Recent advances in targeted nanotherapeutic approaches for breast cancer management

Nanomedicine ◽  
2021 ◽  
Author(s):  
Priya Gupta ◽  
Yub Raj Neupane ◽  
Suhel Parvez ◽  
Kanchan Kohli
Keyword(s):  
Breast Cancer ◽  
Stem Cells ◽  
Cancer Stem Cells ◽  
Triple Negative ◽  
Breast Cancer Stem Cells ◽  
Conventional Chemotherapy ◽  
Nanodrug Delivery ◽  
Cancer Management ◽  
Breast Cancer Management

Breast cancer is the most commonly occurring tumor disease worldwide. Breast cancer is currently managed by conventional chemotherapy, which is inadequate in curbing this heterogeneous disease and results in off-site toxic effects, suggesting effective treatment approaches with better therapeutic profiles are needed. This review, therefore, focuses on the recent advancements in delivering therapeutics to the target site using passive and/or active targeted nanodrug-delivery systems to ameliorate endolysosomal escape. In addition, recent strategies in targeting breast cancer stem cells are discussed. The role of naturally cell-secreted nanovesicles (exosomes) in the management of triple-negative breast cancer is also discussed.

scholarly journals The Role of Breast Cancer Stem Cells in Chemoresistance and Metastasis in Triple-Negative Breast Cancer

Cancers ◽  
2021 ◽  
Vol 13 (24) ◽  
pp. 6209
Author(s):  
Lin He ◽  
Neda Wick ◽  
Sharon Koorse Germans ◽  
Yan Peng
Keyword(s):  
Breast Cancer ◽  
Stem Cells ◽  
Stem Cell ◽  
Cancer Stem Cells ◽  
Cancer Stem Cell ◽  
Triple Negative Breast Cancer ◽  
Targeted Therapies ◽  
Triple Negative ◽  
Breast Cancer Stem Cells

Triple negative breast cancer (TNBC) remains an aggressive disease due to the lack of targeted therapies and relatively low rate of response to chemotherapy, which is currently the main treatment modality for TNBC. Breast cancer stem cells (BCSCs) are a small subpopulation of breast tumors and recognized as drivers of tumorigenesis. TNBC tumors are characterized as being enriched for BCSCs. Studies have demonstrated the role of BCSCs as the source of metastatic disease and chemoresistance in TNBC. Multiple targets against BCSCs are now under investigation, with the considerations of either selectively targeting BCSCs or co-targeting BCSCs and non-BCSCs (majority of tumor cells). This review article provides a comprehensive overview of recent advances in the role of BCSCs in TNBC and the identification of cancer stem cell biomarkers, paving the way for the development of new targeted therapies. The review also highlights the resultant discovery of cancer stem cell targets in TNBC and offers summaries of ongoing clinical trials treating chemoresistant breast cancer. We aim to better understand the mutational landscape of BCSCs and explore potential molecular signaling pathways targeting BCSCs to overcome chemoresistance and prevent metastasis in TNBC, ultimately to improve the overall survival of patients with this devastating disease.

Role of PD-L1 expression in triple-negative breast cancer stem cells.

2018 ◽  
Vol 36 (15_suppl) ◽  
pp. 12081-12081
Author(s):  
Massimo A. Di Nicola ◽  
Lorenzo Castagnoli ◽  
Valeria Cancila ◽  
Sandra Romero ◽  
Simona Faraci ◽  
...  
Keyword(s):  
Breast Cancer ◽  
Stem Cells ◽  
Cancer Stem Cells ◽  
Triple Negative Breast Cancer ◽  
Triple Negative ◽  
Breast Cancer Stem Cells

scholarly journals TrkA Interacts with and Phosphorylates STAT3 to Enhance Gene Transcription and Promote Breast Cancer Stem Cells in Triple-Negative and HER2-Enriched Breast Cancers

Cancers ◽  
2021 ◽  
Vol 13 (10) ◽  
pp. 2340
Author(s):  
Angelina T. Regua ◽  
Noah R. Aguayo ◽  
Sara Abu Jalboush ◽  
Daniel L. Doheny ◽  
Sara G. Manore ◽  
...  
Keyword(s):  
Breast Cancer ◽  
Stem Cells ◽  
Cancer Stem Cells ◽  
Gene Transcription ◽  
Target Genes ◽  
Triple Negative ◽  
Breast Cancer Stem Cells ◽  
Breast Cancers ◽  
Co Activation ◽  
Stat3 Phosphorylation

JAK2–STAT3 and TrkA signaling pathways have been separately implicated in aggressive breast cancers; however, whether they are co-activated or undergo functional interaction has not been thoroughly investigated. Herein we report, for the first time that STAT3 and TrkA are significantly co-overexpressed and co-activated in triple-negative breast cancer (TNBC) and HER2-enriched breast cancer, as shown by immunohistochemical staining and data mining. Through immunofluorescence staining–confocal microscopy and immunoprecipitation–Western blotting, we found that TrkA and STAT3 co-localize and physically interact in the cytoplasm, and the interaction is dependent on STAT3-Y705 phosphorylation. TrkA–STAT3 interaction leads to STAT3 phosphorylation at Y705 by TrkA in breast cancer cells and cell-free kinase assays, indicating that STAT3 is a novel substrate of TrkA. β-NGF-mediated TrkA activation induces TrkA–STAT3 interaction, STAT3 nuclear transport and transcriptional activity, and the expression of STAT3 target genes, SOX2 and MYC. The co-activation of both pathways promotes breast cancer stem cells. Finally, we found that TNBC and HER2-enriched breast cancer with JAK2–STAT3 and TrkA co-activation are positively associated with poor overall metastasis-free and organ-specific metastasis-free survival. Collectively, our study uncovered that TrkA is a novel activating kinase of STAT3, and their co-activation enhances gene transcription and promotes breast cancer stem cells in TNBC and HER2-enriched breast cancer.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Sign in / Sign up

Export Citation Format

Share Document