Targeting hyaluronan metabolism-related molecules associated with resistant tumor-initiating cells potentiates chemotherapy efficacy in lung cancer.

Díaz, Marco Aurelio; Fusco, Mariel; Benítez, Constanza Arriola; Gayet, Fernando; García, Ludmila; Victoria, Lucia; Jaramillo, Sebastián; Bayo, Juan; Zubieta, Mariana Rodríguez; Rizzo, Manglio M; Piccioni, Flavia; Malvicini, Mariana

Díaz, Marco Aurelio; Fusco, Mariel; Benítez, Constanza Arriola; Gayet, Fernando; García, Ludmila; Victoria, Lucia; Jaramillo, Sebastián; Bayo, Juan; Zubieta, Mariana Rodríguez; Rizzo, Manglio M; Piccioni, Flavia; Malvicini, Mariana.

Afiliación

Díaz MA; Cancer Immunobiology Laboratory, Instituto de Investigaciones en Medicina Traslacional, Universidad Austral-Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas, Pilar, Argentina.
Fusco M; Cancer Immunobiology Laboratory, Instituto de Investigaciones en Medicina Traslacional, Universidad Austral-Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas, Pilar, Argentina.
Benítez CA; Cancer Immunobiology Laboratory, Instituto de Investigaciones en Medicina Traslacional, Universidad Austral-Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas, Pilar, Argentina.
Gayet F; Servicio de Oncología, Hospital Universitario Austral, Buenos Aires, Argentina.
García L; Laboratorio Central, Hospital Universitario Austral, Buenos Aires, Argentina.
Victoria L; Cancer Immunobiology Laboratory, Instituto de Investigaciones en Medicina Traslacional, Universidad Austral-Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas, Pilar, Argentina.
Jaramillo S; Cancer Immunobiology Laboratory, Instituto de Investigaciones en Medicina Traslacional, Universidad Austral-Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas, Pilar, Argentina.
Bayo J; Programa de Hepatología Experimental y Terapia Génica, Instituto de Investigaciones en Medicina Traslacional, Universidad Austral-Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Tecnicas, Pilar, Argentina.
Zubieta MR; Servicio de Anatomía Patológica, Hospital Universitario Austral, Buenos Aires, Argentina.
Rizzo MM; Cancer Immunobiology Laboratory, Instituto de Investigaciones en Medicina Traslacional, Universidad Austral-Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas, Pilar, Argentina.
Piccioni F; Servicio de Oncología, Hospital Universitario Austral, Buenos Aires, Argentina.
Malvicini M; Cancer Immunobiology Laboratory, Instituto de Investigaciones en Medicina Traslacional, Universidad Austral-Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas, Pilar, Argentina. fpiccioni@austral.edu.ar.

Sci Rep ; 14(1): 16803, 2024 07 22.

Article en En | MEDLINE | ID: mdl-39039104

ABSTRACT

ABSTRACT

The success of chemotherapy regimens in patients with non-small cell lung cancer (NSCLC) could be restricted at least in part by cancer stem cells (CSC) niches within the tumor microenvironment (TME). CSC express CD133, CD44, CD47, and SOX2, among other markers and factors. Analysis of public data revealed that high expression of hyaluronan (HA), the main glycosaminoglycan of TME, correlated positively with CSC phenotype and decreased disease-free interval in NSCLC patients. We aimed to cross-validate these findings on human and murine lung cancer cells and observed that CD133 + CSC differentially expressed higher levels of HA, HAS3, ABCC5, SOX2, and CD47 (p < 0.01). We modulated HA expression with 4-methylumbelliferone (4Mu) and detected an increase in sensitivity to paclitaxel (Pa). We evaluated the effect of 4Mu + chemotherapy on survival, HA metabolism, and CSC profile. The combination of 4Mu with Pa reduced the clonogenic and tumor-forming ability of CSC. Pa-induced HAS3, ABCC5, SOX2, and CD47 expression was mitigated by 4Mu. Pa + 4Mu combination significantly reduced in vivo tumor growth, enhancing animal survival and restoring the CSC profile in the TME to basal levels. Our results suggest that HA is involved in lung CSC phenotype and chemosensitivity, and its modulation by 4Mu improves treatment efficacy to inhibit tumor progression.

Asunto(s)

Carcinoma de Pulmón de Células no Pequeñas; Resistencia a Antineoplásicos; Ácido Hialurónico; Himecromona; Neoplasias Pulmonares; Células Madre Neoplásicas; Paclitaxel; Microambiente Tumoral; Ácido Hialurónico/metabolismo; Células Madre Neoplásicas/metabolismo; Células Madre Neoplásicas/efectos de los fármacos; Células Madre Neoplásicas/patología; Humanos; Neoplasias Pulmonares/tratamiento farmacológico; Neoplasias Pulmonares/metabolismo; Neoplasias Pulmonares/patología; Animales; Ratones; Paclitaxel/farmacología; Paclitaxel/uso terapéutico; Himecromona/farmacología; Línea Celular Tumoral; Microambiente Tumoral/efectos de los fármacos; Carcinoma de Pulmón de Células no Pequeñas/tratamiento farmacológico; Carcinoma de Pulmón de Células no Pequeñas/metabolismo; Carcinoma de Pulmón de Células no Pequeñas/patología

Palabras clave

Cancer stem cells (CSC); Chemoresistance; Glycosaminoglycans (GAGs); Hyaluronan (HA); Non-small cell lung cancer (NSCLC); Taxane-chemotherapy

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Texto completo: 1 Colección: 01-internacional Base de datos: MEDLINE Asunto principal: Células Madre Neoplásicas / Himecromona / Paclitaxel / Carcinoma de Pulmón de Células no Pequeñas / Resistencia a Antineoplásicos / Microambiente Tumoral / Ácido Hialurónico / Neoplasias Pulmonares Límite: Animals / Humans Idioma: En Revista: Sci Rep Año: 2024 Tipo del documento: Article País de afiliación: Argentina Pais de publicación: Reino Unido

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