BRCA1 Immunohistochemical Staining as a Prognostic Indicator in Uterine Serous Carcinoma

OBJECTIVES: The objective of this study was to investigate the relationship between BRCA1 protein expression, as determined by immunohistochemistry, and clinical outcome in uterine serous carcinoma (USC). METHODS: A tissue microarray containing duplicate cores of 73 cases of USC was immunohistochemically stained with mouse anti-BRCA1 (Ab-1) mouse monoclonal (MS110) antibody. The cores were scored in a semiquantitative manner evaluating both the distribution and intensity of nuclear staining. BRCA1 protein expression was correlated with progression-free survival. RESULTS: Seventy-two of 73 cases were assessable, and there was a statistically significant decreased progression-free survival for those cases exhibiting tumor cell nuclei staining of 76% or greater (P = 0.0023). CONCLUSIONS: Our study illustrates that a low level of BRCA1 protein expression is a favorable prognostic indicator in USC, similar to what is observed in high-grade serous ovarian carcinoma. Further studies should focus on the BRCA1 status of USCs at a molecular level and also investigate whether BRCA1 protein expression is associated with response to chemotherapy in USC.

Spindle assembly checkpoint protein expression correlates with cellular proliferation and shorter time to recurrence in ovarian cancer.

Ovarian carcinoma (OC) is the most lethal of the gynecological malignancies, often presenting at an advanced stage. Treatment is hampered by high levels of drug resistance. The taxanes are microtubule stabilizing agents, used as first-line agents in the treatment of OC that exert their apoptotic effects through the spindle assembly checkpoint. BUB1-related protein kinase (BUBR1) and mitotic arrest deficient 2 (MAD2), essential spindle assembly checkpoint components, play a key role in response to taxanes. BUBR1, MAD2, and Ki-67 were assessed on an OC tissue microarray platform representing 72 OC tumors of varying histologic subtypes. Sixty-one of these patients received paclitaxel and platinum agents combined; 11 received platinum alone. Overall survival was available for all 72 patients, whereas recurrence-free survival (RFS) was available for 66 patients. Increased BUBR1 expression was seen in serous carcinomas, compared with other histologies (P = .03). Increased BUBR1 was significantly associated with tumors of advanced stage (P = .05). Increased MAD2 and BUBR1 expression also correlated with increased cellular proliferation (P < .0002 and P = .02, respectively). Reduced MAD2 nuclear intensity was associated with a shorter RFS (P = .03), in ovarian tumors of differing histologic subtype (n = 66). In this subgroup, for those women who received paclitaxel and platinum agents combined (n = 57), reduced MAD2 intensity also identified women with a shorter RFS (P < .007). For the entire cohort of patients, irrespective of histologic subtype or treatment, MAD2 nuclear intensity retained independent significance in a multivariate model, with tumors showing reduced nuclear MAD2 intensity identifying patients with a poorer RFS (P = .05).

Overexpression of the microRNA miR-433 promotes resistance to paclitaxel through the induction of cellular senescence in ovarian cancer cells

Annually, ovarian cancer (OC) affects 240,000 women worldwide and is the most lethal gynecological malignancy. High-grade serous OC (HGSOC) is the most common and aggressive OC subtype, characterized by widespread genome changes and chromosomal instability and is consequently poorly responsive to chemotherapy treatment. The objective of this study was to investigate the role of the microRNA miR-433 in the cellular response of OC cells to paclitaxel treatment. We show that stable miR-433 expression in A2780 OC cells results in the induction of cellular senescence demonstrated by morphological changes, downregulation of phosphorylated retinoblastoma (p-Rb), and an increase in β-galactosidase activity. Furthermore, in silico analysis identified four possible miR-433 target genes associated with cellular senescence: cyclin-dependent kinase 6 (CDK6), MAPK14, E2F3, and CDKN2A. Mechanistically, we demonstrate that downregulation of p-Rb is attributable to a miR-433-dependent downregulation of CDK6, establishing it as a novel miR-433 associated gene. Interestingly, we show that high miR-433 expressing cells release miR-433 into the growth media via exosomes which in turn can induce a senescence bystander effect. Furthermore, in relation to a chemotherapeutic response, quantitative real-time polymerase chain reaction (qRT-PCR) analysis revealed that only PEO1 and PEO4 OC cells with the highest miR-433 expression survive paclitaxel treatment. Our data highlight how the aberrant expression of miR-433 can adversely affect intracellular signaling to mediate chemoresistance in OC cells by driving cellular senescence.

Tumorigenesis and peritoneal colonization from fallopian tube epithelium

Ovarian cancer is the most lethal gynecological malignancy, primarily because its origin and initiation factors are unknown. A secretory murine oviductal epithelial (MOE) model was generated to address the hypothesis that the fallopian tube is an origin for high-grade serous cancer. MOE cells were stably altered to express mutation in p53, silence PTEN, activate AKT, and amplify KRAS alone and in combination, to define if this cell type gives rise to tumors and what genetic alterations are required to drive malignancy. Cell lines were characterized in vitro and allografted into mice. Silencing PTEN formed high-grade carcinoma with wide spread tumor explants including metastasis into the ovary. Addition of p53 mutation to PTEN silencing did not enhance this phenotype, whereas addition of KRAS mutation reduced survival. Interestingly, PTEN silencing and KRAS mutation originating from ovarian surface epithelium generated endometrioid carcinoma, suggesting that different cellular origins with identical genetic manipulations can give rise to distinct cancer histotypes. Defining the roles of specific signaling modifications in tumorigenesis from the fallopian tube/oviduct is essential for early detection and development of targeted therapeutics. Further, syngeneic MOE allografts provide an ideal model for pre-clinical testing in an in vivo environment with an intact immune system.

Three-dimensional modeling of the human fallopian tube fimbriae

OBJECTIVE: Ovarian cancer is the most lethal gynecological malignancy that affects women. Recent data suggests that the disease may originate in the fallopian fimbriae; however, the anatomical origin of ovarian carcinogenesis remains unclear. This is largely driven by our lack of knowledge regarding the structure and function of normal fimbriae and the relative paucity of models that accurately recapitulate the in vivo fallopian tube. Therefore, a human three-dimensional (3D) culture system was developed to examine the role of the fallopian fimbriae in serous tumorigenesis.

METHODS: Alginate matrix was utilized to support human fallopian fimbriae ex vivo. Fimbriae were cultured with factors hypothesized to contribute to carcinogenesis, namely; H2O2 (1mM) a mimetic of oxidative stress, insulin (5μg/ml) to stimulate glycolysis, and estradiol (E2, 10nM) which peaks before ovulation. Cultures were evaluated for changes in proliferation and p53 expression, criteria utilized to identify potential precursor lesions. Further, secretory factors were assessed after treatment with E2 to identify if steroid signaling induces a pro-tumorigenic microenvironment.

RESULTS: 3D fimbriae cultures maintained normal tissue architecture up to 7days, retaining both epithelial subtypes. Treatment of cultures with H2O2 or insulin significantly induced proliferation. However, p53 stabilization was unaffected by any particular treatment, although it was induced by ex vivo culturing. Moreover, E2-alone treatment significantly induced its canonical target PR and expression of IL8, a factor linked to poor outcome.

CONCLUSIONS: 3D alginate cultures of human fallopian fimbriae provide an important microphysiological model, which can be further utilized to investigate serous tumorigenesis originating from the fallopian tube.

Kaempferol Exhibits Progestogenic Effects in Ovariectomized Rats

OBJECTIVE: Progesterone (P4) plays a central role in women's health. Synthetic progestins are used clinically in hormone replacement therapy (HRT), oral contraceptives, and for the treatment of endometriosis and infertility. Unfortunately, synthetic progestins are associated with side effects, including cardiovascular disease and breast cancer. Botanical dietary supplements are widely consumed for the alleviation of a variety of gynecological issues, but very few studies have characterized natural compounds in terms of their ability to bind to and activate progesterone receptors (PR). Kaempferol is a flavonoid that functions as a non-steroidal selective progesterone receptor modulator (SPRM) in vitro. This study investigated the molecular and physiological effects of kaempferol in the ovariectomized rat uteri.

METHODS: Since genistein is a phytoestrogen that was previously demonstrated to increase uterine weight and proliferation, the ability of kaempferol to block genistein action in the uterus was investigated. Analyses of proliferation, steroid receptor expression, and induction of well-established PR-regulated targets Areg and Hand2 were completed using histological analysis and qPCR gene induction experiments. In addition, kaempferol in silico binding analysis was completed for PR. The activation of estrogen and androgen receptor signalling was determined in vitro.

RESULTS: Molecular docking analysis confirmed that kaempferol adopts poses that are consistent with occupying the ligand-binding pocket of PRA. Kaempferol induced expression of PR regulated transcriptional targets in the ovariectomized rat uteri, including Hand2 and Areg. Consistent with progesterone-l ke activity, kaempferol attenuated genistein-induced uterine luminal epithelial proliferation without increasing uterine weight. Kaempferol signalled without down regulating PR expression in vitro and in vivo and without activating estrogen and androgen receptors.

CONCLUSION: Taken together, these data suggest that kaempferol is a unique natural PR modulator that activates PR signaling in vitro and in vivo without triggering PR degradation.

Characterization of the glycosylation of human tumor cells

Ovarian cancer is within the most lethal gynecological malignancies in woman. Therefore, many investigators study its biological aspects with the purpose of discovering more rapid diagnostic methods and efficient treatment. Resembling many other tumors, in ovarian cancer, aberrant glycosylation occurs with the appearance of novel or altered carbohydrate structures. These can be terminal motifs, such as the Lewis determinants, or entire carbohydrate sequences, which have been related to tumorigenesis and its outcome.(...)

Mutations du gène HFE dans le cancer épithélial de l'ovaire

Le cancer épithélial de l’ovaire est le cancer gynécologique le plus agressif avec le plus haut taux de mortalité. La croissance des cellules cancéreuses de l’ovaire est limitée par les nutriments de l’environnement, le fer étant un des éléments indispensables à leur prolifération. L’hémochromatose héréditaire est une maladie associée à une accumulation corporelle de fer. Cette maladie est liée à deux mutations majeures du gène HFE soit H63D et C282Y. Étant donnée l’influence de la protéine HFE sur l’entrée du fer dans la cellule, des mutations du gène HFE pourraient être associées à une croissance rapide des cellules cancéreuses. Des études de génotypage du gène HFE effectuées chez 526 patientes avec cancer épithélial de l’ovaire, ont révélées une fréquence allélique de la mutation C282Y significativement plus élevées chez les patientes avec tumeur ovarienne comparativement aux patientes du groupe contrôle (5.9% versus 1.3%, p = 0.02). De plus, le taux de survie des patientes avec mutations C282Y et tumeur ovarienne de G3, après 2 ans, est faible (20%) lorsque comparé à celui des patientes sans mutations (60%, p = 0.005). Une analyse de régression multivariée de Cox a démontrée un risque relatif de 3.1, suggérant que les patientes avec mutations C282Y ont 3 fois plus de chance d’avoir une faible survie (p=0.001). Également, des études de corrélation ont démontrées que les niveaux de ferritine du sérum étaient plus élevés chez les patientes avec grade avancé du cancer épithélial de l’ovaire (r = 0.445 et p= 0.00001), suggérant que ce paramètre pourrait servir comme marqueur tumoral. Afin de comprendre ces résultats, nous avons tout d’abord étudiés l’influence des mutations HFE sur les cellules cancéreuses. Pour ce faire, la lignée du cancer de l’ovaire TOV-112D, homozygote pour la mutation C282Y, a été transfectée avec les vecteurs HFEwt et HFEC282Y. Bien qu’aucune différence significative n’ait été trouvée en termes de TfR totaux, des analyses par FACS ont démontrées un phénotype de déficience de fer pour les clones stables HFEwt. In vitro, la restauration de la protéine HFE, dans la lignée TOV-112D du cancer de l’ovaire, n’influence pas la croissance cellulaire. Ensuite, nous avons étudiés l’influence des niveaux de fer sur la progression tumorale. Une expérience in vivo préliminaire a démontré une tendance à un volume tumoral supérieur dans un modèle de souris de surcharge de fer,HfeRag1-/-. De plus, les souris HfeRag1-/-, injectées avec la lignée du cancer de l’ovaire TOV-21G, ont montrées des niveaux significativement plus faibles de fer sérique comparativement à leur contrôle (fer sérique 40±7μM versus 27±6μM, p = 0.001). En conclusion, des études supplémentaires sont nécessaires afin de comprendre davantage le rôle des mutations HFE sur la progression tumorale. Notamment, les niveaux élevés de fer pourraient rendre les cellules tumorales résistantes aux traitements ou encore, augmenter la toxicité et ainsi, contribuer à un mauvais prognostique.

Caractérisation fonctionnelle de la GTPase Ran dans le cancer épithélial de l'ovaire

Le cancer épithélial de l’ovaire est le plus létal des cancers gynécologiques. Les tumeurs de l’ovaire se divisent en différentes classes reflétant l’étendue de la maladie. Les tumeurs à faible potentiel de malignité présentent une survie relative à 5 ans de 90%, alors que pour les tumeurs invasives, la survie à 5 ans chute drastiquement à 35-40%. Au laboratoire, nous avons précédemment identifié la protéine Ran, un membre de la superfamille des GTPases Ras, comme marqueur fortement exprimé dans les cancers épithéliaux de l’ovaire de haut grade et de haut stade dont la surexpression est associée à un mauvais pronostic. Ran est déjà connue pour contribuer au transport nucléocytoplasmique et à la progression du cycle cellulaire, mais son rôle dans le cancer ovarien n’est pas bien défini. En utilisant une approche de shRNA inductibles à la tétracycline basée sur les lentivirus, nous avons montré que la diminution de l’expression de Ran dans des lignées cellulaires agressives du cancer de l’ovaire affecte drastiquement la prolifération cellulaire par l’induction d’une apoptose caspase-3 dépendante. Par un essai de tumeurs en xénogreffes, nous avons démontré que la déplétion de Ran résulte en une diminution de la tumorigenèse et que la formation éventuelle de tumeurs est associée à une sélection des cellules tumorales ayant la capacité de ré-exprimer la protéine Ran. Ces résultats suggèrent un rôle critique pour Ran dans la survie et la tumorigénicité des cellules du cancer ovarien, indiquant que Ran pourrait être une cible thérapeutique intéressante.

Développement et caractérisation de nouveaux modèles du cancer épithélial de l’ovaire

Le cancer épithélial de l’ovaire (EOC) est le plus mortel des cancers gynécologiques. Cette maladie complexe progresse rapidement de façon difficilement décelable aux stades précoces. De plus, malgré une chirurgie cytoréductive et des traitements de chimiothérapie le taux de survie des patientes diagnostiquées aux stades avancées demeurt faible. Dans le but d’étudier l’EOC dans un contexte ex vivo, l’utilisation de modèles cellulaires est indispensable. Les lignées cellulaires d’EOC sont un outil pratique pour la recherche cependant, la façon dont l'expression des gènes est affectée en culture par comparaison à la tumeur d'origine n'est pas encore bien élucidée. Notre objectif était donc de développer et de caractériser de nouveaux modèles de culture in vitro qui réflèteront plus fidèlement la maladie in vivo. Nous avons tout d’abord utiliser des lignées cellulaires disponibles au laboratoire afin de mettre au point un modèle 3D de culture in vitro d’EOC. Des sphéroïdes ont été générés à l’aide de la méthode des gouttelettes inversées, une méthode pionnière pour la culture des cellules tumorales. Nous avons ensuite procédé à une analyse des profils d’expression afin de comparer le modèle sphéroïde au modèle de culture en monocouche et le modèle xénogreffe in vivo. Ainsi, nous avons identifié des gènes stratifiant les modèles tridimensionnels, tant in vivo qu’in vitro, du modèle 2D monocouche. Parmi les meilleurs candidats, nous avons sélectionné S100A6 pour une caractérisation ultérieure. L’expression de ce gène fût modulée afin d’étudier l’impact de son inhibition sur les paramètres de croissance des sphéroïdes. L’inhibition de ce gène a comme effet de réduire la motilité cellulaire mais seulement au niveau du modèle sphéroïde. Finalement, toujours dans l’optique de développer des modèles d’EOC les plus représentatifs de la maladie in vivo, nous avons réussi à développer des lignées cellulaires uniques dérivées de patientes atteintes d’EOC du type séreux, soit le plus commun des EOC. Jusque là, très peu de lignées cellulaires provenant de ce type de cancer et de patientes n’ayant pas reçu de chimiothérapie ont été produites. De plus, nous avons pour la première fois caractérise des lignées d’EOC de type séreux provenant à la fois de l’ascite et de la tumeur solide de la même patiente.

Mutations impliquées dans la progression du cancer épithélial de l'ovaire

Le cancer épithélial de l’ovaire (CEO) est le cancer gynécologique le plus létal. Plus de 70% des patientes diagnostiquées avec une tumeur de stade avancé rechutent suite aux traitements chimiothérapeutiques de première ligne, la survie à cinq ans étant ainsi très faible. Afin de mieux comprendre l’évolution de la maladie, nous avons recherché de nouveaux gènes, responsables de l’initiation et de la progression du CEO. Précédemment, des lignées cellulaires ont été dérivées à partir de la tumeur primaire et récurrente et/ou d’ascites de trois patientes. Le séquençage de l’ARN de ces lignées par la technologie de séquençage de nouvelle génération (TSNG) nous a permis d’identifier des mutations ponctuelles qui pourraient nous indiquer des gènes dérégulés dans le CEO. La TSNG est un bon outil qui permet d’identifier et de cribler à grande échelle des mutations. Nous avons sélectionné PLEC1, SCRIB, NCOR2, SEMA6C, IKBKB, GLCE et ITGAE comme gènes candidats présentant des mutations dans nos lignées et ayant une relation fonctionnelle avérée avec le cancer. Étant donné que la TSNG est une technique à taux de fiabilité limité, nous avons validé ces mutations par séquençage Sanger. Ensuite, nous avons étudié l’effet de ces mutations sur la structure protéique et l’expression de PLEC1, de SCRIB et de SEMA6C. Seules certaines mutations dans les gènes PLEC1, SCRIB et SEMA6C ont pu être confirmées. PLEC1 et SCRIB sont deux protéines d’échafaudage dont la mutation, rapportée dans plusieurs cancers, pourrait induire des changements de leurs conformations et affecter leurs interactions et leurs fonctions. Les conséquences de ces mutations sur la tumorigenèse de l’ovaire devront être étudiées.

SA-ß-galactosidasa como predictor de senescencia celular del epitelio superficial ovárico y factores de riesgo de cáncer de ovario

Introducción: la tercera causa de muerte ginecológica es cáncer de ovario (CO), la detección temprana es fundamental para reducir mortalidad. El objetivo es establecer asociación entre senescencia en cultivos de tejido epitelial de ovario (ESO) mediante expresión de enzima ßgalactosidasa/normalizada y factores de riesgo reconocidos para CO. Métodos: estudio descriptivo observacional con fase exploratoria de datos proporcionados por “TRF2” segunda fase; muestra 29 tejidos de mujeres con ooforectomia condiciones benignas, analizadas estadísticamente con confianza del 95%, software SPSS versión 17, datos se presentan con desviación estándar, promedio, mediana (velocidad de crecimiento celular y ßgal/Normalizada) y porcentajes (variables categóricas). Realizo comparación con t-student, test de normalidad con Shapiro Wilks y asociación mediante análisis multivariado. Resultados: encuentra evidencia estadísticamente significativa (p < 0,05) para asociación entre antecedente familiar de otros tipos de cáncer con cáncer gástrico (IC95%: -2,84, -0,23) y cáncer de seno (IC95%: -3,39, -0,38); no tener régimen de afiliación en salud (vinculado) (IC95%: -3,67 -0,014); uso de método anticonceptivo de barrera (IC95%: -3,95, -0,07); consumo de embutidos (IC95%: -3,30, -0,21) y enlatados (IC95%: -3,62, -0,030) 1 a 3 veces/semana y consumo de alcohol (IC95%: -2,33, -0,33) con aumento expresión ßgal/Normalizada. Discusión: senescencia es antitumorigénica a edades tempranas, en avanzadas es protumorigénica, cuando hay mucha acumulación de células senescentes en tejido, éstas cambian su perfil senector produciendo sustancias que afectan a las vecinas, lo que lleva a transformación tumoral. Esta investigación es novedosa.