Ethanol exposure induces the cancer-associated fibroblast phenotype and lethal tumor metabolism
Notice bibliographique
Résumé
Little is known about how alcohol consumption promotes the onset of human breast cancer(s). One hypothesis is that ethanol induces metabolic changes in the tumor microenvironment, which then enhances epithelial tumor growth. To experimentally test this hypothesis, we used a co-culture system consisting of human breast cancer cells (MCF7) and hTERT-immortalized fibroblasts. Here, we show that ethanol treatment (100 mM) promotes ROS production and oxidative stress in cancer-associated fibroblasts, which is sufficient to induce myofibroblastic differentiation. Oxidative stress in stromal fibroblasts also results in the onset of autophagy/mitophagy, driving the induction of ketone body production in the tumor microenvironment. Interestingly, ethanol has just the opposite effect in epithelial cancer cells, where it confers autophagy resistance, elevates mitochondrial biogenesis and induces key enzymes associated with ketone re-utilization (ACAT1/OXCT1). During co-culture, ethanol treatment also converts MCF7 cells from an ER(+) to an ER(-) status, which is thought to be associated with "stemness," more aggressive behavior and a worse prognosis. Thus, ethanol treatment induces ketone production in cancer-associated fibroblasts and ketone re-utilization in epithelial cancer cells, fueling tumor cell growth via oxidative mitochondrial metabolism (OXPHOS). This "two-compartment" metabolic model is consistent with previous historical observations that ethanol is first converted to acetaldehyde (which induces oxidative stress) and then ultimately to acetyl-CoA (a high-energy mitochondrial fuel), or can be used to synthesize ketone bodies. As such, our results provide a novel mechanism by which alcohol consumption could metabolically convert "low-risk" breast cancer patients to "high-risk" status, explaining tumor recurrence or disease progression. Hence, our findings have clear implications for both breast cancer prevention and therapy. Remarkably, our results also show that antioxidants [such as N-acetyl cysteine (NAC)] can effectively reverse or prevent ethanol-induced oxidative stress in cancer-associated fibroblasts, suggesting a novel strategy for cancer prevention. We also show that caveolin-1 and MCT4 protein expression can be effectively used as new biomarkers to monitor oxidative stress induced by ethanol.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».