Halting ErbB-2 isoforms retrograde transport to the nucleus as a new theragnostic approach for triple-negative breast cancer
- Autores
- Madera, Santiago; Izzo, Franco; Chervo, María Florencia; Dupont, Agustina; Chiauzzi, Violeta Alicia; Bruni, Sofia; Petrillo, Ezequiel; Merin, Sharon S.; de Martino, Mara; Montero, Diego; Levit, Claudio; Lebersztein, Gabriel; Anfuso, Fabiana; Roldán Deamicis, Agustina; Mercogliano, María Florencia; Proietti Anastasi, Cecilia Jazmín; Schillaci, Roxana; Elizalde, Patricia Virginia; Cordo Russo, Rosalia Ines
- Año de publicación
- 2022
- Idioma
- inglés
- Tipo de recurso
- artículo
- Estado
- versión publicada
- Descripción
- Triple-negative breast cancer (TNBC) is clinically defined by the absence of estrogen and progesterone receptors and the lack of membrane overexpression or gene amplification of receptor tyrosine kinase ErbB-2/HER2. Due to TNBC heterogeneity, clinical biomarkers and targeted therapies for this disease remain elusive. We demonstrated that ErbB-2 is localized in the nucleus (NErbB-2) of TNBC cells and primary tumors, from where it drives growth. We also discovered that TNBC expresses both wild-type ErbB-2 (WTErbB-2) and alternative ErbB-2 isoform c (ErbB-2c). Here, we revealed that the inhibitors of the retrograde transport Retro-2 and its cyclic derivative Retro-2.1 evict both WTErbB-2 and ErbB-2c from the nucleus of BC cells and tumors. Using BC cells from several molecular subtypes, as well as normal breast cells, we demonstrated that Retro-2 specifically blocks proliferation of BC cells expressing NErbB-2. Importantly, Retro-2 eviction of both ErbB-2 isoforms from the nucleus resulted in a striking growth abrogation in multiple TNBC preclinical models, including tumor explants and xenografts. Our mechanistic studies in TNBC cells revealed that Retro-2 induces a differential accumulation of WTErbB-2 at the early endosomes and the plasma membrane, and of ErbB-2c at the Golgi, shedding new light both on Retro-2 action on endogenous protein cargoes undergoing retrograde transport, and on the biology of ErbB-2 splicing variants. In addition, we revealed that the presence of a functional signal peptide and a nuclear export signal (NES), both located at the N-terminus of WTErbB-2, and absent in ErbB-2c, accounts for the differential subcellular distribution of ErbB-2 isoforms upon Retro-2 treatment. Our present discoveries provide evidence for the rational repurposing of Retro-2 as a novel therapeutic agent for TNBC.
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; Argentina
Fil: 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; Argentina
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; Argentina
Fil: 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; Argentina
Fil: 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; Argentina
Fil: 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; Argentina
Fil: 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; Argentina
Fil: Merin, Sharon S.. 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; Argentina
Fil: de Martino, Mara. Cornell University. Weil Cornell Medicine; Estados Unidos. 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; Argentina
Fil: Montero, Diego. 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; Argentina
Fil: Levit, Claudio. Sanatorio Sagrado Corazón; Argentina
Fil: Lebersztein, Gabriel. Sanatorio Sagrado Corazón; Argentina
Fil: Anfuso, Fabiana. Sanatorio Sagrado Corazón; Argentina
Fil: 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; Argentina
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; Argentina
Fil: 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; Argentina
Fil: 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; Argentina
Fil: 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; Argentina
Fil: 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; Argentina - Materia
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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: 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: 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: Bruni, Sofia. 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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; Argentina Fil: 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; Argentina Fil: 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; Argentina Fil: Merin, Sharon S.. 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; Argentina Fil: de Martino, Mara. Cornell University. Weil Cornell Medicine; Estados Unidos. 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; Argentina Fil: Montero, Diego. 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; Argentina Fil: Levit, Claudio. Sanatorio Sagrado Corazón; Argentina Fil: Lebersztein, Gabriel. Sanatorio Sagrado Corazón; Argentina Fil: Anfuso, Fabiana. Sanatorio Sagrado Corazón; Argentina Fil: 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; Argentina 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; Argentina Fil: 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; Argentina Fil: 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; Argentina Fil: 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; Argentina Fil: 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; Argentina |
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Triple-negative breast cancer (TNBC) is clinically defined by the absence of estrogen and progesterone receptors and the lack of membrane overexpression or gene amplification of receptor tyrosine kinase ErbB-2/HER2. Due to TNBC heterogeneity, clinical biomarkers and targeted therapies for this disease remain elusive. We demonstrated that ErbB-2 is localized in the nucleus (NErbB-2) of TNBC cells and primary tumors, from where it drives growth. We also discovered that TNBC expresses both wild-type ErbB-2 (WTErbB-2) and alternative ErbB-2 isoform c (ErbB-2c). Here, we revealed that the inhibitors of the retrograde transport Retro-2 and its cyclic derivative Retro-2.1 evict both WTErbB-2 and ErbB-2c from the nucleus of BC cells and tumors. Using BC cells from several molecular subtypes, as well as normal breast cells, we demonstrated that Retro-2 specifically blocks proliferation of BC cells expressing NErbB-2. Importantly, Retro-2 eviction of both ErbB-2 isoforms from the nucleus resulted in a striking growth abrogation in multiple TNBC preclinical models, including tumor explants and xenografts. Our mechanistic studies in TNBC cells revealed that Retro-2 induces a differential accumulation of WTErbB-2 at the early endosomes and the plasma membrane, and of ErbB-2c at the Golgi, shedding new light both on Retro-2 action on endogenous protein cargoes undergoing retrograde transport, and on the biology of ErbB-2 splicing variants. In addition, we revealed that the presence of a functional signal peptide and a nuclear export signal (NES), both located at the N-terminus of WTErbB-2, and absent in ErbB-2c, accounts for the differential subcellular distribution of ErbB-2 isoforms upon Retro-2 treatment. Our present discoveries provide evidence for the rational repurposing of Retro-2 as a novel therapeutic agent for TNBC. |
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