Crosstalk between cells with different EMT profiles and endothelial cells in breast cancer progression

Abstract

Epithelial to mesenchymal transition (EMT) is a developmental trait that is hijacked in some disease conditions such as fibrosis and cancer. In cancer, EMT has been linked to increased invasion and metastasis, and is generally associated with a poor prognosis. In this study, I have compared phenotypic and functional differences between two isogenic cell lines exhibiting an EMT profile, D492M and D492HER2, but to a distinct extent. These cell lines are derived from D492, a breast epithelial cell line with stem cell properties that can generate both luminal and myoepithelial cells, and in 3D culture, it forms branching terminal ductal lobular units (TDLU)-like structures. When co-cultured with breast endothelial cells, D492 undergoes EMT, which is the origin of the D492M subline. Another subline of D492 was generated by overexpressing the HER2 oncogene. D492M has a more fixed EMT phenotype while D492HER2 expresses a more intermediate EMT phenotype. Moreover, D492M and D492HER2 differ in their tumorigenicity, that is, they are non-tumorigenic and tumorigenic, respectively. This study aimed to analyze the expression profile of these cell lines and study how they interact with endothelial cells. This study has prompted the identification of potential oncogenes, YKL-40 and ECM1, and the evaluation of their effects on the cellular phenotype and angiogenic potential in endothelial cells. YKL-40 and ECM1 may provide D492HER2 with increased aggressiveness that supports cancer progression.

Bandvefsumbreyting þekjufrumna (e. epithelial to mesenchymal transition (EMT)) er þroskunarfræðilegur ferill sem kemur fyrir í sjúkdómum eins og trefjun (e. fibrosis) og krabbameini. Í krabbameini hefur EMT verið tengt við ífarandi æxlisvöxt og meinvarpamyndun og er ferillinn almennt tengdur slæmum batahorfum. Í þessari rannsókn bar ég saman mun á svipgerð (e. phenotypic) og virkni (e. functional) tveggja frumulína með sama genetíska bakgrunn (e. isogenic) sem sýna mismunandi EMT prófíl, D492M og D492HER2. Þessar frumulínur eru komnar frá D492, brjóstþekjufrumulínu með stofnfrumueiginleika sem getur myndað bæði kirtilþekju- og vöðvaþekjufrumur, og í þrívíðri rækt myndar hún greinótta formgerð. Í samrækt með æðaþeli, undirgekkst D492 frumulínan EMT og við það myndaðist D492M. D492HER2 var hins vegar mynduð með yfirtjáningu á HER2 krabbameinsgeninu. Svipgerð D492M frumulínunnar með tilliti til EMT er lengra komin (e. fixed EMT phenotype) miðað við D492HER2 (e. intermediate EMT phenotype). Ennfremur eru D492M og D492HER2 mismunandi hvað varðar eiginleika til að mynda æxli í músum, það er að segja D492M myndar ekki æxli á meðan D492HER2 myndar æxli. Markmið þessarar rannsóknar var að greina mun í tjáningu gena á milli þessara frumulína og skoða mismun í samskiptum þeirra við æðaþel og stoðvef. Þessi rannsókn hefur leitt af sér greiningu mögulegra krabbameinsgena (e. potential oncogenes) og mat á áhrifum þeirra á frumusvipgerð og æðamyndun í æðaþelsfrumum. YKL-40 og ECM1 geta veitt D492HER2 aukna árásargirni sem styður framrás krabbameins.