scholarly journals Repurposing of Fluvastatin as an Anticancer Agent against Breast Cancer Stem Cells via Encapsulation in a Hyaluronan-Conjugated Liposome

Pharmaceutics ◽  
2020 ◽  
Vol 12 (12) ◽  
pp. 1133
Author(s):  
Ji Yu ◽  
Dae Shin ◽  
Jin-Seok Kim
Keyword(s):  
Breast Cancer ◽  
Stem Cells ◽  
Cancer Stem Cells ◽  
Cancer Cells ◽  
Breast Cancer Cells ◽  
Body Weight Loss ◽  
Breast Cancer Stem Cells ◽  
Anticancer Efficacy

Fluvastatin (FLUVA), which is a common anti-hypercholesterolemia drug, exhibits potential anticancer activity as it suppresses the proliferation, angiogenesis, and metastasis of breast cancer cells via inhibiting 3-hydroxy-methyl glutaryl-coenzyme A (HMG-CoA) reductase. In this study, hyaluronan-conjugated FLUVA-encapsulating liposomes (HA-L-FLUVA) were evaluated for their anticancer efficacy in vitro and in vivo. The particle size, zeta potential, and encapsulation efficiency of HA-L-FLUVA were 158.36 ± 1.78 nm, −24.85 ± 6.26 mV, and 35%, respectively. Growth inhibition of breast cancer stem cells (BCSCs) by HA-L-FLUVA was more effective than that by free FLUVA. The half maximal inhibitory concentration (IC50) values of FLUVA, L-FLVUA, and HA-L-FLUVA were 0.16, 0.17, and 0.09 μM, respectively. The in vivo anticancer effect of HA-L-FLUVA in combination with doxorubicin (DOX) was more effective than that of free FLUVA, free DOX, and HA-L-FLUVA. The longest survival of mice was achieved by treatment with FLUVA (15 mg/kg) and HA-L-FLUVA (15 mg/kg) + DOX (3 mg/kg), followed by HA-L-FLUVA (15 mg/kg), Dulbecco’s phosphate buffered saline, and DOX (3 mg/kg). No more than 10% body weight loss was observed in the mice injected with FLUVA, indicating that the drug was not toxic. Taken together, these results indicate that HA-L-FLUVA could serve as an effective anticancer drug by inhibiting the growth of both breast cancer cells and cancer stem cells.

scholarly journals miR-1275 Targets MDK/AKT Signaling to Inhibit Breast Cancer Chemoresistance by Lessening the Properties of Cancer Stem Cells

2021 ◽  
Author(s):  
Xu Han ◽  
Ge Ma ◽  
Xinyang Wang ◽  
Jingyue Fu ◽  
Jingyi Wang ◽  
...  
Keyword(s):  
Breast Cancer ◽  
Stem Cells ◽  
Cancer Stem Cells ◽  
Cancer Cells ◽  
Breast Cancer Cells ◽  
Akt Signaling ◽  
Plasma Samples ◽  
Knock Out

Abstract Background: Chemoresistance is a major obstacle in the neoadjuvant chemotherapy (NCT) of locally advanced breast cancer (LABC). Identification of miRNAs as prognostic biomarkers may help overcome chemoresistance of breast cancer (BC). The aim of this study was to evaluate the expression level of miR-1275 in plasma samples and the biological functions in the chemoresistance of BC.Methods: The expression levels of miR-1275 in plasma samples and cells were measured by RT-qPCR. The associations between the expression levels of miR-1275 and clinicopathological features were studied. CRISPR/Cas9-mediated gene editing was used to construct miR-1275 knock-out cells. CCK-8, colony formation assays, epirubicin accumulation assay and xenograft tumor models were used to detect the sensitivity of breast cancer cells to epirubicin in vitro and in vivo. Mammosphere formation assay, flow cytometry analysis and western blot analyses were used to evaluate the effects of miR-1275 on cancer stem cells (CSCs) characteristics in BC cells. Dual-luciferase reporter, RNA pulldown, ELISA and IHC were used to verify the relationship between the expression of miR-1275 and Midkine (MDK). Results: We found that miR-1275 was significantly downregulated in plasma from patients resistant to chemotherapy with LABC and in chemoresistant breast cancer cell lines, while patients with low levels of miR-1275 show poor overall survival. Mir-1275 knock-out promoted chemoresistance in breast cancer cells by increasing the properties of cancer stem cells in vitro and in vivo. Mechanistically, we identified that Midkine was determined to be direct downstream protein of miR-1275 which initiated PI3K/Akt signaling in breast cancer cells.Conclusions: We demonstrated that the high expression level of miR-1275 in plasma predicted better response to NCT. The reduction of miR-1275 promoted BC cells chemoresistance by increasing CSC properties via targeting MDK/AKT axis. The potential of miR-1275 as a new prognostic biomarker and therapeutic target of breast cancer patients was identified.

scholarly journals Targeting specificity of dendritic cells on breast cancer stem cells: in vitro and in vivo evaluations

2015 ◽  
pp. 323 ◽  
Author(s):  
Phuc Pham ◽  
Sinh Nguyen ◽  
Viet Pham ◽  
Ngoc Phan ◽  
Huyen Nguyen ◽  
...  
Keyword(s):  
Breast Cancer ◽  
Stem Cells ◽  
Dendritic Cells ◽  
Cancer Stem Cells ◽  
Breast Cancer Stem Cells

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