Vincent J Guen, Jane E. Visvader, Qiong Ding, Philippe Juin, Matthieu Le Gallo, Anton M. Jetten, Tony E. Chavarria, Claude Prigent, Sophie G. Martin, Hong Soon Kang, Massimo Attanasio, Amandine Salamagnon, Patrick Tas, Arjun Bhutkar, Florence Godey, Roselyne Viel, Molly M. Wilson, Jacqueline A. Lees, Céline Callens, Svetlana Mironov, Robert A. Weinberg, Abena D. Peasah, Jonchère, Laurent, Massachusetts Institute of Technology (MIT), Institut de Génétique et Développement de Rennes (IGDR), Université de Rennes (UR)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Structure Fédérative de Recherche en Biologie et Santé de Rennes ( Biosit : Biologie - Santé - Innovation Technologique ), Chemistry, Oncogenesis, Stress and Signaling (COSS), Université de Rennes (UR)-CRLCC Eugène Marquis (CRLCC)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Carver College of Medicine, University of Iowa, H2P2 - Histo Pathologie Hight Precision (H2P2), Université de Rennes (UR)-Structure Fédérative de Recherche en Biologie et Santé de Rennes ( Biosit : Biologie - Santé - Innovation Technologique ), CRLCC Eugène Marquis (CRLCC), National Institute of Environmental Health Sciences [Durham] (NIEHS-NIH), National Institutes of Health [Bethesda] (NIH), Centre de Recherche en Cancérologie et Immunologie Nantes-Angers (CRCINA), Université d'Angers (UA)-Université de Nantes (UN)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre hospitalier universitaire de Nantes (CHU Nantes), University of Melbourne, Centre de recherche en Biologie cellulaire de Montpellier (CRBM), Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), This work was supported by the MIT Stem Cell Initiative through Fondation MIT, Koch Institute Support (core) grant P30-CA14051 from the National Cancer Institute, Fondation ARC, Cancéropôle Grand Ouest, Université de Rennes 1, SIRIC ILIAD, and Fondation de France. M.M.W. was supported by the David H. Koch Graduate Fellowship. A.M.J. research was supported by the Intramural Research Program of the NIEHS, NIH Z01-ES-101585. V.J.G. was supported by Postdoctoral Fellowships from the Koch Institute and Fondation ARC., Structure Fédérative de Recherche en Biologie et Santé de Rennes ( Biosit : Biologie - Santé - Innovation Technologique )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES), Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-CRLCC Eugène Marquis (CRLCC)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Structure Fédérative de Recherche en Biologie et Santé de Rennes ( Biosit : Biologie - Santé - Innovation Technologique ), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Nantes - UFR de Médecine et des Techniques Médicales (UFR MEDECINE), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Centre hospitalier universitaire de Nantes (CHU Nantes)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université d'Angers (UA), Centre de recherche en Biologie Cellulaire (CRBM), Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Université Montpellier 1 (UM1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Structure Fédérative de Recherche en Biologie et Santé de Rennes ( Biosit : Biologie - Santé - Innovation Technologique ), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-CRLCC Eugène Marquis (CRLCC)-Université de Rennes 1 (UR1), and Université Montpellier 1 (UM1)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Description, EMT induces cilium assembly and signaling to promote mammogenesis and tumorigenesis., The epithelial-mesenchymal transition (EMT) and primary ciliogenesis induce stem cell properties in basal mammary stem cells (MaSCs) to promote mammogenesis, but the underlying mechanisms remain incompletely understood. Here, we show that EMT transcription factors promote ciliogenesis upon entry into intermediate EMT states by activating ciliogenesis inducers, including FGFR1. The resulting primary cilia promote ubiquitination and inactivation of a transcriptional repressor, GLIS2, which localizes to the ciliary base. We show that GLIS2 inactivation promotes MaSC stemness, and GLIS2 is required for normal mammary gland development. Moreover, GLIS2 inactivation is required to induce the proliferative and tumorigenic capacities of the mammary tumor–initiating cells (MaTICs) of claudin-low breast cancers. Claudin-low breast tumors can be segregated from other breast tumor subtypes based on a GLIS2-dependent gene expression signature. Collectively, our findings establish molecular mechanisms by which EMT programs induce ciliogenesis to control MaSC and MaTIC stemness, mammary gland development, and claudin-low breast cancer formation.