Bone Progenitors Pull the Strings on the Early Metabolic Rewiring Occurring in Prostate Cancer Cells
- Autores
- Sanchis, Pablo Antonio; Anselmino, Nicolás; Lage Vickers, Sofia; Sabater, Agustina Ayelen; Lavignolle, Rosario; Labanca, Estefania; Shepherd, Peter D. A.; Bizzotto, Juan Antonio; Toro, Ayelen Rayen; Mitrofanova, Antonina; Valacco, Maria Pia; Navone, Nora; Vazquez, Elba Susana; Cotignola, Javier Hernan; Gueron, Geraldine
- Año de publicación
- 2022
- Idioma
- inglés
- Tipo de recurso
- artículo
- Estado
- versión publicada
- Descripción
- 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; Argentina
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; Argentina. University of Texas Health Science Center at Houston. University of Texas Md Anderson Cancer Center; Estados Unidos
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; Argentina
Fil: 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; Argentina
Fil: 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; Argentina
Fil: Labanca, Estefania. University of Texas Health Science Center at Houston. University of Texas Md Anderson Cancer Center; Estados Unidos
Fil: Shepherd, Peter D. A.. University of Texas Health Science Center at Houston. University of Texas Md Anderson Cancer Center; Estados Unidos
Fil: 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; Argentina
Fil: 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; Argentina
Fil: Mitrofanova, Antonina. University of Texas Health Science Center at Houston. University of Texas Md Anderson Cancer Center; Estados Unidos
Fil: 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; Argentina
Fil: Navone, Nora. University of Texas Health Science Center at Houston. University of Texas Md Anderson Cancer Center; Estados Unidos
Fil: 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; Argentina
Fil: 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; Argentina
Fil: 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; Argentina - Materia
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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. 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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 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; Argentina. University of Texas Health Science Center at Houston. University of Texas Md Anderson Cancer Center; Estados Unidos Fil: Lage Vickers, Sofia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. 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Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina Fil: Mitrofanova, Antonina. University of Texas Health Science Center at Houston. University of Texas Md Anderson Cancer Center; Estados Unidos Fil: 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; Argentina Fil: Navone, Nora. University of Texas Health Science Center at Houston. University of Texas Md Anderson Cancer Center; Estados Unidos Fil: Vazquez, Elba Susana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. 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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. |
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