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.

Rôles des kinases IKK et IKK-related dans les maladies inflammatoires chroniques : implications dans l’athérosclérose et la réponse hypoxique

L’inflammation est un procédé complexe qui vise l’élimination de l’agent causal de dommages tissulaires en vue de faciliter la réparation du tissu affecté. La persistance de l’agent causal ou l’incapacité à résoudre l’inflammation mène à un dérèglement homéostatique chronique qui peut avoir une incidence sur la morbidité et la mortalité. L’athérosclérose est une condition inflammatoire chronique des vaisseaux sanguins dont l’origine est multifactorielle. L’hypertension et l’état infectieux représentent respectivement des facteurs de risque classiques et émergents du développement de cette maladie. Les fondements initiaux de l’inflammation font intervenir l’immunité innée, la première ligne de défense dont disposent les cellules pour répondre à un signal de danger. Le but de cette thèse est d’examiner le rôle pro-inflammatoire d’une famille de kinases essentielles à l’immunité innée, soit celle des kinases de IkappaB (IKK) et des kinases IKK-related. Les kinases IKKalpha et IKKbeta forment le complexe IKK avec la molécule adaptatrice NEMO/IKKgamma. Ce complexe est chargé d’effectuer la phosphorylation de l’inhibiteur de NF-kappaB, IkappaBalpha, ce qui mène à sa dégradation et à la libération du facteur de transcription NF-kappaB. Nous montrons que le peptide vasoactif angiotensine II (AngII) induit l’activité phosphotransférase d’IKKbeta dans les VSMC par immunoprécipitation de NEMO puis essai kinase in vitro. Grâce à une approche ARN interférence (ARNi) dirigée contre IKK, nous montrons que cette kinase est responsable de la phosphorylation de p65/RelA. Nous montrons que le mécanisme d’induction de NF-kappaB par l’AngII est atypique, puisqu’il ne module pas IkappaBalpha, et montrons à l’aide d’inhibiteurs pharmacologiques que l’activation de p65 est indépendante des voies MEK-ERK-RSK, PI3K et de la transactivation du récepteur de l’EGF. Les kinases IKK-related Tank-binding kinase 1 (TBK1) et IKK-i sont quant à elles principalement activées suite à une infection bactérienne ou virale. Ces kinases phosphorylent directement le facteur de transcription interferon regulatory factor (IRF)-3. Nous montrons que le cytomégalovirus humain, un pathogène associé à l’athérosclérose, a la capacité d’induire l’activation de TBK1 dans les VSMC. L’usage d’ARNi dirigé contre TBK1 et IKKi montre que les 2 kinases sont impliquées dans l’activation d’IRF-3. De plus, nous montrons à l’aide d’une lignée de VSMC exprimant une version dominante négative d’IRF-3 que ce dernier est essentiel à la synthèse des chimiokines RANTES et IP-10, tel qu’analysé par RT-PCR. Par ailleurs, il a récemment été montré que les kinases IKK-related étaient étroitement liées à la transformation oncogénique, et que TBK1 était pro-angiogénique. Or, l’angiogenèse est le plus souvent modulée par la réponse hypoxique qui est d’ailleurs commune à la majorité des processus inflammatoires. Le facteur de transcription hypoxia inducible factor (HIF)-1 module l’angiogenèse, l’inflammation et la survie cellulaire. Nous montrons à l’aide de cellules Tbk1 et Ikbke -/- et d’une approche lentivirale que TBK1 est spécifiquement impliquée dans l’induction traductionnelle de HIF-1alpha en condition de stress hypoxique. L’expression de TBK1 est induite sous ces conditions, et cette kinase module la phosphorylation de ERK, RSK, Akt et TSC1. Les résultats originaux présentés dans cette thèse montrent donc que les kinases IKK et IKK-related exercent leurs actions pro-inflammatoires par des mécanismes distincts.

Revêtement anti-apoptotique à base de chondroïtine sulfate : vers un stent-graft bioactif

La réparation endovasculaire (EVAR) est une technique minimalement invasive permettant de traiter l’anévrisme de l’aorte abdominale (AAA) par l’entremise d’un stent- graft (SG). L’utilisation d’EVAR est actuellement limitée par de fréquentes complications liées à une guérison inadéquate autour de l’implant. Ce manque de guérison est principalement dû au type de recouvrement polymérique des SG, au milieu pro-apoptotique des AAA et à l’accès réduit aux nutriments et à l’oxygène après EVAR. L’objectif de cette thèse consistait à concevoir un revêtement bioactif permettant d’inhiber l’apoptose et stimuler la croissance des cellules musculaires lisses vasculaires (CMLV), pour ainsi favoriser la guérison des tissus vasculaires autour des SG. La chondroïtine-4-sulfate (CS) a d’abord été choisie, car elle a été identifiée comme un médiateur important de la réparation vasculaire. Il a été démontré que la CS en solution influence directement la résistance à l’apoptose des CMLV, en plus de favoriser la différenciation myofibroblastique chez les fibroblastes. Dans le cadre de ce projet, un premier revêtement à base de CS et de collagène a été créé. Bien que le revêtement permettait d’induire une résistance à l’apoptose chez les CMLV, il se désintégrait trop rapidement dans des conditions aqueuses. Une nouvelle méthodologie a donc été adaptée afin de greffer la CS directement sur des surfaces aminées, à l’aide d’un système utilisant un carbodiimide. Dans le but d’accroître la croissance des CMLV à la surface des revêtements, le facteur de croissance de l’épiderme (EGF) a ensuite été sélectionné. En plus de ses propriétés mitogéniques et chimiotactiques, l’EGF stimule la production d’éléments de la matrice extracellulaire, comme le collagène et la fibronectine. De plus, l’activation du récepteur de l’EGF inhibe également l’apoptose des CMLV. L’EGF a donc été greffé sur la CS. Le revêtement de CS+EGF a démontré une bonne uniformité et bioactivité sur des surfaces de verre aminé. iii iv Dans une 3ème étape, afin de permettre de transposer ce revêtement bioactif sur des implants, plusieurs méthodes permettant de créer des groupements d’amines primaires sur les biomatériaux polymériques comme le PET ou le ePTFE ont été étudiées. La polymérisation par plasma a été choisie pour créer le revêtement CS+EGF à la surface de PET. Une fois de plus, celui-ci a permis d’inhiber l’apoptose des CMLV, dans des conditions pro-apoptotiques, et de favoriser la croissance des cellules. Le revêtement de CS et d’EGF, déposé sur des surfaces aminées, possède des caractéristiques biologiques intéressantes et semble donc prometteur pour favoriser une meilleure guérison autour des SG.

Le fragment LG3 du perlécan : un nouveau régulateur de remodelage vasculaire en transplantation

L’apoptose endothéliale initie le processus menant au remodelage vasculaire et au développement de la néointima dans la vasculopathie du greffon. La formation de néointima résulte de l’accumulation de leucocytes, de matrice extracellulaire et de cellules positives pour l’actine musculaire lisse alpha (αSMA+) dans l’intima des artères, artérioles et capillaires du greffon. Les cellules αSMA+ dans la néointima sont des cellules musculaires lisses vasculaires (CMLV) dérivées du donneur ainsi que des cellules souches dérivées du receveur, dont des cellules souches mésenchymateuses (CSM). L’acquisition d’un phénotype anti-apoptotique chez ces cellules est déterminante pour le développement de la néointima. Le laboratoire de Dre Hébert a démontré que les cellules endothéliales (CE) apoptotiques libèrent des médiateurs induisant une résistance à l’apoptose chez les CMLV et les fibroblastes. Notamment, les CE apoptotiques relâchent la cathepsine L qui clive le perlécan et ainsi libère un fragment C-terminal correspondant au troisième motif laminine G du domaine V du perlécan (LG3). Le LG3 est anti-apoptotique pour les fibroblastes. Nous avons donc émis l’hypothèse que le LG3 est un des médiateurs clés libéré par les CE apoptotiques favorisant le développement de la néointima via l’induction d’un phénotype anti-apoptotique chez les cellules néointimales αSMA+. Nous avons démontré que les médiateurs libérés par les CE apoptotiques induisent un phénotype anti-apoptotique chez les CSM dépendant de l’activation de la voie ERK1/2. De plus, le LG3 active la voie ERK1/2 via son interaction avec les intégrines beta 1 et induit une réponse anti-apoptotique chez ces cellules. Cependant l’activation de ERK1/2 par le LG3 est plus faible en comparaison de son activation par le milieu conditionné par des CE apoptotiques. Nos résultats suggèrent que les CE apoptotiques libèrent aussi de l’EGF qui agit de façon paracrine sur les CSM en coopération avec le LG3 pour induire un phénotype anti-apoptotique chez les CSM. Nous avons poursuivi l’étude de l’effet du LG3 in vivo sur le remodelage vasculaire en transplantation. Nous avons pour cela développé un modèle murin de rejet vasculaire qui consiste en une transplantation aortique entre des souris alloincompatibles. Nous avons ensuite injecté du LG3 chez les souris receveuses en post-transplantation. Nous avons observé dans ce modèle que des niveaux augmentés de LG3 sérique augmentent la formation de néointima, favorisent l’accumulation de cellules néointimales αSMA+ et diminuent le nombre de cellules CD31+ au niveau du greffon aortique. Parallèlement nous avons vérifié que le LG3 induit aussi un phénotype anti-apoptotique chez les CMLV et nous avons démontré un nouvel effet du LG3, soit une activité pro-migratoire, qui dépend de l’activation de la voie ERK1/2 chez les CMLV. Nous avons complété cette étude par l’analyse des niveaux de LG3 sérique dans une cohorte de patients receveurs d’allogreffe rénale. Nous avons observé chez ces patients, une association entre des niveaux élevés de LG3 sérique et un rejet vasculaire. Le LG3 contribue à la formation de néointima par son activité pro-migratoire et pro-survie chez les cellules néointimales et aussi de par son activité angiostatique. Nos résultats suggèrent que le LG3 est un nouveau médiateur important dans le remodelage vasculaire en transplantation

Inhibition of 125I-epidermal growth factor binding to murine fibroblasts and keratinocytes by irradiation with ultraviolet-B light

Treatment of murine Swiss 3T3 fibroblasts and XB/2 keratinocytes with UV-B light (302 nm) resulted in a dose-dependent inhibition of [125I] epidermal growth factor (EGF) binding. The light dose required to achieve 50% inhibition of binding in both cell types was 80–85 J/m2 Decreased [125I] platelet-derived growth factor binding was not evoked even by light doses of up to 280 J/m2 UV-B irradiation did not stimultate phosphorylation of the 80 kd protein substrate for protein kinase C. Furthermore, its effect on [125I]EGF binding was not altered as a consequence of protein kinase C down-regulation following prolonged exposure of cells to phorbol esters. These results indicate that UV-B-induced transmodulation of the epidermal growth factor receptor is a specific event mediated through a protein kinase C-indepen dent pathway. Transfer of culture medium from irradiated cells to untreated control cells showed this effect was not induced as a result of transforming growth factor α release and subsequent binding to the EGF receptor in these cells.

EPIDERMAL GROWTH-FACTOR AND TRANSFORMING GROWTH-FACTOR-ALPHA CHARACTERISTICS OF HUMAN ORAL-CARCINOMA CELL-LINES

This study examined the expression of epidermal growth factor (EGF) cell-surface receptors, the response to exogenous ligand and the autocrine production of transforming growth factor a (TGF-a) in normal and carcinoma-derived human oral keratinocytes. One of eight malignant cell lines overexpressed EGF receptors, while the remainder expressed receptor numbers similar to normal cells. Exogenous EGF stimulated incorporation of tritiated thymidine in a dose-dependent manner. In keratinocytes expressing normal numbers of EGF receptors, the cellular response to exogenous EGF correlated positively with total EGF receptor number. SCC-derived keratinocytes produced more TGF-a than normal cells. There was no statistical correlation between the autocrine production of TGF-a, EGF cell-surface receptor expression and cellular response to exogenous EGF. While the growth-stimulatory effects of exogenous TGF-cl were inhibited by the addition of a neutralising antibody, the presence of this antibody in conditioned medium failed to produce a similar decrease in growth. The results indicate that overexpression of EGF receptors is not an invariable characteristic of human oral squamous carcinoma-derived cell lines. Further, the contribution of TGF-a to the growth of normal and carcinoma-derived human oral keratinocytes in vitro may be less significant than previously documented.

Identification of Novel Interaction between ADAM17 (a Disintegrin and Metalloprotease 17) and Thioredoxin-1

ADAM17, which is also known as TNF alpha-converting enzyme, is the major sheddase for the EGF receptor ligands and is considered to be one of the main proteases responsible for the ectodomain shedding of surface proteins. How a membrane-anchored proteinase with an extracellular catalytic domain can be activated by inside-out regulation is not completely understood. We characterized thioredoxin-1 (Trx-1) as a partner of the ADAM17 cytoplasmic domain that could be involved in the regulation of ADAM17 activity. We induced the overexpression of the ADAM17 cytoplasmic domain in HEK293 cells, and ligands able to bind this domain were identified by MS after protein immunoprecipitation. Trx-1 was also validated as a ligand of the ADAM17 cytoplasmic domain and full-length ADAM17 recombinant proteins by immunoblotting, immunolocalization, and solid phase binding assay. In addition, using nuclear magnetic resonance, it was shown in vitro that the titration of the ADAM17 cytoplasmic domain promotes changes in the conformation of Trx-1. The MS analysis of the cross-linked complexes showed cross-linking between the two proteins by lysine residues. To further evaluate the functional role of Trx-1, we used a heparin-binding EGF shedding cell model and observed that the overexpression of Trx-1 in HEK293 cells could decrease the activity of ADAM17, activated by either phorbol 12-myristate 13-acetate or EGF. This study identifies Trx-1 as a novel interaction partner of the ADAM17 cytoplasmic domain and suggests that Trx-1 is a potential candidate that could be involved in ADAM17 activity regulation.

Efficacy of cetuximab in metastatic castration-resistant prostate cancer might depend on EGFR and PTEN expression: results from a phase II trial (SAKK 08/07)

The EGF receptor (EGFR) is overexpressed in the majority of metastatic castration-resistant prostate cancers (mCRPC) and might represent a valid therapeutic target. The combination of docetaxel and cetuximab, the monoclonal antibody against EGFR, has not been tested in patients with prostate cancer.

Grover's disease induced by cetuximab

A 71-year-old man exhibited an acute acneiform rash affecting the face and the upper trunk about 2 weeks after starting cetuximab, an epidermal growth factor (EGF) receptor antagonist treatment for metastatic colon cancer. The skin eruption faded after stopping cetuximab and applying topical corticosteroids. The reexposure to cetuximab 3 weeks later provoked a more extended relapse of the skin rash, which then clinically and histologically corresponded to transient acantholytic dermatosis . While the acneiform cutaneous side effects of the EGF receptor antagonists are interpreted as a result of the direct interference with pilosebaceous follicle homeostasis, in this case an acrosyringium-related pathogenesis might be postulated. Applying topical corticosteroids and emollients, the cetuximab therapy could be pursued.

A study of factors regulating the autonomous proliferation of the steroid hormone-induced LJ6195 murine reproductive tract tumor

Neonatal estrogen treatment of BALB/c mice results in the unregulated proliferation of the cervicovaginal epithelium and eventually tumorigenesis. The conversion of the normally estrogen responsive cyclic proliferation of the vaginal epithelium to a continuous estrogen-independent pattern of growth is a complex phenomenon. The aim of this study was to gain an understanding of the mechanism(s) by which steroid hormone administration during a critical period of development alters the cyclic proliferation of vaginal epithelium, ultimately leading to carcinogenesis in the adult animal.^ The LJ6195 murine cervicovaginal tumor was induced by treating newborn female BALB/c mice with 20 $\mu$g 17$\beta$-estradiol plus 100 $\mu$g progesterone for the first 5 days after birth. In contrast to proliferation of the normal vaginal epithelium, proliferation of LJ6195 is not regulated by estradiol. Northern blot analysis of RNA from vaginal tracts of normal mice, neonatal-estrogen treated mice, and LJ6195 indicate that there is an alteration in the expression of several genes such as the estrogen receptor, c-fos, and HER2/neu. In response to neonatal estrogen treatment, the estrogen receptor is down regulated in the murine vaginal tract. Therefore, the estrogen-independent nature of this tissue is established as early as 3 months after treatment. There is strong evidence that the proliferation of LJ6195 is regulated through an autocrine growth pathway. The LJ6195 tumor expresses mRNA for the epidermal growth factor receptor. In addition, conditioned medium from the LJ6195 tumor cell line contains a growth factor(s) with epidermal growth factor-like activity. Conditioned medium from the LJ6195 cell line stimulated the proliferation of the EGF-dependent COMMA D mouse mammary gland cell line in a dose-dependent manner. The addition of an anti-mEGF-antibody to LJ6195 cell cultures significantly decreased growth. These results suggest that the EGF-receptor mediated growth pathway may play a role in regulating the estrogen-independent proliferation of the LJ6195 tumor. ^

Syntaxin 6- and microtubule- mediated intracellular trafficking contributes to Golgi and nuclear translocation of EGFR

Receptor-mediated endocytosis is well known for its degradation and recycling trafficking. Recent evidence shows that these cell surface receptors translocate from cell surface to different cellular compartments, including the Golgi, mitochondria, endoplasmic reticulum (ER), and the nucleus to regulate physiological and pathological functions. Although some trafficking mechanisms have been resolved, the mechanism of intracellular trafficking from cell surface to the Golgi is not yet completed understood. Here we report a mechanism of Golgi translocation of EGFR in which EGF-induced EGFR travels to the Golgi via microtubule (MT)-dependent movement by interacting with dynein and fuses with the Golgi through syntaxin 6 (Syn6)-mediated membrane fusion. We also demonstrate that the Golgi translocation of EGFR is necessary for its consequent nuclear translocation and transcriptional activity. Interestingly, foreign protein such as bacterial cholera toxin, which is known to activate its pathological function through the Golgi/ER retrograde pathway, also utilizes the MT/Syn6 pathway. Thus, the MT, and syntaxin 6 mediated trafficking pathway from cell surface to the Golgi and ER defines a comprehensive retrograde trafficking route for both cellular and foreign molecules to travel from cell surface to the Golgi and the nucleus.

The transcriptional regulation of the {\it neu\/} gene: Examples of activation, repression, and cell-specific expression

The neu oncogene encodes a growth factor receptor-like protein, p185, with an intrinsic tyrosine kinase activity. A single point mutation, an A to T transversion resulting in an amino acid substitution from valine to glutamic acid, in the transmembrane domain of the rat neu gene was found to be responsible for the transforming and tumorigenic phenotype of the cells that carry it. In contrast, the human proto-neu oncogene is frequently amplified in tumors and cell lines derived from tumors and the human neu gene overexpression/amplification in breast and ovarian cancers is known to correlate with poor patient prognosis. Examples of the human neu gene overexpression in the absence of gene amplification have been observed, which may suggest the significant role of the transcriptional and/or post-transcriptional control of the neu gene in the oncogenic process. However, little is known about the transcriptional mechanisms which regulate the neu gene expression. In this study, three examples are presented to demonstrate the positive and negative control of the neu gene expression.^ First, by using band shift assays and methylation interference analyses, I have identified a specific protein-binding sequence, AAGATAAAACC ($-$466 to $-$456), that binds a specific trans-acting factor termed RVF (for EcoRV factor on the neu promoter). The RVF-binding site is required for maximum transcriptional activity of the rat neu promoter. This same sequence is also found in the corresponding regions of both human and mouse neu promoters. Furthermore, this sequence can enhance the CAT activity driven by a minimum promoter of the thymidine kinase gene in an orientation-independent manner, and thus it behaves as an enhancer. In addition, Southwestern (DNA-protein) blot analysis using the RVF-binding site as a probe points to a 60-kDa polypeptide as a potential candidate for RVF.^ Second, it has been reported that the E3 region of adenovirus 5 induces down-regulation of epidermal growth factor (EGF) receptor through endocytosis. I found that the human neu gene product, p185, (an EGF receptor-related protein) is also down-regulated by adenovirus 5, but via a different mechanism. I demonstrate that the adenovirus E1a gene is responsible for the repression of the human neu gene at the transcriptional level.^ Third, a differential expression of the neu gene has been found in two cell model systems: between the mouse fibroblast Swiss-Webster 3T3 (SW3T3) and its variant NR-6 cells; and between the mouse liver tumor cell line, Hep1-a, and the mouse pancreas tumor cell line, 266-6. Both NR-6 and 266-6 cell lines are not able to express the neu gene product, p185. I demonstrate that, in both cases, the transcriptional repression of the neu gene may account for the lack of the p185 expression in these two cell lines. ^

Axl -Gas6 signaling counteracts adenovirus type 5 E1A-mediated cell growth suppression and proapoptotic activity

The adenovirus type 5 E1A (abbreviated E1A) has previously been known as an immortalization oncogene because E1A is required for transforming oncogenes, such as ras and E1B, to transform cells in primary cultures. However, E1A has also been shown to downregulate the overexpression of the Her-2/neu oncogene, resulting in suppression of transformation and tumorigenesis induced by that oncogene. In addition, E1A is able to promote apoptosis induced by anticancer drugs, irradiation, and serum deprivation. Many tyrosine kinases, such as the EGF receptor, Her-2/Neu, Src, and Axl are known to play a role in oncogenic signals in transformed cells. To study the mechanism underlying the E1A-mediated tumor-suppressing function, we exploited a modified tyrosine kinase profile assay (Proc. Natl. Acad. Sci, 93, 5958–5962, 1996) to identify potential tyrosine kinases regulated by E1A. RT-PCR products were synthesized with two degenerate primers derived from the conserved motifs of various tyrosine kinases. A tyrosine kinase downregulated by E1A was identified as Axl by analyzing the Alu I-digested RT-PCR products. We isolated the DNA fragment of interest, and found that E1A negatively regulated the expression of the transforming receptor tyrosine kinase Axl at the transcriptional level. To study whether downregulation of the Axl receptor is involved in E1A-mediated growth suppression, we transfected axl cDNA into E1A-expressing cells (ip1-E1A) to establish cells that overexpressed Axl (ip1-E1A-Axl). The Axl ligand Gas6 triggered a greater mitogenic effect in these ip1-E1A-Axl cells than in the control cells ip1-E1A and protected the Axl-expressing cells from serum deprivation-induced apoptosis. Further study showed that Akt is required for Axl-Gas6 signaling to prevent ip1-E1A-Axl cells from serum deprivation-induced apoptosis. These results indicate that downregulation of the Axl receptor by E1A is involved in E1A-mediated growth suppression and E1A-induced apoptosis, and thereby contributes to E1A's anti-tumor activities. ^

Heregulin -beta 1 directly associates with RhoA via the immunoglobulin -like domain thereby modulating breast cancer metastasis-related properties

Heregulins constitute a family of growth factors belonging to the epidermal growth factor (EGF) family. Breast cancers that overexpress specific members of the EGF receptor family (EGFR, ErbB2, ErbB3, ErbB4) have increased metastatic potential, and Heregulin-β1 (HRGβ1), a ligand for ErbB3 and ErbB4, has also been shown to induce metastasis-related properties in breast cancer cells in vitro. The secreted form of the HRGβ1 is composed of five distinct structural domains, including the N-terminal domain, an immunoglobulin-like domain (IgG-like), a glycosylation domain, an EGF-like domain, and a β1-specific domain. Of these, the EGF-like domain is well characterized for its function in metastasis-related properties as well as its structure. However, the contributions of the other HRGβ1 domains in breast cancer metastasis remains unclear. ^ To investigate this, HRGβ1 proteins with targeted domain deletions were purified and subjected to assays for metastasis-related properties, including aggregation, invasion, activation of EGFR family members, and motility of breast cancer cells. These assays showed that retaining the EGF-like domain of HRGβ1 is important for activation of EGFRs. Interestingly, the HRGβ1 protein lacking the IgG-like domain (NGEB) led to a decrease in breast cancer cell motility, indicating the IgG-like domain modulates cell motility, an important step in cancer metastasis. ^ To understand the underlying mechanisms, I performed protein sequence and structural analysis of HRGβ1 and identified that the IgG-like domain of HRGβ1 shares sequence homology and three-dimensional structural similarity with the IgG-like domain of TRIO. TRIO is a cytoplasmic protein that directly associates with RhoA, a GTPase involved in cell reorganization and cell motility. Therefore, I hypothesized that HRGβ1 may translocate inside the breast cancer cells through receptor mediated endocytosis and bind to RhoA via its IgG-like domain. I show wild type HRGβ1 but not NGEB binds RhoA in vitro and in vivo, leading to RhoA activation. Inhibition of HRG-β1 internalization via endocytosis disrupted HRGβ1 binding to RhoA. Additionally, breast cancer cell motility induced by HRG-β1 is reduced after treatment with inhibitors to both endocytosis and RhoA function, similar to levels seen with NGEB treatment. ^ Thus, in addition to the well-known role of HRGβ1 as an extracellular stimulator of the EGFR family members, HRGβ1 also functions within the cell as a binding partner and activator of RhoA to modulate cancer cell motility. ^

Effect of epidermal growth factor on nuclear and cytoplasmic in vitro maruration of guinea pig oocytes

The guinea pig may represent an animal model for research on ovarian infertility and improvement of the in vitro maturation (IVM) conditions is needed in this species. The aim of the present work was to immunolocalize the Epidermal Growth Factor (EGF)-Receptor in the guinea pig ovaries and to study the effect of EGF on meiotic and cytoplasmic maturation, and apoptotic rate in cumulus-oocyte-co mplexes (COCs). Immunohistochemistry was performed in paraffined ovaries using a rabbit polyclonal antibody EGF-R (1:100; Santa Cruz Biotechnology) and the ABC Vector Elite kit (Vector Laboratories). For the IVM, COCs were collected by aspiration of follicles >700μm under a stereoscopic microscope.