Study of estrogen receptor regulation in resistance to hormonal therapy

Abstract

O cancro da mama permanece o cancro mais predominante na mulher e estima-se que a mortalidade aumente 43% até 2030 em todo o mundo. Aproximadamente 70% dos tumores mamários são positivos para o recetor de estrogénio (ER), tornando possível o tratamento com terapia hormonal. O cancro da mama é uma doença heterogénea com múltiplos fatores associados à sua origem e comportamento invasivo, e apesar dos avanços científicos, a resistência à terapia continua a ser um assunto na ordem do dia. Este projeto procurou investigar como é que a atividade do ER pode mudar na presença de diversos fatores e a relação com a resistência à terapia endócrina. Primeiramente testámos por imunocitoquímica uma combinação de anticorpos que permitiu avaliar a interação do ER com dois co-ativadores, PPARγ e PGC-1β. Os testes realizados sugerem a existência de co-localização nas células MCF-7 resistentes ao tratamento com tamoxifeno, o que poderá resultar numa ativação ligando-independente do ER e resistência endócrina. Depois fomos investigar o efeito do inibidor da metiltransferase SETD7, (R)-PFI-2 só ou em combinação com 17β-estradiol (E2), no ciclo celular e na proliferação, em células MCF-7 e T-47D. Observamos que o tratamento com (R)-PFI-2 pareceu induzir paragem do ciclo em G0/G1 em ambas as linhas celulares. No entanto, a combinação (R)-PFI-2 + E2 não inibiu o aumento do ciclo celular provocado pelo E2. Nas mesmas células quisemos também ver o efeito do inibidor na expressão de ER e um dos seus genes alvo, o recetor de progesterona (PR). Os nossos resultados indicam que não houve estimulação da expressão de PR. Estes resultados vão de encontro ao descrito na literatura, que indica que a atividade de SETD7 é necessária para o recrutamento eficiente de ER para os promotores dos genes alvo e consequentemente para ativar a transcrição. Portanto, não encontramos uma correlação entre os efeitos da inibição da SETD7 na expressão de PR e no ciclo celular estimulado por E2. Além disso fomos observar o efeito dos antagonistas 4-OH-Tamoxifeno e ICI 182 780 quando combinados com (R)-PFI-2. Nas células MCF-7 a proliferação foi inibida na presença destes compostos, mas quando juntamos (R)-PFI-2 não houve um efeito aditivo inibitório. Por outro lado, nas células T-47D não observamos efeito dos antagonistas, o que indica resistência à terapia, mas quando combinados com (R)-PFI-2, este foi capaz de reduzir a resistência endócrina demonstrada por estas células. Mais estudos são necessários de forma a confirmar estes resultados e o papel da SETD7 no cancro da mama. No entanto, propormos que a inibição de SETD7 em células resistentes aos antagonistas estudados pode ser uma estratégia para diminuir a resistência.

Breast cancer remains the most prevalent cancer in women and its mortality is estimated to increase 43% until 2030 worldwide. Approximately 70% of breast cancers are positive for the estrogen receptor (ER), making it possible to treat them with hormone therapy. Breast cancer is a heterogeneous disease with multiple factors associated with its origin and invasive behavior, and despite scientific advances, resistance to therapy remains a major issue. This project sought to investigate how ER activity can change in the presence of several factors and the relationship with resistance to endocrine therapy. Firstly, we tested for immunocytochemistry a combination of antibodies that allowed us to evaluate the interaction of ER with two co-activators, PPARγ and PGC-1β. The performed tests suggest co-localization in MCF-7 cells resistant to tamoxifen treatment, which may result in a ligand-independent activation of ER and endocrine resistance. We then investigated the effect of the methyltransferase inhibitor SETD7, (R)-PFI-2 alone or in combination with 17β-estradiol (E2) on the cell cycle and proliferation in MCF-7 and T-47D cells. We observed that treatment with (R)-PFI-2 appeared to induce a G0/G1 cell cycle arrest in both cell lines. However, the (R)-PFI-2 + E2 combination did not inhibit E2 cell cycle enhancement. In the same cells, we also wanted to see the effect of the inhibitor on ER expression and one of its target genes, the progesterone receptor (PR). Our results indicate that there was no increase in the expression of PR. These results are in agreement with the literature, which indicates that the activity of SETD7 is necessary for the efficient recruitment of ER to the promoters of the target genes and consequently to activate the transcription. Therefore, we did not find a correlation between the effects of the SETD7 inhibitor on ER-mediated expression of PR and E2-stimulated cell cycle. In addition, we investigated the effect of 4-OH-Tamoxifen and ICI 182 780 antagonists when combined with (R)-PFI-2. In MCF-7 cells proliferation was inhibited in the presence of these compounds, but when (R)-PFI-2 was joined there was no inhibitory additive effect. On the other hand, in T-47D cells no effect of the antagonists was observed, indicating resistance to therapy, but when combined with (R)-PFI-2, the antagonists were able to reduce the endocrine resistance demonstrated by these cells. Further studies are needed to confirm these findings and the role of SETD7 in breast cancer. However, we propose that the inhibition of SETD7 in cells resistant to the antagonists studied could be a strategy to decrease resistance.