Hypoxia Attenuates Trastuzumab Uptake and Trastuzumab-Emtansine (T-DM1) Cytotoxicity through Redistribution of Phosphorylated Caveolin-1
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Notice bibliographique
Résumé
Abstract The antibody–drug conjugate trastuzumab-emtansine (T-DM1) offers an additional treatment option for patients with HER2-amplified tumors. However, primary and acquired resistance is a limiting factor in a significant subset of patients. Hypoxia, a hallmark of cancer, regulates the trafficking of several receptor proteins with potential implications for tumor targeting. Here, we have investigated how hypoxic conditions may regulate T-DM1 treatment efficacy in breast cancer. The therapeutic effect of T-DM1 and its metabolites was evaluated in conjunction with biochemical, flow cytometry, and high-resolution imaging studies to elucidate the functional and mechanistic aspects of hypoxic regulation. HER2 and caveolin-1 expression was investigated in a well-annotated breast cancer cohort. We find that hypoxia fosters relative resistance to T-DM1 in HER2+ cells (SKBR3 and BT474). This effect was not a result of deregulated HER2 expression or resistance to emtansine and its metabolites. Instead, we show that hypoxia-induced translocation of caveolin-1 from cytoplasmic vesicles to the plasma membrane contributes to deficient trastuzumab internalization and T-DM1 chemosensitivity. Caveolin-1 depletion mimicked the hypoxic situation, indicating that vesicular caveolin-1 is indispensable for trastuzumab uptake and T-DM1 cytotoxicity. In vitro studies suggested that HER2 and caveolin-1 are not coregulated, which was supported by IHC analysis in patient tumors. We find that phosphorylation-deficient caveolin-1 inhibits trastuzumab internalization and T-DM1 cytotoxicity, suggesting a specific role for caveolin-1 phosphorylation in HER2 trafficking. Implications: Together, our data for the first time identify hypoxic regulation of caveolin-1 as a resistance mechanism to T-DM1 with potential implications for individualized treatment of breast cancer.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
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