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The cholesterol-derived metabolite dendrogenin A functionally reprograms breast adenocarcinoma and undifferentiated thyroid cancer cells

Authors :
Lavinia Vija-Racaru
Arnaud Mallinger
Marc Poirot
Sandrine Silvente-Poirot
Frédéric Courbon
Arnaud Rives
Bruno Payré
Philippe de Medina
Mathilde Bauriaud-Mallet
Severine Brillouet
Centre de Recherches en Cancérologie de Toulouse (CRCT)
Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Service de Médecine Nucléaire [Toulouse]
CHU Toulouse [Toulouse]
Laboratoire de chimie de coordination (LCC)
Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Centre de Microscopie Électronique Appliquée à la Biologie (CMEAB)
Hôpital de Rangueil
CHU Toulouse [Toulouse]-CHU Toulouse [Toulouse]-Toulouse Réseau Imagerie-Genotoul ( TRI-Genotoul)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)
This work was supported by the Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), France and the Université de Toulouse, France.
Affichem
Plateforme GénotoulCMEAB
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées
Departement /u563 : Oncogenèse, Signalisation et Innovation thérapeutique
Centre de Physiopathologie Toulouse Purpan (CPTP)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Claudius Regaud
Sterol metabolism and therapeutic innovations in oncology
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut Claudius Regaud
Centre de Physiopathologie Toulouse Purpan ex IFR 30 et IFR 150 (CPTP)
Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Claudius Regaud
Institut Claudius Regaud
CRLCC Institut Claudius Regaud-CRLCC Institut Claudius Regaud-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées
Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Service de Médecine Nucléaire - Pierre-Paul Riquet [CHU Toulouse]
Pôle imagerie médicale [CHU Toulouse]
Centre Hospitalier Universitaire de Toulouse (CHU Toulouse)-Centre Hospitalier Universitaire de Toulouse (CHU Toulouse)
Institut de Chimie de Toulouse (ICT)
Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3)
Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP)
Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3)
Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Toulouse Réseau Imagerie-Genotoul ( TRI-Genotoul)
Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3)
Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)
Département de Médecine Nucléaire [CHU Toulouse]
Centre Hospitalier Universitaire de Toulouse (CHU Toulouse)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Poirot, Marc
Source :
Journal of Steroid Biochemistry and Molecular Biology, Journal of Steroid Biochemistry and Molecular Biology, Elsevier, 2019, 192, pp.105390. ⟨10.1016/j.jsbmb.2019.105390⟩, The Journal of steroid biochemistry and molecular biology, The Journal of steroid biochemistry and molecular biology, 2019, 192, pp.105390. ⟨10.1016/j.jsbmb.2019.105390⟩, Journal of Steroid Biochemistry and Molecular Biology, 2019, 192, pp.105390. ⟨10.1016/j.jsbmb.2019.105390⟩
Publication Year :
2019
Publisher :
HAL CCSD, 2019.

Abstract

International audience; Dendrogenin A (DDA) is a tumor suppressor mammalian cholesterol-derived metabolite and a new class of ligand of the Liver X receptor (LXR), which displays tumor cell differentiation. In human MCF7 breast adenocarcinoma cells, DDA-induced cell differentiation was associated with an increased accumulation of neutral lipids and proteins found in milk indicating that DDA re-activates some functions of lactating cells. Active iodide transport occurs in the normal lactating mammary cells through the sodium/iodide symporter (NIS) and iodide (I) is secreted into milk to be used by the nursing newborn for thyroid hormones biosynthesis. In the present study, we assessed whether DDA may induce other characteristic of lactating cells such as NIS expression and iodine uptake in MCF7 breast cancer cells and extended this study to the papillary B-CPAP and undifferentiated anaplastic 8505c thyroid cancer cells. Moreover, we evaluated DDA impact on the expression of thyroid specific proteins involved in thyroid hormone biogenesis. We report here that DDA induces NIS expression in MCF7 cells and significantly increases the uptake of 131-I by acting through the LXR. In addition, DDA induces phenotypic, molecular and functional characteristics of redifferentiation in the two human thyroid carcinoma cell lines and the uptake of 131-I in the undifferentiated 8505c cells was associated with a strong expression of all the specific proteins involved in thyroid hormone biosynthesis, TSH receptor, thyroperoxidase and thyroglobulin. 131-I incorporation in the 8505c cells was stimulated by DDA as well as by the synthetic LXR ligand, GW3965. Together these data show that the re-differentiation of breast and thyroid cancer cells by DDA, is associated with the recovery of functional NIS expression and involves an LXR-dependent mechanism. These results open new avenues of research for the diagnosis of thyroid cancers as well as the development of new therapeutic approaches for radioiodine refractory thyroid cancers.

Subjects

Subjects :
0301 basic medicine
Endocrinology, Diabetes and Metabolism
medicine.medical_treatment
Cellular differentiation
[SDV]Life Sciences [q-bio]
Clinical Biochemistry
Apoptosis
[SDV.BC.BC]Life Sciences [q-bio]/Cellular Biology/Subcellular Processes [q-bio.SC]
Autoantigens
Biochemistry
Iodine Radioisotopes
Mice
0302 clinical medicine
Endocrinology
Breast cancer
Iron-Binding Proteins
Tumor Cells, Cultured
Receptor
Thyroid cancer
ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Symporters
biology
Chemistry
Cell Cycle
Thyroid
Imidazoles
Receptors, Thyrotropin
[SDV.SP]Life Sciences [q-bio]/Pharmaceutical sciences
3. Good health
[SDV] Life Sciences [q-bio]
[SDV.SP] Life Sciences [q-bio]/Pharmaceutical sciences
medicine.anatomical_structure
[SDV.SP.PHARMA] Life Sciences [q-bio]/Pharmaceutical sciences/Pharmacology
030220 oncology & carcinogenesis
Differentiation
Molecular Medicine
Female
Tumor-suppressor
Mice, Nude
Antineoplastic Agents
Breast Neoplasms
[SDV.CAN]Life Sciences [q-bio]/Cancer
[SDV.BC]Life Sciences [q-bio]/Cellular Biology
Adenocarcinoma
Iodide Peroxidase
Thyroglobulin
03 medical and health sciences
[SDV.CAN] Life Sciences [q-bio]/Cancer
Thyroid peroxidase
[SDV.BC.BC] Life Sciences [q-bio]/Cellular Biology/Subcellular Processes [q-bio.SC]
medicine
Animals
Humans
Cholesterol metabolism
Thyroid Neoplasms
Iodide transport
[SDV.BC] Life Sciences [q-bio]/Cellular Biology
Molecular Biology
Cell Proliferation
Cell Biology
medicine.disease
Xenograft Model Antitumor Assays
030104 developmental biology
Cancer research
biology.protein
Dendrogenin A
[SDV.SP.PHARMA]Life Sciences [q-bio]/Pharmaceutical sciences/Pharmacology
Cholestanols
Hormone

Details

Language :
English
ISSN :
09600760
Database :
OpenAIRE
Journal :
Journal of Steroid Biochemistry and Molecular Biology, Journal of Steroid Biochemistry and Molecular Biology, Elsevier, 2019, 192, pp.105390. ⟨10.1016/j.jsbmb.2019.105390⟩, The Journal of steroid biochemistry and molecular biology, The Journal of steroid biochemistry and molecular biology, 2019, 192, pp.105390. ⟨10.1016/j.jsbmb.2019.105390⟩, Journal of Steroid Biochemistry and Molecular Biology, 2019, 192, pp.105390. ⟨10.1016/j.jsbmb.2019.105390⟩
Accession number :
edsair.doi.dedup.....f86d86c64da2543a24a95dc3ba3e91c2
Full Text :
https://doi.org/10.1016/j.jsbmb.2019.105390⟩