Harnessing tumor necrosis factor alpha to achieve effective cancer immunotherapy

Tumor necrosis factor alpha (TNFα) is a pleiotropic cytokine known to have contradictory roles in oncoimmunology. Indeed, TNFα has a central role in the onset of the immune response, inducing both activation and the effector function of macrophages, dendritic cells, natural killer (NK) cells, and B and T lymphocytes. Within the tumor microenvironment, however, TNFα is one of the main mediators of cancer-related inflammation. It is involved in the recruitment and differentiation of immune suppressor cells, leading to evasion of tumor immune surveillance. These characteristics turn TNFα into an attractive target to overcome therapy resistance and tackle cancer. This review focuses on the diverse molecular mechanisms that place TNFα as a source of resistance to immunotherapy such as monoclonal antibodies against cancer cells or immune checkpoints and adoptive cell therapy. We also expose the benefits of TNFα blocking strategies in combination with immunotherapy to improve the antitumor effect and prevent or treat adverse immune-related effects.Fil: Mercogliano, María Florencia. 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: 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: Mauro, 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: 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: 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; Argentin

Cancer immune exclusion: breaking the barricade for a successful immunotherapy

Immunotherapy has changed the course of cancer treatment. The initial steps were made through tumor-specific antibodies that guided the setup of an antitumor immune response. A new and successful generation of antibodies are designed to target immune checkpoint molecules aimed to reinvigorate the antitumor immune response. The cellular counterpart is the adoptive cell therapy, where specific immune cells are expanded or engineered to target cancer cells. In all cases, the key for achieving positive clinical resolutions rests upon the access of immune cells to the tumor. In this review, we focus on how the tumor microenvironment architecture, including stromal cells, immunosuppressive cells and extracellular matrix, protects tumor cells from an immune attack leading to immunotherapy resistance, and on the available strategies to tackle immune evasion

Blockade of Stat3 oncogene addiction induces cellular senescence and reveals a cell-nonautonomous activity suitable for cancer immunotherapy

Stat3 is constitutively activated in several tumor types and plays an essential role in maintaining their malignant phenotype and immunosupression. To take advantage of the promising antitumor activity of Stat3 targeting, it is vital to understand the mechanism by which Stat3 regulates both cell autonomous and non-autonomous processes. Here, we demonstrated that turning off Stat3 constitutive activation in different cancer cell types induces senescence, thus revealing their Stat3 addiction. Taking advantage of the senescence-associated secretory phenotype (SASP) induced by Stat3 silencing (SASP-siStat3), we designed an immunotherapy. The administration of SASP-siStat3 immunotherapy induced a strong inhibition of triplenegative breast cancer and melanoma growth associated with activation of CD4 + T and NK cells. Combining this immunotherapy with anti-PD-1 antibody resulted in survival improvement in mice bearing melanoma. The characterization of the SASP components revealed that type I IFN-related mediators, triggered by the activation of the cyclic GMP-AMP synthase DNA sensing pathway, are important for its immunosurveillance activity. Overall, our findings provided evidence that administration of SASP-siStat3 or low dose of Stat3- blocking agents would benefit patients with Stat3-addicted tumors to unleash an antitumor immune response and to improve the effectiveness of immune checkpoint inhibitors.Fil: 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: Tkach, Mercedes. Institute Curie; FranciaFil: Bruni, Sofía. 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: Rocha, Darío Gastón. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales; 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: 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: 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: 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: Dingli, Florent. Institute Curie; FranciaFil: Loewy, Ruth Miriam. Institute Curie; FranciaFil: Fernández, Elmer A.. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Investigación y Desarrollo en Inmunología y Enfermedades Infecciosas. Universidad Católica de Córdoba. Centro de Investigación y Desarrollo en Inmunología y Enfermedades Infecciosas; 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: Piaggio, Eliane. Institute Curie; FranciaFil: 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; Argentin

p42/p44 MAPK-mediated Stat3 Ser727 phosphorylation is required for progestin-induced full activation of Stat3 and breast cancer growth

Stat3 is a signaling node for multiple oncogenic pathways and is therefore frequently active in breast cancer. As experimental and clinical evidence reveals that progestins are key players in controlling mammary gland tumorigenesis, we studied Stat3 participation in this event. We have previously shown that progestins induce Stat3Tyr705 phosphorylation and its transcriptional activation in breast cancer cells. In this study, we demonstrate that progestins also induce Stat3 phosphorylation at Ser727 residue, which occurs via activation of c-Src/p42/p44 MAPK pathways in murine progestin-dependent C4HD cells and in T-47D cells. Expression of a Stat3S727A vector, which carries a serine-to-alanine substitution at codon 727, shows that Stat3Ser727 phosphorylation is required for full transcriptional activation of cyclin D1 gene expression by progestins and for in vivo Stat3 recruitment on cyclin D1 promoter. Transfection of Stat3S727A in murine and human breast cancer cells abolished progestin-induced in vitro and in vivo growth. Moreover, we found a positive correlation between progesterone receptor expression and nuclear localization of Stat3Ser727 phosphorylation in breast cancer biopsies. These data highlight Stat3 phosphorylation in Ser727 residue as a nongenomic action by progestins, necessary to promote breast cancer growth.Fil: Tkach, Mercedes. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental (i); ArgentinaFil: Rosemblit, Cinthia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental (i); ArgentinaFil: Rivas, Martin Alfredo. Vall d; España. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental (i); ArgentinaFil: Proietti Anastasi, Cecilia Jazmín. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental (i); ArgentinaFil: Díaz Flaqué, María Celeste. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental (i); ArgentinaFil: Mercogliano, María Florencia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental (i); ArgentinaFil: Beguelin, Wendy. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental (i); ArgentinaFil: Maronna, Esteban. Sanatorio Mater Dei; ArgentinaFil: Guzman, Pablo. Universidad de la Frontera. Facultad de Medicina; ChileFil: Gercovich, Felipe G.. Instituto Oncológico Henry Moore; ArgentinaFil: Gil Deza, Ernesto. Instituto Oncológico Henry Moore; ArgentinaFil: Elizalde, Patricia Virginia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental (i); ArgentinaFil: Schillaci, Roxana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental (i); Argentin

Invasive micropapillary carcinoma of the breast overexpresses MUC4 and is associated with poor outcome to adjuvant trastuzumab in HER2-positive breast cancer

Invasive micropapillary carcinoma of the breast (IMPC) is a histological tumor variant that occurs with low frequency characterized by an inside-out formation of tumor clusters with a pseudopapillary arrangement. IMPC is an aggressive tumor with poor clinical outcome. In addition, this histological subtype usually expresses human epidermal growth factor receptor 2 (HER2) which also correlates with a more aggressive tumor. In this work we studied the clinical significance of IMPC in HER2-positive breast cancer patients treated with adjuvant trastuzumab. We also analyzed mucin 4 (MUC4) expression as a novel biomarker to identify IMPC.Fil: 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: Inurrigarro, Gloria. Sanatorio Mater Dei Hermanas de María de Schoenstatt; 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: 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: Rivas, Martin Alfredo. Cornell University; Estados UnidosFil: 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: 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: Fernandez, Elmer Andres. Universidad Católica de Córdoba; ArgentinaFil: Frahm, Isabel. Sanatorio Mater Dei Hermanas de María de Schoenstatt; ArgentinaFil: Barchuk, Sabrina. Gobierno de la Ciudad de Buenos Aires. Hospital General de Agudos ; ArgentinaFil: Allemand, Daniel H.. Gobierno de la Ciudad de Buenos Aires. Hospital General de Agudos ; ArgentinaFil: Figurelli, Silvina. Gobierno de la Ciudad de Buenos Aires. Hospital General de Agudos ; ArgentinaFil: Gil Deza, Ernesto. Instituto Oncológico Henry Moore; ArgentinaFil: Ares, Sandra. Instituto Oncológico Henry Moore; ArgentinaFil: Gercovich, Felipe G.. Instituto Oncológico Henry Moore; ArgentinaFil: Cortese, Eduardo. Ministerio de Defensa. Fuerza Aérea Argentina. Hospital Aeronáutico Central ; ArgentinaFil: Amasino, Matías. 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; ChileFil: Roa, Juan C.. Universidad de La Frontera; ChileFil: 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: 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; Argentin

Progesterone receptor assembly of a transcriptional complex along with activator protein 1, signal transducer and activator of transcription 3 and ErbB-2 governs breast cancer growth and predicts response to endocrine therapy

The role of the progesterone receptor (PR) in breast cancer remains a major clinical challenge. Although PR induces mammary tumor growth, its presence in breast tumors is a marker of good prognosis. We investigated coordinated PR rapid and nonclassical transcriptional effects governing breast cancer growth and endocrine therapy resistance.Fil: Díaz Flaqué, María Celeste. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental (i); ArgentinaFil: Galigniana, Natalia Maricel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental (i); ArgentinaFil: Beguelin, Wendy. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental (i); ArgentinaFil: Vicario, Rocio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental (i); ArgentinaFil: Proietti Anastasi, Cecilia Jazmín. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental (i); ArgentinaFil: Cordo Russo, Rosalia Ines. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental (i); ArgentinaFil: Rivas, Martin Alfredo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental (i); ArgentinaFil: Tkach, Mercedes. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental (i); ArgentinaFil: Guzmán, Pablo. Universidad de la Frontera; ChileFil: Roa, Juan C.. Universidad de la Frontera; ChileFil: Maronna, Esteban. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental (i); Argentina. Sanatorio Mater Dei; ArgentinaFil: Pineda, Viviana. Universidad de la Frontera; ChileFil: Muñoz, Sergio. Universidad de la Frontera; ChileFil: Mercogliano, María Florencia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental (i); ArgentinaFil: Charreau, Eduardo Hernan. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental (i); ArgentinaFil: Yankilevich, Patricio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigación en Biomedicina de Buenos Aires; ArgentinaFil: Schillaci, Roxana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental (i); ArgentinaFil: Elizalde, Patricia Virginia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental (i); Argentin

Expanding spectrum, intrafamilial diversity, and therapeutic challenges from 15 patients with heterozygous CARD11-associated diseases: A single center experience

CARD11-associated diseases are monogenic inborn errors of immunity involving immunodeficiency, predisposition to malignancy and immune dysregulation such as lymphoproliferation, inflammation, atopic and autoimmune manifestations. Defects in CARD11 can present as mutations that confer a complete or a partial loss of function (LOF) or contrarily, a gain of function (GOF) of the affected gene product. We report clinical characteristics, immunophenotypes and genotypes of 15 patients from our center presenting with CARD11-associated diseases. Index cases are pediatric patients followed in our immunology division who had access to next generation sequencing studies. Variant significance was defined by functional analysis in cultured cells transfected with a wild type and/or with mutated hCARD11 constructs. Cytoplasmic aggregation of CARD11 products was evaluated by immunofluorescence. Nine index patients with 9 unique heterozygous CARD11 variants were identified. At the time of the identification, 7 variants previously unreported required functional validation. Altogether, four variants showed a GOF effect as well a spontaneous aggregation in the cytoplasm, leading to B cell expansion with NF-κB and T cell anergy (BENTA) diagnosis. Additional four variants showing a LOF activity were considered as causative of CARD11-associated atopy with dominant interference of NF-kB signaling (CADINS). The remaining variant exhibited a neutral functional assay excluding its carrier from further analysis. Family segregation studies expanded to 15 individuals the number of patients presenting CARD11-associated disease. A thorough clinical, immunophenotypical, and therapeutic management evaluation was performed on these patients (5 BENTA and 10 CADINS). A remarkable variability of disease expression was clearly noted among BENTA as well as in CADINS patients, even within multiplex families. Identification of novel CARD11 variants required functional studies to validate their pathogenic activity. In our cohort BENTA phenotype exhibited a more severe and expanded clinical spectrum than previously reported, e.g., severe hematological and extra hematological autoimmunity and 3 fatal outcomes. The growing number of patients with dysmorphic facial features strengthen the inclusion of extra-immune characteristics as part of the CADINS spectrum. CARD11-associated diseases represent a challenging group of disorders from the diagnostic and therapeutic standpoint, especially BENTA cases that can undergo a more severe progression than previously described.Fil: Urdinez, Luciano. Gobierno de la Ciudad de Buenos Aires. Hospital de Pediatría "Juan P. Garrahan". Laboratorio de Investigación; ArgentinaFil: Erra, Lorenzo. 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: Palma, Alejandro Martín. Gobierno de la Ciudad de Buenos Aires. Hospital de Pediatría "Juan P. Garrahan". Laboratorio de Investigación; ArgentinaFil: Mercogliano, María Florencia. 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; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Biociencias, Biotecnología y Biología Traslacional; ArgentinaFil: Fernández, Julieta Belén. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Fisiología, Biología Molecular y Celular; 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; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Biociencias, Biotecnología y Biología Traslacional; ArgentinaFil: Prieto, Emma. Gobierno de la Ciudad de Buenos Aires. Hospital de Pediatria "juan P.garrahan". Laboratorio de Biología Molecular y Cultivo Celular; ArgentinaFil: Goris, Verónica. Gobierno de la Ciudad de Buenos Aires. Hospital de Pediatria "juan P.garrahan". Laboratorio de Biología Molecular y Cultivo Celular; ArgentinaFil: Bernasconi, Andrea Raquel. Gobierno de la Ciudad de Buenos Aires. Hospital de Pediatría "Juan P. Garrahan". Laboratorio de Investigación; ArgentinaFil: Sanz, Marianela. Gobierno de la Ciudad de Buenos Aires. Hospital de Pediatría "Juan P. Garrahan". Laboratorio de Investigación; ArgentinaFil: Villa, Mariana Natalia. Gobierno de la Ciudad de Buenos Aires. Hospital de Pediatría "Juan P. Garrahan". Laboratorio de Investigación; ArgentinaFil: Bouzo, Carolina. Gobierno de la Ciudad de Buenos Aires. Hospital de Pediatría "Juan P. Garrahan". Laboratorio de Investigación; ArgentinaFil: Caputi, Lucía. Gobierno de la Ciudad de Buenos Aires. Hospital de Pediatría "Juan P. Garrahan". Laboratorio de Investigación; ArgentinaFil: Quesada, Belén. Gobierno de la Ciudad de Buenos Aires. Hospital de Pediatría "Juan P. Garrahan". Laboratorio de Investigación; ArgentinaFil: Solís, Daniel. Gobierno de la Ciudad de Buenos Aires. Hospital de Pediatria "juan P.garrahan". Laboratorio de Biología Molecular y Cultivo Celular; ArgentinaFil: Aguirre Bruzzo, Anabel. Gobierno de la Ciudad de Buenos Aires. Hospital de Pediatría "Juan P. Garrahan". Laboratorio de Investigación; ArgentinaFil: Katsicas, Maria Martha. Gobierno de la Ciudad de Buenos Aires. Hospital de Pediatría "Juan P. Garrahan". Laboratorio de Investigación; ArgentinaFil: Galluzzo, Laura. Gobierno de la Ciudad de Buenos Aires. Hospital de Pediatría "Juan P. Garrahan". Laboratorio de Investigación; ArgentinaFil: Weyersberg, Christian. Gobierno de la Ciudad de Buenos Aires. Hospital de Pediatría "Juan P. Garrahan". Laboratorio de Investigación; ArgentinaFil: Bocian, Marcela. Gobierno de la Ciudad de Buenos Aires. Hospital de Pediatría "Juan P. Garrahan". Laboratorio de Investigación; ArgentinaFil: Bujan, Maria Marta. Gobierno de la Ciudad de Buenos Aires. Hospital de Pediatría "Juan P. Garrahan". Laboratorio de Investigación; ArgentinaFil: Oleastro Matías. Gobierno de la Ciudad de Buenos Aires. Hospital de Pediatría "Juan P. Garrahan". Laboratorio de Investigación; ArgentinaFil: Almejún, María Belén. 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; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Biociencias, Biotecnología y Biología Traslacional; ArgentinaFil: Danielian, Silvia. Gobierno de la Ciudad de Buenos Aires. Hospital de Pediatria "juan P.garrahan". Laboratorio de Biología Molecular y Cultivo Celular; Argentin

Interaction between tumor necrosis factor alpha and tyrosine kinase receptors Type I: mechanisms and therapeutic applications in breast cancer

Si bien la administración de trastuzumab, anticuerpo monoclonal anti-HER2, mejoró el manejo de los pacientes con cáncer de mama HER2-positivo (HER2+), los eventos de resistencia disminuyen el beneficio clínico del tratamiento. En esta Tesis Doctoral demostramos que el TNFα induce la resistencia a trastuzumab en modelos de cáncer de mama HER2+, exploramos los mecanismos moleculares de la resistencia y las posibles estrategias terapéuticas para superarla.En este trabajo demostramos que la sobreexpresión de TNFα transformó células y tumores de mama HER2+ originalmente sensibles al trastuzumab en resistentes a dicho anticuerpo. Los estudios histopatológicos revelaron focos de mucina en los tumores que sobreexpresaban TNFα. Dicha citoquina indujo el aumento en la expresión de mucina 4 (MUC4) que disminuyó la unión del trastuzumab a su epitope y también redujo la citotoxicidad celular mediada anticuerpos (ADCC). El silenciamiento de MUC4 en líneas celulares que sobreexpresan TNFα, aumentó tanto la unión del trastuzumab a su epitope como la ADCC, y permitió superar la resistencia al efecto antiproliferativo del trastuzumab y del trastuzumab-emtansina (T-DM1).Además, el bloqueo de TNFα, mediante el uso de etanercept, disminuyó la expresión de MUC4 y sensibilizó al trastuzumab líneas celulares y tumores HER2+ resistentes de novo a dicho anticuerpo. Más aun, hallamos que la expresión de MUC4 en muestras de pacientes con cáncer de mama HER2+ tratados con trastuzumab en adyuvancia es un predictor independiente de una pobre sobrevida libre de enfermedad.También estudiamos el impacto clínico del carcinoma micropapilar invasor (IMPC) en pacientes con cáncer de mama HER2+ y analizamos la expresión de MUC4 como posible6biomarcador para determinar su presencia. En un estudio retrospectivo analizamos 86 pacientes con cáncer de mama HER2+ tratados con trastuzumab en adyuvancia. Encontramos presencia de IMPC en el 18,6% de las muestras, ya fuera puro o como entidad mixta asociada a carcinoma ductal invasor (IDC). Encontramos que el IMPC correlacionó positivamente con la expresión de receptor de estrógeno y el tamaño tumoral e inversamente con la edad de los pacientes. La sobrevida libre de enfermedad fue significativamente menor para los pacientes que poseían componente micropapilar. La tinción de MUC4 por inmunohistoquímica mostró una fuerte expresión en todos los IMPC evaluados. De hecho, el IMPC resultó ser el subtipo histológico con mayor expresión de MUC4 respecto del IDC, el subtipo lobulillar y el carcinoma mucinoso. Proponemos la expresión de MUC4, junto con otros marcadores, como un biomarcador útil para resaltar la presencia de IMPC y, además, concluimos que los pacientes con tumores MUC4+ y componente micropapilar deberían tener un monitoreo más frecuente y ser tratados con terapias más agresivas ya que nuestra cohorte demostró que presentan una menor sobrevida libre de enfermedad.Finalmente, en el último capítulo de esta Tesis, evaluamos la expresión diferencial de genes, mediante la técnica de RNA-seq, en la línea celular de cáncer de mama HER2+ resistente al trastuzumab inducida por la expresión estable de TNFα. Obtuvimos varios genes regulados no sólo por TNFα sino también por el tratamiento con trastuzumab. Estos genes constituyen potenciales y novedosos blancos terapéuticos para superar la resistencia a trastuzumab inducida por TNFα. Además también dichos blancos son potenciales biomarcadores para definir el tratamiento del paciente o la respuesta del mismo a la terapia.Lo hasta aquí expuesto describe un nuevo mecanismo de resistencia a trastuzumab mediado por TNFα y MUC4. En su conjunto estos resultados apuntan a obtener la remisión del cáncer de mama HER2+, evitando los fenómenos de resistencia y a su vez contribuir a los tratamientos disponibles en la actualidad para lograr un beneficio terapéutico del paciente y, en el caso de la Argentina, también lograr un mejor manejo del presupuesto público volcado al tratamiento del cáncer de mama.Although trastuzumab administration improved the outcome of HER2-positive breast cancer patients, resistance events hampered its clinical benefits. We demonstrated here that TNFα stimulation in vitro induces trastuzumab resistance in HER2-positive breast cancer cell lines and we explored the mechanism of TNFα-induced trastuzumab resistance and the therapeutic strategies to overcome it. TNFα overexpression turned trastuzumab-sensitive cells and tumors into resistant ones. Histopathological findings revealed mucin foci in TNFα-producing tumors. TNFα induced upregulation of mucin 4 (MUC4) which reduced trastuzumab binding to its epitope and impaired antibody-dependent cell-mediated cytotoxicity (ADCC). Silencing MUC4 enhanced trastuzumab binding, increased ADCC, and overcame trastuzumab and trastuzumabemtansine antiproliferative effects in TNFα-overexpressing cells. Accordingly, administration of TNFα-blocking antibodies downregulated MUC4 and sensitized de novo trastuzumab-resistant breast cancer cells and tumors to trastuzumab. In HER2-positive breast cancer samples, MUC4 expression was found to be an independent predictor of poor disease-free survival in patients treated with trastuzumab in the adjuvant setting. We also studied the clinical significance of invasive micropapillary carcinoma of the breast (IMPC) in HER2-positive breast cancer patients treated with trastuzumab. We also analyzed mucin 4 (MUC4) expression as a novel biomarker to identify IMPC. We retrospectively studied 86 HER-2-positive breast cancer patients treated with adjuvant trastuzumab. IMPC, either as a pure entity or associated with invasive ductal carcinoma (IDC), was present in 18.6% of HER2-positive cases. It was positively correlated with estrogen receptor expression, tumor size and inversely correlated with patient’s age. Disease-free survival was significantly lower in patients with IMPC. MUC4 was strongly expressed in all IMPC cases tested. IMPC appeared as the histological 9 breast cancer subtype with the highest MUC4 expression with respect to IDC, lobular and mucinous carcinoma. We propose MUC4 expression as a useful biomarker to highlight IMPC presence and we concluded that patients with MUC4-positive tumors with IMPC component should require more frequent monitoring and/or more aggressive therapies. Finally, we evaluated differential gene expression of trastuzumab resistant cell lines exerted by stable overexpression of TNFα. We obtained several genes that were regulated not only by TNFα but also by trastuzumab. These genes will constitute novel therapeutic targets to overcome trastuzumab resistance induced by TNFα and/or possible biomarkers to determine the patient’s treatment or response to therapy. In this work we have described a novel trastuzumab resistance mechanism induced by TNFα and MUC4. Taken togheter, these results aim for HER2+ breast cancer remission by overcoming trastuzumab resistance and contributing with a new potential treatment to benefit the patient. In the case of Argentina, it will also allow a better management of the public funds invested in breast cancer treatment.Fil: 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; Argentin

Emerging Targeted Therapies for HER2-Positive Breast Cancer

Breast cancer is the most common cancer in women and the leading cause of death. HER2 overexpression is found in approximately 20% of breast cancers and is associated with a poor prognosis and a shorter overall survival. Tratuzumab, a monoclonal antibody directed against the HER2 receptor, is the standard of care treatment. However, a third of the patients do not respond to therapy. Given the high rate of resistance, other HER2-targeted strategies have been developed, including monoclonal antibodies such as pertuzumab and margetuximab, trastuzumab-based antibody drug conjugates such as trastuzumab-emtansine (T-DM1) and trastuzumab-deruxtecan (T-DXd), and tyrosine kinase inhibitors like lapatinib and tucatinib, among others. Moreover, T-DXd has proven to be of use in the HER2-low subtype, which suggests that other HER2-targeted therapies could be successful in this recently defined new breast cancer subclassification. When patients progress to multiple strategies, there are several HER2-targeted therapies available; however, treatment options are limited, and the potential combination with other drugs, immune checkpoint inhibitors, CAR-T cells, CAR-NK, CAR-M, and vaccines is an interesting and appealing field that is still in development. In this review, we will discuss the highlights and pitfalls of the different HER2-targeted therapies and potential combinations to overcome metastatic disease and resistance to therapy