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Nuclear PDCD4 Expression Predicts Good Clinical Outcome in Luminal A-Like and Luminal B-Like Breast Cancer Subtypes
Hormone receptor-positive (HR+, estrogen and/or progesterone receptor-positive) and HER2-negative breast cancer (BC) subtype is a biologically heterogeneous entity that comprises 70% of BCs. This subtype includes both luminal (Lum) A- and B-like subtypes, which have differences in prognosis and sensitivity to endocrine therapies. The development of biomarkers guiding treatment decisions in these settings is required. Tumor suppressor PDCD4 (programmed cell death 4), which can be found both in the nucleus (NPDCD4) or the cytoplasm (CPDCD4), inhibits tumor growth and metastasis, and its loss is associated with poor prognosis in solid tumors. To explore the clinical relevance of PDCD4 in BC, we analyzed its expression by immunohistochemistry in a cohort of 619 patients with primary invasive BC. We found that 34.7% of patients showed NPDCD4 and 21.3% showed CPDCD4. NPDCD4 positivity, but not CPDCD4, was associated with lower clinical stage (P = 0.0003), with presence of more differentiated tumors (P = 6.4x10-6), and with estrogen and progesterone receptor (PR) expression (P = 9.2x10-9 and P = 2.8x10-9, respectively). Kaplan-Meier analysis revealed that NPDCD4 expression was associated with a longer overall survival (OS) and disease-free survival (DFS) in LumA-like (P = 0.008 and P = 0.028, respectively) and LumB-like (P = 0.004 and P = 0.012, respectively) subtypes. Interestingly, patients with LumB-like tumors displaying NPDCD4 presented estimated OS and DFS rates similar to the ones observed in patients with LumA-like tumors also expressing NPDCD4, indicating that its presence improves the clinical outcome of LumB-like patients. Multivariate Cox regression analysis identified NPDCD4 as an independent predictor of good clinical outcome in both LumA-like (HR: 0.45, 95% CI 0.22-0.96, P = 0.038) and LumB-like (HR: 0.28, 95% CI 0.10-0.80, P = 0.018) subtypes. We validated our results by in silico analysis using expression data from the METABRIC cohort. Bioinformatics analysis of BC cells from the Cancer Cell Line Encyclopedia revealed a positive correlation between PDCD4 and PR expression (P = 0.015). Since LumB-like tumors present a higher risk of resistance to endocrine therapy and both PR and PDCD4 levels in this subtype are lower than in the LumA-like one, we postulated that the presence of PR may modulate PDCD4 expression. Silencing of PR expression in HR+ cells decreased PDCD4 protein levels while reconstitution of PR in a PR-null cell line increased them, confirming PR requirement for PDCD4 modulation. In line with PDCD4 physiological function, its knockdown increased cell migration capability of HR+ BC cells, whereas its restoration led to a decrease in cell migration of HR-negative BC models. Our findings identified NPDCD4 positivity as a novel biomarker of clinical outcome in LumA- and B-like subtypes and revealed PDCD4 reconstitution as a novel therapeutic strategy in BC.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: 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: 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: 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: 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: 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: Guzmán, Pablo. Universidad de La Frontera. Núcleo Científico y Tecnológico en Recursos Naturales; ChileFil: Roa, Juan Carlos. Universidad de La Frontera. Núcleo Científico y Tecnológico en Recursos Naturales; 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: Ares, Sandra. 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: Deza, Ernesto Gil. Instituto Oncológico “Henry Moore”; ArgentinaFil: Gercovich, Felipe G. Instituto Oncológico “Henry Moore”; 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
Canonical ErbB-2 isoform and ErbB-2 variant c located in the nucleus drive triple negative breast cancer growth
Triple negative breast cancer (TNBC) refers to tumors that do not express clinically significant levels of estrogen and progesterone receptors, and lack membrane overexpression or gene amplification of ErbB-2/HER2, a receptor tyrosine kinase. Transcriptome and proteome heterogeneity of TNBC poses a major challenge to precision medicine. Clinical biomarkers and targeted therapies for this disease remain elusive, so chemotherapy has been the standard of care for early and metastatic TNBC. Our present findings placed ErbB-2 in an unanticipated scenario: the nucleus of TNBC (NErbB-2). Our study on ErbB-2 alternative splicing events, using a PCR-sequencing approach combined with an RNA interference strategy, revealed that TNBC cells express either the canonical (wild-type) ErbB-2, encoded by transcript variant 1, or the non-canonical ErbB-2 isoform c, encoded by alternative variant 3 (RefSeq), or both. These ErbB-2 isoforms function in the nucleus as transcription factors. Evicting both from the nucleus or silencing isoform c only, blocks TN cell and tumor growth. This reveals not only NErbB-2 canonical and alternative isoforms role as targets of therapy in TNBC, but also isoform c dominant oncogenic potential. Furthermore, we validated our findings in the clinic and observed that NErbB-2 correlates with poor prognosis in primary TN tumors, disclosing NErbB-2 as a novel biomarker for TNBC. Our discoveries challenge the present scenario of drug development for personalized BC medicine that focuses on wild-type RefSeq proteins, which conserve the canonical domains and are located in their classical cellular compartments.Fil: 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: 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; 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: 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: de Martino, Mara. 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: Bellora, Nicolás. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte. Instituto Andino Patagónico de Tecnologías Biológicas y Geoambientales. Universidad Nacional del Comahue. Instituto Andino Patagónico de Tecnologías Biológicas y Geoambientales; ArgentinaFil: 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: 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: Santa María de la Parra, Lucía. 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: Güttlein, Leandro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; ArgentinaFil: Podhajcer, Osvaldo Luis. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; ArgentinaFil: Daniotti, Jose Luis. 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; ArgentinaFil: Dupont, Agustina. Gobierno de la Ciudad de Buenos Aires. Hospital General de Agudos "Juan A. Fernández"; 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: Roa, Juan Carlos. Universidad de La Frontera. Núcleo Científico y Tecnológico en Recursos Naturales; Chile. Pontificia Universidad Católica de Chile; ChileFil: Guzmán, Pablo. Universidad de La Frontera. Núcleo Científico y Tecnológico en Recursos Naturales; ChileFil: 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; Argentin
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