Relevance of FGFR1 and its Isoforms in Prostate Cancer Bone Metastases

The fibroblast growth factor receptor (FGFR) 1 is implicated in prostate cancer (PCa) progression. Various FGFR1 isoforms have been described and we demonstrate here that the well-characterized FGFR1 a and b isoforms are correlated with the expression of different genes and pathways in human PCa. Direct injection of PC3 PCa cells overexpressing FGFR1 isoforms into the femur of mice resulted in enhanced tumor growth and reduction in bone volume when compared with PC3 expressing empty vector. However, only PC3 overexpressing FGFR1 b was associated with increased osteoclast parameters, suggesting that each isoform may mediate diverse biological effects (similar findings were obtained when using C4-2B PCa cell line). Also, PC3 PCa cells overexpressing FGFR1 a injected intracardially significantly reduced mouse survival (P = 0.0001) and PCa cells overexpressing FGFR1 a and b increased the incidence of bone metastases (P = 0.00005 and P = 0.025 compared to controls). Accordingly, immunohistochemical analysis of castration-resistant human PCa bone metastases revealed a significant enrichment of FGFR1 expression compared with treatment-naïve, non-metastatic primary tumors (P = 0.0007). Importantly, we demonstrate by RPPA analysis that FGFR1 induces expression of the anchoring filament protein ladinin 1 (LAD1) in PC3 cells. Furthermore, LAD1 gene amplification and LAD1 expression were significantly enriched in castration-resistant human PCa bone metastases (P \u3c 0.0001 and P = 0.0048 respectively) suggesting that LAD1 is implicated in FGFR1-mediated metastases. In summary, our studies indicate that FGFR1 drives the PCa metastatic phenotype, thus further supporting the development of FGFR blockade as a therapy for metastatic PCa. Our results also suggest that new FGFR1 signatures define pathway activation and this knowledge will help identify markers of pathway inhibition in human PCa. Finally, our findings implicate, for the first time, LAD1 in the metastatic phenotype of a subpopulation of men with PCa

Heme Oxygenase-1 Is a Pivotal Modulator of Bone Turnover and Remodeling: Molecular Implications for Prostate Cancer Bone Metastasis

Aims: Bone is the most frequent site of prostate cancer (PCa) metastasis. Tumor cells interact with the bone microenvironment interrupting tissue balance. Heme oxygenase-1 (HO-1; encoded by Hmox1) appears as a potential target in PCa maintaining the cellular homeostasis. Our hypothesis is that HO-1 is implicated in bone physiology and modulates the communication with PCa cells. Here we aimed at (i) assessing the physiological impact of Hmox1 gene knockout (KO) on bone metabolism in vivo and (ii) determining the alterations of the transcriptional landscape associated with tumorigenesis and bone remodeling in cells growing in coculture (PCa cells with primary mouse osteoblasts [PMOs] from BALB/c Hmox1+/+, Hmox1+/-, and Hmox1-/- mice). Results: Histomorphometric analysis of Hmox1-/- mice bones exhibited significantly decreased bone density with reduced remodeling parameters. A positive correlation between Hmox1 expression and Runx2, Col1a1, Csf1, and Opg genes was observed in PMOs. Flow cytometry studies revealed two populations of PMOs with different reactive oxygen species (ROS) levels. The high ROS population was increased in PMOs Hmox1+/- compared with Hmox1+/+, but was significantly reduced in PMOs Hmox1-/-, suggesting restrained ROS tolerance in KO cells. Gene expression was altered in PMOs upon coculture with PCa cells, showing a pro-osteoclastic profile. Moreover, HO-1 induction in PCa cells growing in coculture with PMOs resulted in a significant modulation of key bone markers such as PTHrP and OPG. Innovation and Conclusion: We here demonstrate the direct implications of HO-1 expression in bone remodeling and how it participates in the alterations in the communication between bone and prostate tumor cells.Fil: Anselmino, Nicolás. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; ArgentinaFil: Starbuck, Michael. University of Texas; Estados UnidosFil: Labanca, Estefania. University of Texas; Estados UnidosFil: Cotignola, Javier Hernan. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; ArgentinaFil: Navone, Nora. University of Texas; Estados UnidosFil: Gueron, Geraldine. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; ArgentinaFil: Zenclussen, Ana Claudia. Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg; AlemaniaFil: Vazquez, Elba Susana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentin

Myxovirus Resistance Protein 1 (MX1), a Novel HO-1 Interactor, Tilts the Balance of Endoplasmic Reticulum Stress towards Pro-Death Events in Prostate Cancer

The inflammatory tumor microenvironment is a fertile niche accelerating prostate cancer (PCa). We have reported that heme-oxygenase (HO-1) had a strong anti-tumoral effect in PCa. We previously undertook an in-depth proteomics study to build the HO-1 interactome in PCa. In this work, we used a bioinformatics approach to address the biological significance of HO-1 interactors. Open-access PCa datasets were mined to address the clinical significance of the HO-1 interactome in human samples. HO-1 interactors were clustered into groups according to their expression profile in PCa patients. We focused on the myxovirus resistance gene (MX1) as: (1) it was significantly upregulated under HO-1 induction; (2) it was the most consistently downregulated gene in PCa vs. normal prostate; (3) its loss was associated with decreased relapse-free survival in PCa; and (4) there was a significant positive correlation between MX1 and HMOX1 in PCa patients. Further, MX1 was upregulated in response to endoplasmic reticulum stress (ERS), and this stress triggered apoptosis and autophagy in PCa cells. Strikingly, MX1 silencing reversed ERS. Altogether, we showcase MX1 as a novel HO-1 interactor and downstream target, associated with ERS in PCa and having a high impact in the clinical setting.Fil: Ortiz, Emiliano Germán. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; ArgentinaFil: Sanchis, Pablo Antonio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; ArgentinaFil: Bizzotto, Juan Antonio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; ArgentinaFil: Lage Vickers, Sofia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; ArgentinaFil: Labanca, Estefania. University of Texas; Estados UnidosFil: Navone, Nora. University of Texas; Estados UnidosFil: Cotignola, Javier Hernan. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; ArgentinaFil: Vazquez, Elba Susana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; ArgentinaFil: Gueron, Geraldine. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentin

Ho-1 modulates aerobic glycolysis through ldh in prostate cancer cells

Prostate cancer (PCa) is the second most diagnosed malignancy and the fifth leading cause of cancer associated death in men worldwide. Dysregulation of cellular energetics has become a hallmark of cancer, evidenced by numerous connections between signaling pathways that include oncoproteins and key metabolic enzymes. We previously showed that heme oxygenase 1 (HO-1), a cellular homeostatic regulator counteracting oxidative and inflammatory damage, exhibits anti-tumoral activity in PCa cells, inhibiting cell proliferation, migration, tumor growth and angiogenesis. The aim of this study was to assess the role of HO-1 on the metabolic signature of PCa. After HO-1 pharmacological induction with hemin, PC3 and C4-2B cells exhibited a significantly impaired cellular metabolic rate, reflected by glucose uptake, ATP production, lactate dehydrogenase (LDH) activity and extracellular lactate levels. Further, we undertook a bioinformatics approach to assess the clinical significance of LDHA, LDHB and HMOX1 in PCa, identifying that high LDHA or low LDHB expression was associated with reduced relapse free survival (RFS). Interestingly, the shortest RFS was observed for PCa patients with low HMOX1 and high LDHA, while an improved prognosis was observed for those with high HMOX1 and LDHB. Thus, HO-1 induction causes a shift in the cellular metabolic profile of PCa, leading to a less aggressive phenotype of the disease.Fil: Cascardo, Florencia Laura. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; ArgentinaFil: Anselmino, Nicolás. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; ArgentinaFil: Paez, Alejandra. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Oncología "Ángel H. Roffo"; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Labanca, Estefania. Md Anderson Cancer Center; Estados UnidosFil: Sanchis, Pablo Antonio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; ArgentinaFil: Antico Arciuch, Valeria Gabriela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; ArgentinaFil: Navone, Nora. Md Anderson Cancer Center; Estados UnidosFil: Gueron, Geraldine. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; ArgentinaFil: Vazquez, Elba Susana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; ArgentinaFil: Cotignola, Javier Hernan. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentin

Association of HO-1 and BRCA1 is critical for the maintenance of cellular homeostasis in prostate cancer

Prostate cancer is the second leading cause of cancer-related death in men worldwide. Many factors that participate in the development of prostate cancer promote imbalance in the redox state of the cell. Accumulation of reactive oxygen species causes injury to cell structures, ultimately leading to cancer development. The antioxidant enzyme heme oxygenase 1 (HMOX1/HO-1) is responsible for the maintenance of the cellular homeostasis, playing a critical role in the oxidative stress and the regulation of prostate cancer development and progression. In the present study, the transcriptional regulation of HO-1 was investigated in prostate cancer. Interestingly, the tumor suppressor BRCA1 binds to the HO-1 promoter and modulates HO-1, inducing its protein levels through both the increment of its promoter activity and the induction of its transcriptional activation. In addition, in vitro and in vivo analyses show that BRCA1 also controls HO-1-negative targets: MMP9, uPA, and Cyclin D1. HO-1 transcriptional regulation is also modulated by oxidative and genotoxic agents. Induction of DNA damage by mitoxantrone and etoposide repressed HO-1 transcription, whereas hydrogen peroxide and doxorubicin induced its expression. Xenograft studies showed that HO-1 regulation by doxorubicin also occurs in vivo. Immunofluorescence analysis revealed that BRCA1 overexpression and/or doxorubicin exposure induced the cytoplasmic retention of HO-1. Finally, the transcription factor NRF2 cooperates with BRCA1 protein to activate HO-1 promoter activity. In summary, these results show that the activation of BRCA1-NRF2/HO-1 axis defines a new mechanism for the maintenance of the cellular homeostasis in prostate cancer.Fil: Labanca, Estefania. 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 Luca, Paola. 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: Gueron, Geraldine. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; ArgentinaFil: Paez, Alejandra. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; ArgentinaFil: Moiola, Cristian Pablo. 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: Massillo, Cintia Lorena. 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: Porretti, Juliana Carla. 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: Giudice, Jimena. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; ArgentinaFil: Zalazar, 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: Navone, Nora. University of Texas; Estados UnidosFil: Vazquez, Elba Susana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; ArgentinaFil: de Siervi, Adriana. 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

The expression of YWHAZ and NDRG1 predicts aggressive outcome in human prostate cancer

Some prostate cancers (PCas) are histo-pathologically grouped within the same Gleason Grade (GG), but can differ significantly in outcome. Herein, we aimed at identifying molecular biomarkers that could improve risk prediction in PCa. LC ESI–MS/MS was performed on human PCa and benign prostatic hyperplasia (BPH) tissues and peptide data was integrated with omic analyses. We identified high YWHAZ and NDRG1 expression to be associated with poor PCa prognosis considering all Gleason scores (GS). YWHAZ and NDRG1 defined two subpopulations of PCa patients with high and intermediate risk of death. Multivariable analyses confirmed their independence from GS. ROC analysis unveiled that YWHAZ outperformed GS beyond 60 months post-diagnosis. The genomic analysis of PCa patients with YWHAZ amplification, or increased mRNA or protein levels, revealed significant alterations in key DNA repair genes. We hereby state the relevance of YWHAZ in PCa, showcasing its role as an independent strong predictor of aggressiveness.Fil: Lage Vickers, Sofia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; ArgentinaFil: Bizzotto, Juan Antonio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; ArgentinaFil: Valacco, Maria Pia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; ArgentinaFil: Sanchis, Pablo Antonio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; ArgentinaFil: Nemirovsky, Sergio Ivan. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; ArgentinaFil: Labanca, Estefania. University of Texas; Estados UnidosFil: Scorticati, Carlos. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Hospital de Clínicas General San Martín; ArgentinaFil: Mazza, Osvaldo Néstor. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Hospital de Clínicas General San Martín; ArgentinaFil: Mitrofanova, Antonina. No especifíca;Fil: Navone, Nora. University of Texas; Estados UnidosFil: Vazquez, Elba Susana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; ArgentinaFil: Cotignola, Javier Hernan. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; ArgentinaFil: Gueron, Geraldine. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba; Argentin

Androgen-deprivation therapy boosts MX1 expression, a silent effector against COVID-19

Cancer is a risk factor for SARS-CoV-2 infection. Recent reports have shown that prostate cancer (PCa) patients undergoing androgen-deprivation therapies (ADT) were partially protected from COVID-19. The human myxovirus resistance gene 1 (MX1) is expressed in many tissues, including prostate, and we have previously demonstrated its antitumoral activity in PCa, tilting the balance of endoplasmic reticulum stress towards pro-death events. Another key aspect of this protein is its participation in the antiviral response. It is recognized as an IFN-stimulated gene (ISGs), especially during influenza virus infection. Currently, there are several ongoing clinical trials for COVID-19 prevention and/or treatment using type I or III interferons. However, IFN administration could enhance a "cytokine-storm" causing a hyper-inflammatory response and contributing to multiple organ failure. In this work, we performed bioinformatics analyses in a case-control study from SARS-CoV-2 positive (n=403) and negative (n=50) patients. We analyzed the response to infection assessing gene expression profiles in nasopharyngeal swabs of key host cell receptors (ACE2, TMPRSS2, BSG/CD147, CTSB, CTSL, ADAM17) and antiviral proteins (MX1, MX2, NRF2, IRF3, HIF1A, HMOX1). The expression analysis associated with reported risk factors for COVID-19 was also assessed.SARS-CoV-2 positive cases had higher ACE2, but lower TMPRSS2, BSG/CD147 and CTSB expression compared with negative cases. Patient age negatively affected ACE2 expression. MX1 and MX2 were higher in SARS-CoV-2 positive individuals, and negative trends were observed as patients? age increased. Principal Component Analysis determined that ACE2, MX1, MX2 and BSG/CD147 expressions were able to cluster non-COVID-19 and COVID-19 individuals. Multivariable regression showed that MX1 expression significantly increased for each unit of viral load increment. Given that MX1 was differentially expressed between COVID-19 and non-COVID-19 patients, we evaluated MX1 expression in A549 and Calu3 lung cell lines. MX1 was significantly up-regulated upon infection with SARS-CoV-2.Because ADT reduces SARS-CoV-2 infection incidence, we aim to study MX1 regulation by dihydrotestosterone (DHT). We browsed publicly available ChIP-seq experiments evaluating androgen receptor (AR) binding sites in different PCa cell lines under DHT stimulation. Results indicated enriched AR binding sites on the MX1 sequence. Therefore, we treated LNCaP cells with DHT, observing a significant decrease in MX1 mRNA levels. Accordingly, we observed a significant increase of MX1 gene expression in PCa patients after ADT treatment.In summary, our study findings support differences in ACE2, MX1, MX2 and BSG/CD147 expression between COVID-19 and non-COVID-19 patients; and point out to MX1 as a critical responder in SARS-CoV-2 infection. Furthermore, we demonstrated MX1 modulation by ADT. Taking into consideration the fact that PCa patients that underwent ADT were less prone to present the infection, we propose this gene as an alternative druggable target for COVID-19 patients, especially those with PCa as a previous condition.Fil: Sanchis, Pablo Antonio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; ArgentinaFil: Lavignolle, Rocio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; ArgentinaFil: Sabater, Agustina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Biológica; ArgentinaFil: Bizzotto, Juan Antonio. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Biológica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; ArgentinaFil: Lage Vickers, Sofia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; ArgentinaFil: Abbate, Mercedes. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; ArgentinaFil: Toro, Ayelen Rayen. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; ArgentinaFil: Cascardo, Florencia Laura. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; ArgentinaFil: Olszevicki, Santiago. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; ArgentinaFil: Anselmino, Nicolás. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina. University of Texas; Estados UnidosFil: Labanca, Estefania. University of Texas; Estados UnidosFil: Ortiz, Emiliano Germán. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; ArgentinaFil: Vazquez, Elba Susana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; ArgentinaFil: Cotignola, Javier Hernan. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; ArgentinaFil: Gueron, Geraldine. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina27th Annual PCF Scientific Retreat Virtual Poster SessionEstados UnidosThe Prostate Cancer FoundationUniversidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológic

Bone Progenitors Pull the Strings on the Early Metabolic Rewiring Occurring in Prostate Cancer Cells

Metastatic prostate cancer (PCa) cells soiling in the bone require a metabolic adaptation. Here, we identified the metabolic genes fueling the seeding of PCa in the bone niche. Using a transwell co-culture system of PCa (PC3) and bone progenitor cells (MC3T3 or Raw264.7), we assessed the transcriptome of PC3 cells modulated by soluble factors released from bone precursors. In a Principal Component Analysis using transcriptomic data from human PCa samples (GSE74685), the altered metabolic genes found in vitro were able to stratify PCa patients in two defined groups: primary PCa and bone metastasis, confirmed by an unsupervised clustering analysis. Thus, the early transcriptional metabolic profile triggered in the in vitro model has a clinical correlate in human bone metastatic samples. Further, the expression levels of five metabolic genes (VDR, PPARA, SLC16A1, GPX1 and PAPSS2) were independent risk-predictors of death in the SU2C-PCF dataset and a risk score model built using this lipid-associated signature was able to discriminate a subgroup of bone metastatic PCa patients with a 23-fold higher risk of death. This signature was validated in a PDX pre-clinical model when comparing MDA-PCa-183 growing intrafemorally vs. subcutaneously, and appears to be under the regulatory control of the Protein Kinase A (PKA) signaling pathway. Secretome analyses of conditioned media showcased fibronectin and type-1 collagen as critical bone-secreted factors that could regulate tumoral PKA. Overall, we identified a novel lipid gene signature, driving PCa aggressive metastatic disease pointing to PKA as a potential hub to halt progression.Fil: Sanchis, Pablo Antonio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; ArgentinaFil: Anselmino, Nicolás. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina. University of Texas Health Science Center at Houston. University of Texas Md Anderson Cancer Center; Estados UnidosFil: Lage Vickers, Sofia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; ArgentinaFil: Sabater, Agustina Ayelen. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; ArgentinaFil: Lavignolle, Rosario. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; ArgentinaFil: Labanca, Estefania. University of Texas Health Science Center at Houston. University of Texas Md Anderson Cancer Center; Estados UnidosFil: Shepherd, Peter D. A.. University of Texas Health Science Center at Houston. University of Texas Md Anderson Cancer Center; Estados UnidosFil: Bizzotto, Juan Antonio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; ArgentinaFil: Toro, Ayelen Rayen. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; ArgentinaFil: Mitrofanova, Antonina. University of Texas Health Science Center at Houston. University of Texas Md Anderson Cancer Center; Estados UnidosFil: Valacco, Maria Pia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; ArgentinaFil: Navone, Nora. University of Texas Health Science Center at Houston. University of Texas Md Anderson Cancer Center; Estados UnidosFil: Vazquez, Elba Susana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; ArgentinaFil: Cotignola, Javier Hernan. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; ArgentinaFil: Gueron, Geraldine. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentin

Heme oxygenase-1 in the forefront of a multi-molecular network that governs cell–cell contacts and filopodia-induced zippering in prostate cancer

Prostate cancer (PCa) cells display abnormal expression of cytoskeletal proteins resulting in an augmented capacity to resist chemotherapy and colonize distant organs. We have previously shown that heme oxygenase 1 (HO-1) is implicated in cell morphology regulation in PCa. Here, through a multi 'omics' approach we define the HO-1 interactome in PCa, identifying HO-1 molecular partners associated with the integrity of the cellular cytoskeleton. The bioinformatics screening for these cytoskeletal-related partners reveal that they are highly misregulated in prostate adenocarcinoma compared with normal prostate tissue. Under HO-1 induction, PCa cells present reduced frequency in migration events, trajectory and cell velocity and, a significant higher proportion of filopodia-like protrusions favoring zippering among neighboring cells. Moreover forced expression of HO-1 was also capable of altering cell protrusions in transwell co-culture systems of PCa cells with MC3T3 cells (pre-osteoblastic cell line). Accordingly, these effects were reversed under siHO. Transcriptomics profiling evidenced significant modulation of key markers related to cell adhesion and cell–cell communication under HO-1 induction. The integration from our omics-based research provides a four molecular pathway foundation (ANXA2/HMGA1/POU3F1; NFRSF13/GSN; TMOD3/RAI14/VWF; and PLAT/PLAU) behind HO-1 regulation of tumor cytoskeletal cell compartments. The complementary proteomics and transcriptomics approaches presented here promise to move us closer to unravel the molecular framework underpinning HO-1 involvement in the modulation of cytoskeleton pathways, pushing toward a less aggressive phenotype in PCa

Fibroblast Growth Factor Receptor 1 Drives the Metastatic Progression of Prostate Cancer

BACKGROUND: No curative therapy is currently available for metastatic prostate cancer (PCa). The diverse mechanisms of progression include fibroblast growth factor (FGF) axis activation. OBJECTIVE: To investigate the molecular and clinical implications of fibroblast growth factor receptor 1 (FGFR1) and its isoforms (α/β) in the pathogenesis of PCa bone metastases. DESIGN, SETTING, AND PARTICIPANTS: In silico, in vitro, and in vivo preclinical approaches were used. RNA-sequencing and immunohistochemical (IHC) studies in human samples were conducted. OUTCOME MEASUREMENTS AND STATISTICAL ANALYSIS: In mice, bone metastases (chi-square/Fisher's test) and survival (Mantel-Cox) were assessed. In human samples, FGFR1 and ladinin 1 (LAD1) analysis associated with PCa progression were evaluated (IHC studies, Fisher's test). RESULTS AND LIMITATIONS: FGFR1 isoform expression varied among PCa subtypes. Intracardiac injection of mice with FGFR1-expressing PC3 cells reduced mouse survival (α, p < 0.0001; β, p = 0.032) and increased the incidence of bone metastases (α, p < 0.0001; β, p = 0.02). Accordingly, IHC studies of human castration-resistant PCa (CRPC) bone metastases revealed significant enrichment of FGFR1 expression compared with treatment-naïve, nonmetastatic primary tumors (p = 0.0007). Expression of anchoring filament protein LAD1 increased in FGFR1-expressing PC3 cells and was enriched in human CRPC bone metastases (p = 0.005). CONCLUSIONS: FGFR1 expression induces bone metastases experimentally and is significantly enriched in human CRPC bone metastases, supporting its prometastatic effect in PCa. LAD1 expression, found in the prometastatic PCa cells expressing FGFR1, was also enriched in CRPC bone metastases. Our studies support and provide a roadmap for the development of FGFR blockade for advanced PCa. PATIENT SUMMARY: We studied the role of fibroblast growth factor receptor 1 (FGFR1) in prostate cancer (PCa) progression. We found that PCa cells with high FGFR1 expression increase metastases and that FGFR1 expression is increased in human PCa bone metastases, and identified genes that could participate in the metastases induced by FGFR1. These studies will help pinpoint PCa patients who use fibroblast growth factor to progress and will benefit by the inhibition of this pathway.Fil: Labanca, Estefania. University of Texas; Estados UnidosFil: Yang, Jun. University of Texas; Estados UnidosFil: Shepherd, Peter D. A.. University of Texas; Estados UnidosFil: Wan, Xinhai. University of Texas; Estados UnidosFil: Starbuck, Michael W.. University of Texas; Estados UnidosFil: Guerra, Leah D.. University of Texas; Estados UnidosFil: Anselmino, Nicolás. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; ArgentinaFil: Bizzotto, Juan Antonio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; ArgentinaFil: Dong, Jiabin. University of Texas; Estados UnidosFil: Chinnaiyan, Arul M.. University Of Michigan Medical School; Estados UnidosFil: Ravoori, Murali K.. University of Texas; Estados UnidosFil: Kundra, Vikas. University of Texas; Estados UnidosFil: Broom, Bradley M.. University of Texas; Estados UnidosFil: Corn, Paul G.. University of Texas; Estados UnidosFil: Troncoso, Patricia. University of Texas; Estados UnidosFil: Gueron, Geraldine. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; ArgentinaFil: Logothethis, Christopher J.. University of Texas; Estados UnidosFil: Navone, Nora. University of Texas; Estados Unido