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dc.contributor.advisorRojo Todo, Federico
dc.contributor.advisorMadoz-Gúrpide, Juan
dc.contributor.authorGonzález Alonso, Paula
dc.contributor.otherUAM. Departamento de Bioquímicaes_ES
dc.contributor.otherInstituto de Investigación Sanitaria Fundación Jiménez Díaz (IIS-FJD)en_US
dc.date.accessioned2019-10-04T08:56:23Z
dc.date.available2019-10-04T08:56:23Z
dc.date.issued2019-04-24
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/10486/688763
dc.descriptionTesis doctoral inédita leída en la Universidad Autónoma de Madrid, Facultad de Medicina, Departamento de Bioquímica. Fecha de lectura: 24-04-2019es_ES
dc.descriptionEsta tesis tiene embargado el acceso al texto completo hasta el 24-10-2020es_ES
dc.description.abstractRoutine assessment of molecular biomarkers has been instrumental in determining the prognosis and treatment of breast cancer since the 1980s. HER2 is overexpressed in more than 20% of invasive breast cancers, and is associated with poor prognosis. The use of anti-HER2 ther-apies has significantly improved clinical outcomes in patients with HER2+ breast cancer, yet a notable proportion of those with metastatic disease acquire resistance after a period of treat-ment. This thesis aimed to understand the molecular mechanisms that operate after prolonged exposure to trastuzumab and that can modulate cancer proliferation and tumorigenicity pro-cesses, and those that arise after short exposure to treatment with trastuzumab, alone or com-bined with pertuzumab, in HER2+ breast cancer. Continued exposure to trastuzumab induced drug resistance in the BT-474 breast cancer cell line. Differences in signaling networks were an-alyzed using quantitative phosphoproteomics, and validated by data mining, immunoblotting and qPCR assays of the BT-474.r2T breast cancer cell model. This strategy identified potential biomarkers of trastuzumab resistance acquisition in BT-474.r2T cells, including decreased phos-phorylation of YAP1 at S109, and increased nuclear expression of YAP1/TAZ (active forms) and TEAD1-2. A novel dual treatment strategy targeting HER2 and YAP1-TEAD activity with trastuzumab and verteporfin restored sensitivity to trastuzumab in BT-474.r2T cellular and mu-rine xenograft models. The biological significance of YAP1 and TAZ expression was confirmed in a retrospective cohort study of HER2+ breast cancer patients. Nuclear YAP1 expression was highly positively correlated with nuclear TAZ expression, and a high level of nuclear expression of both biomarkers was associated with worse survival rates in HER2+ metastatic breast cancer. Exposure to trastuzumab-based therapy increased nuclear YAP1 expression in early and ad-vanced HER2+ breast tumors, which was associated with poor clinical outcome in advanced HER2+ breast tumors. Knowing the trastuzumab sensitivity of a given HER2+ breast tumor could significantly guide decision-making regarding the choice of treatment plans. Analysis of multiproteomic profiles allows differential signaling signatures to be identified, which improves our understanding of the biology of HER2+ breast cancer cells. Upon functional validation, the identified biomarkers may help improve the classification of HER2+ breast cancer cells as sensitive and resistant, and suggest potential new targets for directed therapy in HER2+ breast cancer cells and tumors with acquired resistance to trastuzumab. Based on the drug resistance biomarker signature, a scoring system can be developed to stratify patients by their expression profile, and to associate scores with clinical outcomes, thereby helping to improve prognosis and prediction of response to bi-omarker-directed therapy in HER2+ breast cancer.en_US
dc.description.abstractLa valoración rutinaria de marcadores moleculares ha sido clave para determinar el pronós-tico y tratamiento del cáncer de mama desde los años 1980. HER2 está sobreexpresado en más del 20% de los tumores de mama invasivos y se asocia con peor pronóstico. El uso de terapias anti-HER2 ha mejorado significativamente los resultados clínicos en pacientes con cáncer de mama HER2+, pero una notable proporción de pacientes con enfermedad metastásica pueden desarrollar resistencia tras un período de tratamiento. Esta tesis se centró en entender los me-canismos moleculares que operan tras la exposición prolongada a trastuzumab y que pueden modular procesos de proliferación celular y tumorigenicidad, y los que surgen tras una breve exposición a trastuzumab solo o combinado con pertuzumab en cáncer de mama HER2+. La ex-posición continuada a trastuzumab indujo resistencia en la línea celular BT-474. Las diferencias en redes de señalización se analizaron en las células BT-474.r2T usando técnicas de fosfoproteó-mica cuantitativa y se validaron mediante minería de datos y ensayos de inmunodetección y qPCR. Esta estrategia identificó biomarcadores potenciales de adquisición de resistencia a tras-tuzumab en las células BT-474.r2T, incluyendo la disminución de la fosforilación de YAP1 en S109 y el incremento de la expresión nuclear de YAP1/TAZ (formas activas) y TEAD1-2. Una nueva estrategia de doble bloqueo de la actividad de HER2 y YAP1-TEAD con trastuzumab y vertepor-fina restauró la sensibilidad a trastuzumab en modelos celulares y en xenoinjertos de BT-474.r2T. El significado biológico de la expresión de YAP1 y TAZ se confirmó en una cohorte re-trospectiva de pacientes con cáncer de mama HER2+. La expresión nuclear de YAP1 correlacionó positivamente con la expresión nuclear de TAZ y los niveles elevados de expresión nuclear de ambos biomarcadores se asociaron con peores tasas de supervivencia en cáncer de mama HER2+ metastásico. La exposición a terapia basada en trastuzumab incrementó la expresión nu-clear de YAP1 en tumores de mama HER2+ tempranos y avanzados, y se asoció con peor resul-tado clínico en tumores de mama HER2+ avanzados. Conocer la sensibilidad de cada tumor de mama HER2+ podría guiar la toma de decisiones para la elección del plan de tratamiento. El análisis de perfiles multiproteómicos permite la iden-tificación de firmas de señalización diferenciales, facilitando la comprensión de la biología de las células de cáncer de mama HER2+. Tras su validación funcional, los biomarcadores identificados permiten clasificar las células de cáncer de mama HER2+ en sensibles y resistentes y proponer nuevas dianas potenciales para terapia dirigida en células y tumores de cáncer de mama HRE2+ con resistencia adquirida a trastuzumab. La firma de expresión de biomarcadores de resistencia permite desarrollar un sistema de puntuación para clasificar los tumores según su perfil de ex-presión y asociar las puntuaciones con resultados clínicos, ayudando a mejorar el pronóstico y la predicción de respuesta a terapia dirigida en cáncer de mama HER2+.es_ES
dc.description.sponsorshipThe work was supported by grants from the Ministry of Economy and Competitiveness (MINECO) with European Regional Development Fund (FEDER) funding through the Institute of Health Carlos III (ISCIII) (Strategic Action for Health Research – AES – Program, grants PI12/01552 and PI15/00934; and CIBERONC, Biomedical Research Networking Centre for Cancer, grant CB16/12/00241). The doctoral candidate’s work was funded through a Fundación Conchita Rábago de Jiménez Díaz grant.en_US
dc.format.extent165 pag.es_ES
dc.format.mimetypeapplication/pdfen
dc.language.isoengen
dc.subject.otherCáncer - Tesises_ES
dc.subject.otherMamas - Cánceres_ES
dc.titleIdentification of molecular mechanisms of acquired resistance to trastuzumab in HER2+ breast canceren_US
dc.typedoctoralThesisen_US
dc.subject.ecienciaBiología y Biomedicina / Biologíaes_ES
dc.rights.ccReconocimiento – NoComercial – SinObraDerivadaes_ES
dc.rights.accessRightsembargoedAccessen
dc.facultadUAMFacultad de Medicina


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