Prognostic Significance of PLCγ1 in Luminal A Breast Cancer: Insights into Cell Cycle Regulation and Estrogen Signaling

Abstract

A fosfolipase C gamma 1 (PLCγ1) é um mediador essencial de sinalização celular, ativado a jusante dos recetores tirosina-quinases (RTK). A desregulação da sinalização da PLCγ1 tem sido associada à progressão tumoral, estando a PLCγ1 sobre expressa em vários tumores humanos, incluindo o cancro da mama (CM), que é o cancro mais comum e a principal causa de morte por cancro entre as mulheres em todo o mundo. Estudos anteriores descreveram a sobreexpressão da PLCγ1 como um fator de risco em doentes com CM Luminal A. Uma vez que o CM Luminal A é caracterizado pela expressão do recetor de estrogénio (RE), o tratamento padrão para estes doentes é a terapia endócrina e, em alguns casos, a combinação com inibidores CDK4/6. No entanto, nem todos os doentes respondem à terapia, devido à resistência inata ou adquirida. Assim, o desenvolvimento de novos biomarcadores capazes de distinguir os pacientes que responderão à terapia é essencial para melhorar as abordagens de tratamento do CM.Nesta tese pretendemos compreender o valor prognóstico da PLCγ1 no CM Luminal A, através da interação entre a PLCγ1 e a via de sinalização do RE. Com este objetivo, desenvolvemos vários ensaios in vitro de CM Luminal A, com regulação negativa e sobreexpressão de PLCγ1. O efeito da expressão da PLCγ1 no CM Luminal A foi avaliado por ensaios de viabilidade celular e análise do ciclo celular. Por fim, para compreender a interação entre o PLCγ1 e o RE, os vários ensaios foram desenvolvidos com e sem estimulação de estradiol.Em geral, os nossos resultados não mostram uma relação entre a PLCγ1 e a via de sinalização do RE, nem um impacto significativo da PLCγ1 na viabilidade das linhas celulares de CM Luminal A. No entanto, as células com reduzida expressão de PLCγ1 mostraram um défice na progressão do ciclo celular com perda de expressão de CDK6 e CDK2. Ainda assim, esta desregulação do ciclo celular não afetou a eficácia da terapia dirigida com inibidores da CDK4/6.Outros estudos são necessários para compreender o papel destas vias de sinalização em linhas celulares Luminal B, uma vez que resultados preliminares do nosso grupo demonstraram que a PLCγ1 pode ter um valor prognóstico diferente entre os CM Luminal A e B.

Phospholipase C gamma 1 (PLCγ1) is an essential mediator of cell signaling, activated downstream of receptor tyrosine kinases (RTKs). Dysregulation of PLCγ1 signaling has been associated with tumor progression, with PLCγ1 being overexpressed in several human tumors, including breast cancer (BC), which is the most common cancer and the leading cause of cancer-related deaths among women worldwide. Previous studies have described PLCγ1 overexpression as a risk factor in patients with early Luminal A BC. Since Luminal A BC is characterized by estrogen receptor (ER) expression, the standard treatment for these patients is endocrine therapy and, in some cases, combination with CDK4/6 inhibitors. However, not all patients respond to therapy, due to innate or acquired therapy resistance. Therefore, the development of new biomarkers capable of distinguishing patients who will respond to therapy is essential for improving breast cancer treatment approaches.In this thesis we aimed to understand the prognostic value of PLCγ1 expression and function in Luminal A BC, through the crosstalk between PLCγ1 and the ER signaling pathway. To this end, we developed several in vitro assays for Luminal A BC, with downregulation or overexpression of PLCγ1. The effect of PLCγ1 expression in Luminal A BC was assessed by cell viability assays and cell cycle analysis. To understand the interaction between PLCγ1 and ER, the different assays were performed with and without estradiol stimulation.Overall, our results did not show a correlation between PLCγ1 and the ER signaling pathway, nor a significant impact of PLCγ1 on the viability of Luminal A BC cell lines. Nevertheless, PLCγ1-deficient cells showed impaired cell cycle progression with loss of CDK6 and CDK2 expression. However, this dysregulation of the cell cycle did not affect the response to CDK4/6 inhibitors in our models. Future research is needed to understand the role of these signaling pathways in Luminal B cell lines, as preliminary results from our group have shown that PLCγ1 expression may have a different prognostic value between Luminal A and B BC.