Role of amphiregulin in mammary gland development

Abstract Ovarian hormones are key regulators of postnatal mammary gland development and are linked to breast carcinogenesis. In particular, estrogens induce mammary epithelial cells to proliferate at the onset of puberty, leading to the elongation of the rudimental ductal tree into the fatty stromal tissue. Elucidating the molecular events underlying estrogen mitogenic activity in the mammary gland is of value in understanding how the deregulation of this signalling pathway can lead to breast tumorigenesis. Our lab has recently shown that estrogen induces mammary proliferation via epithelial estrogen receptor alpha (ERα) by a paracrine mechanism. Based on the finding that several EGF receptor (EGFR) ligands are able to substitute for estrogens and that amphiregulin (Areg), one of these ligands, is required during mammary development, we have hypothesized that Areg is a key mediator of estrogen induced paracrine signalling during ductal morphogenesis. Our analysis of the Areg -/- mice mammary phenotype reveals that epithelial Areg is required at the onset of puberty for epithelial proliferation, terminal end bud (TEB) formation and, subsequently, ductal elongation. Hormonal stimulation experiments show that among the EGFR ligands, only Arég is specifically controlled by estrogen at the transcriptional level, via ERα, in the mammary gland. Moreover, Areg is required for the estrogen-induced mammotrophic effects of epithelial proliferation and ductal elongation. We have shown that ectopic Areg expression in ERα -/- mammary epithelial cells is sufficient to induce ductal morphogenesis. Our transplantations experiment show that when Areg -/- cells are in the presence of wt cells they contribute to all aspects of ductal development, suggesting that this growth factor acts in a paracrine fashion. Moreover, this result shows that Areg -/- epithelial cells are not intrinsically impaired in proliferation. Our transplantation experiment carried out under physiological conditions confirmed previous reports showing that stromal EGFR is needed for ductal morphogenesis. This suggests that estrogen-driven Areg signalling involves an epithelium-stroma crosstalk. Thus, these data confirmed our hypothesis of Areg being an important estrogen mediator during ductal morphogenesis. Résumé Les hormones ovariennes, régulatrices clés du développement post-natal de la glande mammaire, sont également liées à la carcinogénèse du sein. En particulier, l'oestrogène induit la division des cellules épithéliales au début de la puberté. Cette prolifération amène à l'élongation du réseau canalaire rudimentaire et permet l'invasion du compartiment stromal. L'élucidation des mécanismes moléculaires responsables de l'activité mitogénique de l'oestrogène dans la glande mammaire est précieuse pour une meilleure compréhension du développement du cancer du sein. Notre laboratoire a récemment démontré que l'cestrogène induit la prolifération des cellules épithéliales par un signal paracrine, grâce au récepteur à l'oestrogène alpha (ERα). En se basant sur le fait que plusieurs ligands du récepteur à l'EGF (EGFR) sont capables de se substituer à l'cestrogène et d'induire la prolifération épithéliale et qu'amphiregulin (Areg), un de ces ligands, est essentielle au développement de la glande mammaire, nous avons émi l'hypothèse que Areg est un médiateur essentiel du signal paracrine induit par l'oestrogène pendant la croissance du système canalaire. Nos analyses phénotypiques des glandes mammaires issues de souris transgéniques Areg -/- démontrent que cette protéine est indispensable à la prolifération des cellules épithéliales mammaires au début de la puberté et à la formation des bourgeons terminaux qui conduisent à l'élongation des canaux. Nos expériences de stimulations hormonales démontrent que, parmi l'ensemble des ligands du EGFR, seule Areg est contrôlée au niveau transcriptionnel par l'cestrogène dans la glande mammaire, ceci via le récepteur ERα. De plus, Areg est essentielle pour le effets mammotrophique induit par l'cestrogène, à savoir la prolifération épithéliál et la croissance du système canalaire. Par ailleurs, l'expression ectopique d'Areg dans des cellules epithéliales mammaires de souris transgéniques ERα -/- est suffisante pour permettre la formation du réseau canalaire. En présence de cellules normales, les cellules dépourvues du gène d'Areg contribuent à la formation des canaux. Cette expérience suggère que ce facteur de croissance agit de manière paracrine. De plus, ce résultat montre que les cellules épithéliales Areg -/- conservent leur potentiel prolifératif. Nos expériences de transplantation, réalisées dans des conditions physiologiques, ont confirmé des précédentes études qui montraient que le récepteur stromal à l'EGF est nécessaire pour la morphogénèse du système canalaire. Ceci suggère que la voie de signalisation activée par l'oestrogène et dépendante d' implique une communication entre l'épithélium et le stroma. Ainsi, ces résultats valident notre hypothèse puisqu'ils confirment Areg en tant que médiateur majeur de l'oestrogène dans la morphogénèse du système canalaire.

Characterization of human pancreatic orthotopic tumor xenografts suitable for drug screening

Background Efforts to identify novel therapeutic options for human pancreatic ductal adenocarcinoma (PDAC) have failed to result in a clear improvement in patient survival to date. Pancreatic cancer requires efficient therapies that must be designed and assayed in preclinical models with improved predictor ability. Among the available preclinical models, the orthotopic approach fits with this expectation, but its use is still occasional. Methods An in vivo platform of 11 orthotopic tumor xenografts has been generated by direct implantation of fresh surgical material. In addition, a frozen tumorgraft bank has been created, ensuring future model recovery and tumor tissue availability. Results Tissue microarray studies allow showing a high degree of original histology preservation and maintenance of protein expression patterns through passages. The models display stable growth kinetics and characteristic metastatic behavior. Moreover, the molecular diversity may facilitate the identification of tumor subtypes and comparison of drug responses that complement or confirm information obtained with other preclinical models. Conclusions This panel represents a useful preclinical tool for testing new agents and treatment protocols and for further exploration of the biological basis of drug responses.

Characterization of human pancreatic orthotopic tumor xenografts suitable for drug screening

Background Efforts to identify novel therapeutic options for human pancreatic ductal adenocarcinoma (PDAC) have failed to result in a clear improvement in patient survival to date. Pancreatic cancer requires efficient therapies that must be designed and assayed in preclinical models with improved predictor ability. Among the available preclinical models, the orthotopic approach fits with this expectation, but its use is still occasional. Methods An in vivo platform of 11 orthotopic tumor xenografts has been generated by direct implantation of fresh surgical material. In addition, a frozen tumorgraft bank has been created, ensuring future model recovery and tumor tissue availability. Results Tissue microarray studies allow showing a high degree of original histology preservation and maintenance of protein expression patterns through passages. The models display stable growth kinetics and characteristic metastatic behavior. Moreover, the molecular diversity may facilitate the identification of tumor subtypes and comparison of drug responses that complement or confirm information obtained with other preclinical models. Conclusions This panel represents a useful preclinical tool for testing new agents and treatment protocols and for further exploration of the biological basis of drug responses.

Calcificações malignas da mama: correlação mamografia-anatomia patológica

Neste trabalho foram realizados 30 estudos de correlação entre os achados da mamografia e da anatomia patológica em 29 pacientes com tumores malignos na mama, cujas mamografias apresentaram calcificações relacionadas com as lesões. Os objetivos principais foram: verificar se as formas das calcificações corresponderam a tipos específicos de tumores e se as formas das calcificações estavam relacionadas aos locais onde eram formadas. Foram estudados dois aspectos objetivos das calcificações identificados nas mamografias: forma e distribuição. Este estudo concluiu que os carcinomas tipo comedo tiveram elevada freqüência de calcificações pleomorfas (95,5%) e padrão de distribuição ductal em 66,5% dos casos. Os carcinomas tipo cribriforme, quando não associados ao tipo comedo, evidenciaram somente calcificações arredondadas em 66,5% dos casos e predominância de distribuição indefinida (78,5%). Os tumores micropapilares, quando não associados ao tipo comedo, mostraram somente calcificações arredondadas em 66,5% dos casos e predominância do padrão de distribuição indefinido (66,5%). Nenhum tumor mostrou padrão de distribuição lobular. Calcificações amorfas na ausência de nódulo tumoral são suspeitas de carcinoma ductal infiltrante. De acordo com o padrão histológico arquitetural dos 30 tumores, 24 (80%) tiveram calcificações com as formas esperadas.

Targeting cancer cell metabolism in pancreatic adenocarcinoma.

Pancreatic ductal adenocarcinoma (PDAC) is expected to become the second leading cause of cancer death by 2030. Current therapeutic options are limited, warranting an urgent need to explore innovative treatment strategies. Due to specific microenvironment constraints including an extensive desmoplastic stroma reaction, PDAC faces major metabolic challenges, principally hypoxia and nutrient deprivation. Their connection with oncogenic alterations such as KRAS mutations has brought metabolic reprogramming to the forefront of PDAC therapeutic research. The Warburg effect, glutamine addiction, and autophagy stand as the most important adaptive metabolic mechanisms of cancer cells themselves, however metabolic reprogramming is also an important feature of the tumor microenvironment, having a major impact on epigenetic reprogramming and tumor cell interactions with its complex stroma. We present a comprehensive overview of the main metabolic adaptations contributing to PDAC development and progression. A review of current and future therapies targeting this range of metabolic pathways is provided.

Estudo prospectivo de 100 casos de "core" biópsia dirigida por ultra-som e revisão da literatura

OBJETIVO: Mostrar a eficácia do método para evitar biópsias excisionais, verificar suas dificuldades técnicas, definir entre seguimento e biópsia excisional nos nódulos categoria IV do BI-RADS™ e agilizar o procedimento cirúrgico nos casos de nódulos altamente suspeitos de malignidade (categoria V). MATERIAIS E MÉTODOS: As pacientes foram submetidas a exame clínico de rotina, mamografia e ultra-som. A "core" foi feita com pistola automática e agulha número 14, e foram colhidas de quatro a oito amostras. RESULTADOS: Das 100 lesões estudadas, 47 foram submetidas à cirurgia, além da "core", e diagnosticaram-se 34 carcinomas (34,0%). Das 23 lesões classificadas como categoria III, identificou-se apenas um carcinoma (4,34%); das 43 classificadas como categoria IV, sete (16,28%); e das 34 classificadas como categoria V, 26 (76,47%). Evitou-se a biópsia excisional em 53 casos (53,0%). Identificou-se dificuldade no método da "core" em sete casos (7,0%), devido a material insuficiente, risco para malignidade envolvendo lesões esclerosantes complexas e discordância entre imagem e histologia. As 33 lesões com resultados de malignidade à punção biópsia por agulha grossa foram confirmadas após a biópsia cirúrgica. Em um caso o diagnóstico pela "core" foi de hiperplasia ductal atípica e após a biópsia cirúrgica da peça diagnosticou-se carcinoma, correspondendo a um resultado falso-negativo. Não houve nenhum resultado falso-positivo.

High c-Met expression in stage I-II pancreatic adenocarcinoma: proposal for an immunostaining scoring method and correlation with poor prognosis.

AIMS: c-Met is an emerging biomarker in pancreatic ductal adenocarcinoma (PDAC); there is no consensus regarding the immunostaining scoring method for this marker. We aimed to assess the prognostic value of c-Met overexpression in resected PDAC, and to elaborate a robust and reproducible scoring method for c-Met immunostaining in this setting. METHODS AND RESULTS: c-Met immunostaining was graded according to the validated MetMab score, a classic visual scale combining surface and intensity (SI score), or a simplified score (high c-Met: ≥20% of tumour cells with strong membranous staining), in stage I-II PDAC. A computer-assisted classification method (Aperio software) was developed. Clinicopathological parameters were correlated with disease-free survival (DFS) and overall survival(OS). One hundred and forty-nine patients were analysed retrospectively in a two-step process. Thirty-seven samples (whole slides) were analysed as a pre-run test. Reproducibility values were optimal with the simplified score (kappa = 0.773); high c-Met expression (7/37) was associated with shorter DFS [hazard ratio (HR) 3.456, P = 0.0036] and OS (HR 4.257, P = 0.0004). c-Met expression was concordant on whole slides and tissue microarrays in 87.9% of samples, and quantifiable with a specific computer-assisted algorithm. In the whole cohort (n = 131), patients with c-Met(high) tumours (36/131) had significantly shorter DFS (9.3 versus 20.0 months, HR 2.165, P = 0.0005) and OS (18.2 versus 35.0 months, HR 1.832, P = 0.0098) in univariate and multivariate analysis. CONCLUSIONS: Simplified c-Met expression is an independent prognostic marker in stage I-II PDAC that may help to identify patients with a high risk of tumour relapse and poor survival.

Comprehensive Molecular Portraits of Invasive Lobular Breast Cancer.

Invasive lobular carcinoma (ILC) is the second most prevalent histologic subtype of invasive breast cancer. Here, we comprehensively profiled 817 breast tumors, including 127 ILC, 490 ductal (IDC), and 88 mixed IDC/ILC. Besides E-cadherin loss, the best known ILC genetic hallmark, we identified mutations targeting PTEN, TBX3, and FOXA1 as ILC enriched features. PTEN loss associated with increased AKT phosphorylation, which was highest in ILC among all breast cancer subtypes. Spatially clustered FOXA1 mutations correlated with increased FOXA1 expression and activity. Conversely, GATA3 mutations and high expression characterized luminal A IDC, suggesting differential modulation of ER activity in ILC and IDC. Proliferation and immune-related signatures determined three ILC transcriptional subtypes associated with survival differences. Mixed IDC/ILC cases were molecularly classified as ILC-like and IDC-like revealing no true hybrid features. This multidimensional molecular atlas sheds new light on the genetic bases of ILC and provides potential clinical options.

Calcificações arredondadas como único achado mamográfico no carcinoma da mama: correlação mamografia-anatomia patológica

OBJETIVO: Correlacionar os achados da mamografia com os da anatomia patológica nos tumores de mama associados a calcificações arredondadas. MATERIAIS E MÉTODOS: Foram avaliados 16 pacientes portadoras de câncer de mama, cujo único achado mamográfico foi o de calcificações arredondadas, estudando-se o tipo histológico, o padrão de distribuição mais freqüente e a quantidade de calcificações observada. RESULTADOS: O tumor mais freqüente foi o carcinoma ductal in situ (CDIS) tipo cribriforme, com 42,9% dos casos, seguido pelo CDIS tipo micropapilar com 23,8%, CDIS tipo comedo com 19% e carcinoma ductal infiltrante com 9,5%. Houve associação de dois ou mais tipos histológicos em cinco casos, perfazendo um total de 21 tumores. Quanto à distribuição, 56% dos casos apresentaram padrão indefinido, 31,25% padrão ductal e 12,5% padrão lobular. Em relação ao número de calcificações, 75% apresentaram mais de 20, 12,5% apresentaram entre 10 e 20 e 12,5% menos de 10 calcificações. CONCLUSÃO: O carcinoma de mama pode ter como único achado a presença de calcificações arredondadas, com padrão de distribuição ductal, lobular ou indefinido.

Dupla leitura no rastreamento mamográfico

OBJETIVO: Avaliar a eficácia da dupla leitura de mamografias de rotina para rastreamento do câncer de mama, em ambiente privado (não acadêmico). MATERIAIS E MÉTODOS: Durante um ano, 22.024 mamografias de rastreamento, em mulheres assintomáticas, foram submetidas a dupla leitura independente, por dois radiologistas especializados em imaginologia mamária. Foram determinados o número de carcinomas adicionais encontrados com a dupla interpretação e o número absoluto de reconvocações geradas por tal prática. RESULTADOS: Foram detectados nove carcinomas adicionais com a dupla leitura, sendo 55,5% ductal in situ e o restante, ductal invasivo até 1,5 cm. Nosso índice de reconvocação absoluto gerado pela dupla interpretação foi de apenas 1,8%, com achados falso-positivos em 98%. CONCLUSÃO: O uso da dupla leitura no rastreamento mamográfico aumentou o índice de detecção de câncer em 8,5% e todos os tumores encontrados foram estádio 0 ou 1.

Apresentação das lesões mamárias císticas à ultra-sonografia utilizando a elastografia

OBJETIVO: Demonstrar a apresentação mais freqüente das lesões mamárias císticas utilizando a elastografia e discutir a sua aplicabilidade. MATERIAIS E MÉTODOS: A casuística compôs-se de 150 pacientes encaminhadas para realização de biópsia mamária percutânea com 175 lesões. Foram excluídas as lesões com diagnóstico histológico de lesões sólidas (153 lesões) e incluídas as lesões com características císticas à histologia (22 lesões), incluindo cistos complicados, lesões papilíferas, lesões inflamatórias, hiperplasia de células colunares típica e ectasia ductal. Estas lesões foram classificadas de forma retrospectiva por meio da elastografia, conforme escores criados pelos autores, variando de 1 a 4. RESULTADOS: Das 22 lesões encaminhadas, 13 (59%) correspondiam a cistos, uma (4,6%) a ectasia ductal, duas (9,2%) a lesões inflamatórias, cinco (22,6%) a lesões papilíferas e uma (4,6%) a hiperplasia de células colunares. Foram encontrados 17 escores 2, quatro escores 3, um escore 4 e nenhum escore 1, com especificidade de 95%. CONCLUSÃO: As lesões císticas mamárias têm diferentes apresentações à elastografia, conforme o resultado histológico, sendo este um método útil para a sua diferenciação e de fácil aplicabilidade na clínica diária.

Cancerização de lóbulos: correlação de achados mamográficos e histológicos

OBJETIVO: Caracterizar os aspectos mamográficos de cancerização de lóbulos associados a carcinoma ductal in situ (CDIS), por meio de correlação entre achados de imagem e histológicos. MATERIAIS E MÉTODOS: O presente estudo retrospectivo foi baseado em uma revisão de laudos histopatológicos de 135 pacientes submetidas a biópsia de mama. O diagnóstico de cancerização de lóbulos associada a CDIS foi confirmado em 12 das pacientes. Dois casos foram excluídos porque os cortes histopatológicos não estavam disponíveis para correlação da patologia com a mamografia. Todas as imagens mamográficas foram retrospectivamente analisadas às cegas quanto aos resultados histológicos e classificados por dois experientes radiologistas especializados em mama. RESULTADOS: Nove casos (90%) apresentavam microcalcificações redondas agrupadas e um (10%) apresentava calcificações lineares. A distribuição das calcificações foi definida como lobular em todos os casos. A análise histopatológica demonstrou quatro casos de CDIS cribriforme, dois casos de comedocarcinoma, um caso de CDIS sólido, um caso de CDIS cribriforme associado com sólido e um caso de CDIS cribriforme associado com sólido e comedocarcinoma. No caso em que havia calcificações redondas e lineares, o subtipo histológico era de CDIS cribriforme. Com relação ao número de microcalcificações, nove casos apresentavam mais do que 20 e apenas um caso apresentava menos do que 10 microcalcificações. CONCLUSÃO: Na presente coorte, a avaliação mamográfica de pacientes com CDIS apresentando cancerização de lóbulos demonstrou agrupamentos de microcalcificações redondas com distribuição lobular. Embora agrupamentos de calcificações redondas sejam normalmente associados a um processo benigno, a cancerização de lóbulos por CDIS pode produzir um padrão similar, mimetizando, assim, uma condição benigna.

Papel da ranitidina como meio de aprimorar a qualidade do exame de colangiopancreatografia por ressonância magnética

OBJETIVO: Avaliar o impacto da ranitidina por via oral na qualidade do exame de colangiopancreatografia por ressonância magnética (CPRM). MATERIAIS E MÉTODOS: Trinta e dois pacientes realizaram CPRM com aquisições 3D e 2D, com três estratégias de supressão do sinal líquido gastrintestinal: a) apenas em jejum; b) 12 horas após ingerir 300 mg de ranitidina; c) após a ingestão de solução de gadolínio. Três observadores avaliaram os estudos, atentos para o grau de visualização da árvore biliopancreática. Foi medida a concordância interobservador com o teste kappa. A diferença entre técnicas e formas de aquisição foi avaliada pela média da soma dos escores de graduação. RESULTADOS: As três estratégias de supressão do sinal líquido gastrintestinal apresentaram elevada reprodutibilidade. A supressão do sinal líquido gastrintestinal com a ranitidina foi semelhante ao jejum e ambas foram piores do que a solução de gadolínio. As aquisições 3D superaram a 2D apenas na visualização do ducto cístico e da vesícula biliar, sendo inferior ou equivalente nos demais segmentos ductais biliopancreáticos. CONCLUSÃO: O uso da ranitidina não parece justificado para aprimorar a avaliação da árvore biliopancreática em exames de CPRM. A CPRM 2D apenas em jejum permite a visualização ductal com elevada qualidade e reprodutibilidade na maioria dos casos.

Correlation between PET/CT results and histological and immunohistochemical findings in breast carcinomas

Objective To correlate the results of 18F-fluoro-2-deoxy-D-glucose (18F-FDG) positron emission tomography/computed tomography (PET/CT) performed with a specific protocol for assessment of breasts with histological/immunohistochemical findings in breast carcinoma patients. Materials and Methods Cross-sectional study with prospective data collection, where patients with biopsy-confirmed breast carcinomas were studied. The patients underwent PET/CT examination in prone position, with a specific protocol for assessment of breasts. PET/CT findings were compared with histological and immunohistochemical data. Results The authors identified 59 malignant breast lesions in 50 patients. The maximum diameter of the lesions ranged from 6 to 80 mm (mean: 32.2 mm). Invasive ductal carcinoma was the most common histological type (n = 47; 79.7%). At PET/CT, 53 (89.8%) of the lesions demonstrated anomalous concentrations of 18F-FDG, with maximum SUV ranging from 0.8 to 23.1 (mean: 5.5). A statistically significant association was observed between higher values of maximum SUV and histological type, histological grade, molecular subtype, tumor diameter, mitotic index and Ki-67 expression. Conclusion PET/CT performed with specific protocol for assessment of breasts has demonstrated good sensitivity and was associated with relevant histological/immunohistochemical factors related to aggressiveness and prognosis of breast carcinomas.

Complete internal audit of a mammography service in a reference institution for breast imaging

Objective Undertaking of a complete audit of the service of mammography, as recommended by BI-RADS®, in a private reference institution for breast cancer diagnosis in the city of São Paulo, SP, Brazil, and comparison of results with those recommended by the literature. Materials and Methods Retrospective, analytical and cross-sectional study including 8,000 patients submitted to mammography in the period between April 2010 and March 2011, whose results were subjected to an internal audit. The patients were followed-up until December 2012. Results The radiological classification of 7,249 screening mammograms, according to BI-RADS, was the following: category 0 (1.43%), 1 (7.82%), 2 (80.76%), 3 (8.35%), 4 (1.46%), 5 (0.15%) and 6 (0.03%). The breast cancer detection ratio was 4.8 cases per 1,000 mammograms. Ductal carcinoma in situ was found in 22.8% of cases. Positive predictive values for categories 3, 4 and 5 were 1.3%, 41.3% and 100%, respectively. In the present study, the sensitivity of the method was 97.1% and specificity, 97.4%. Conclusion The complete internal audit of a service of mammography is essential to evaluate the quality of such service, which reflects on an early breast cancer detection and reduction of mortality rates.