis than LumA-like tumors. Identification of biomarkers to accurately predict disease relapse in these subtypes is crucial in order to select effective therapies. We identified the tumor suppressor PDCD4 (programmed cell death 4), located in the nucleus (NPDCD4), as an independent prognostic factor of good clinical outcome in LumA-like and LumB-like subtypes. NPDCD4-positive LumB-like tumors presented overall and disease-free survival rates comparable to those of NPDCD4-positive LumA-like tumors, indicating that NPDCD4 improves the outcome of LumB-like patients. In contrast, NPDCD4 loss increased the risk of disease recurrence and death in LumB-like compared with LumA-like tumors. This, along with our results showing that LumB-like tumors present lower NPDCD4 positivity than LumA-like tumors, suggests that NPDCD4 loss contributes to endocrine therapy resistance in LumB-like BCs. We also revealed that PR induces PDCD4 transcription in LumB-like BC, providing a mechanistic explanation to the low PDCD4 levels in LumB-like BCs lacking PR. Finally, PDCD4 silencing enhanced BC cell survival in a patient-derived explant model of LumB-like disease. Our discoveries highlight NPDCD4 as a novel biomarker in LumA- and LumB-like subtypes, which could be included in the panel of immunohistochemical markers used in the clinic to accurately predict the prognosis of LumB-like tumors.Fil: Madera, Santiago. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; ArgentinaFil: Chervo, María Florencia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; ArgentinaFil: Chiauzzi, Violeta Alicia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; ArgentinaFil: Pereyra Matías G.. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; ArgentinaFil: Venturutti, Leandro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; ArgentinaFil: Izzo, Franco. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; ArgentinaFil: Roldán Deamicis, Agustina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; ArgentinaFil: Guzmán, Pablo. Universidad de La Frontera. Núcleo Científico y Tecnológico en Recursos Naturales; ChileFil: Dupont, Agustina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; ArgentinaFil: Roa, Juan Carlos. Universidad de La Frontera. Núcleo Científico y Tecnológico en Recursos Naturales; Chile. Universidad Católica de Chile; ChileFil: Cenciarini, Mauro Ezequiel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; ArgentinaFil: Barchuk, Sabrina. Gobierno de la Ciudad de Buenos Aires. Hospital General de Agudos "Juan A. Fernández"; ArgentinaFil: Figurelli, Silvina. Gobierno de la Ciudad de Buenos Aires. Hospital General de Agudos "Juan A. Fernández"; ArgentinaFil: Lopez Della Vecchia, Daniel Edgardo. Gobierno de la Ciudad de Buenos Aires. Hospital General de Agudos "Juan A. Fernández"; ArgentinaFil: Levit, Claudio. Sanatorio Sagrado Corazón. Servicio de Ginecología; ArgentinaFil: Lebersztein, Gabriel. Sanatorio Sagrado Corazón. Servicio de Ginecología; ArgentinaFil: Anfuso, Fabiana. Sanatorio Sagrado Corazón. Servicio de Ginecología; ArgentinaFil: Castiglioni, Teresa. Centro de Patología Dr. Elsner; ArgentinaFil: Cortese, Eduardo Mateo. Hospital Aeronáutico Central. Servicio de Ginecología; ArgentinaFil: Ares, Sandra. Instituto Oncológico Henry Moore; ArgentinaFil: Gil Deza, Ernesto. Instituto Oncológico Henry Moore; ArgentinaFil: Gercovich, Felipe G.. Instituto Oncológico Henry Moore; ArgentinaFil: Proietti Anastasi, Cecilia Jazmín. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; ArgentinaFil: Schillaci, Roxana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; ArgentinaFil: Cordo Russo, Rosalía I.. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; ArgentinaFil: Elizalde, Patricia Virginia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; Argentin

Melanoma cutâneo: estudo prospectivo de 65 casos Cutaneous melanoma: prospective study of 65 cases

FUNDAMENTOS: A incidência e a mortalidade por melanoma cutâneo vêm aumentando em todo o mundo. Os registros brasileiros de bases populacionais não refletem precisamente a real dimensão do problema. OBJETIVOS: Estudo prospectivo de 65 casos de melanoma cutâneo observados no Hospital Universitário Clementino Fraga Filho no período de 1993 a 2003. MÉTODOS: Foram analisadas as variáveis idade, sexo, cor, localização, tipos clínico-histológicos e estadiamento. RESULTADOS: 64,7% na faixa etária de 40 a 69 anos, distribuição etária homogênea entre o sexo masculino (49,2%) e o sexo feminino (50,8%), predominância de brancos (83%), localização no tronco (35,3%), tipo clínico-histológico expansivo superficial (63%/30,7%) e relação de significância entre tipo acral localizado no pé em não brancos. Segundo o American Joint Committee on Cancer, em 2002, 22 casos (33,8%) no estádio IA, 14 (21,5%) melanomas in situ e um caso indeterminado. CONCLUSÕES: O melanoma cutâneo primário na amostra estudada mostrou padrões semelhantes aos classicamente reconhecidos e maior freqüência do estádio IA e melanoma in situ.<br>BACKGROUND: Incidence and mortality of cutaneous melanoma are increasing all over the world. The data base for the Brazilian population is still inadequate. OBJECTIVES: Prospective study of 65 cases seen at University Hospital Clementino Fraga Filho, from 1993 to 2003. METHODS: Patient's age, sex, ethnic group, anatomic site, clinical histological presentation and staging were analyzed. RESULTS: The case distribution was 64.7% aged 40 to 69 years, males (49.2%) and females (50.8%), majority white (83.1%), most lesions in the trunk (35.3%), more frequently of the clinical histological superficial spreading type (63%/30.7%) and significant relationship between foot acral type in non-whites. According to American Joint Committee on Cancer 2002 system, 22 cases (33.8%) in stage IA, 14 (21.5%) melanomas in situ, and one indeterminate case. CONCLUSIONS: Primary cutaneous melanoma in the present study has a similar pattern to other published series and higher frequency of stage IA and in situ melanomas