Targeting the MAPK signalling pathway for breast cancer therapy

Abstract

Breast cancer is the most commonly diagnosed cancer in the world, with a prevalence that is only increasing. Therefore, it is urgent to find novel therapies for its treatment. The MAPK (mitogen activated protein kinase) signalling pathway is one of the most well-studied pathways in cancer biology, with its hyper-activation accounting for more than 40% of all cancer cases in humans. In this work, after a bibliographical research of breast cancer, the MAPK signalling pathway, its implication with carcinogenesis and current therapies; an R pipeline for RNA-Seq data analysis of TNBC (Triple Negative Breast cancer) samples treated or not with an MAPK signalling pathway inhibitor (Trametinib) is performed. Differentially expressed genes identified in the basal-like subtype include CALCB, CCL28, IVL, KRT6A, ADD2, HSD17B4 and PSCA, among others. In the mesenchymal subtype, FAM83A, GPX3, KRT13, KRT6A and TACSTD2 were found. The only gene significantly differentially expressed in both subtypes was KRT6A. The genes found in the two basal-like cell lines were linked to similar processes: nuclear division, chromosome segregation, sister chromatid segregation and mitotic sister chromatid segregation. In the mesenchymal subtype, the most enriched categories found were blood vessel development, blood vessel morphogenesis, tissue morphogenesis and angiogenesis. These findings may imply that treating TNBC with an MAPK inhibitor may affect the cancer cells’ proliferation rate, notably in the basal-like subtype. Therefore, it is concluded that inhibiting the MAPK signalling pathway is a promising technique for treating breast cancer, so further investigation is needed.

El càncer de mama és el càncer més diagnosticat al món, amb una prevalença en augment. Per tant, és urgent trobar noves teràpies per al seu tractament. La via de senyalització MAPK (proteïna quinasa activada amb mitogen) és una de les vies més ben estudiades en biologia del càncer, ja que la seva hiperactivació representa més del 40% de tots els casos de càncer en humans. En aquest treball, després d'una investigació bibliogràfica del càncer de mama, la via de senyalització MAPK, la seva implicació amb la carcinogènesi i les teràpies actuals, una pipeline en R ha estat desenvolupada per a l'anàlisi de dades d'ARNSeq de mostres de TNBC (càncer de mama triple negatiu) tractades o no amb un inhibidor de la via MAPK (Trametinib). Els gens expressats de manera diferenciada identificats en el subtipus basal inclouen CALCB, CCL28, IVL, KRT6A, ADD2, HSD17B4 i PSCA, entre d'altres. En el subtipus mesenquimal, s'hi ha trobat els gens FAM83A, GPX3, KRT13, KRT6A i TACSTD2. L'únic gen expressat de manera diferencial en ambdós subtipus és el KRT6A. Els gens trobats a les dues línies cel·lulars de tipus basal estan relacionats amb processos similars: divisió nuclear, segregació de cromosomes, segregació de cromàtides germanes i segregació de cromàtides germanes mitòtiques. En el subtipus mesenquimal, les categories més enriquides trobades han estat el desenvolupament de vasos sanguinis, la morfogènesi de vasos sanguinis, la morfogènesi dels teixits i l'angiogènesi. Aquestes troballes poden implicar que el tractament de TNBC amb un inhibidor de MAPK pot afectar la taxa de proliferació de cèl·lules canceroses, sobretot en el subtipus basal. Per tant, es conclou que la inhibició de la via de senyalització MAPK és una t'tècnica prometedora per tractar el càncer de mama, per la qual cosa cal investigar més.

El cáncer de mama es el cáncer más diagnosticado en el mundo, con una prevalencia en aumento. Por lo tanto, es urgente encontrar nuevas terapias para su tratamiento. La vía de señalización MAPK (proteína quinasa activada con mitógeno) es una de las vías mejor estudiadas en biología del cáncer, puesto que su hiperactivación representa más del 40% de todos los casos de cáncer en humanos. En este trabajo, después de una investigación bibliográfica del cáncer de mama, la vía de señalización MAPK, su implicación con la carcinogénesis y las terapias actuales, una pipeline en R ha sido desarrollada para el análisis de datos de ARNSeq de muestras de TNBC (cáncer de mama triple negativo) tratadas o no con un inhibidor de la vía MAPK (Trametinib). Los genes expresados de manera diferenciada identificados en el subtipo basal incluyen CALCB, CCL28, IVL, KRT6A, ADD2, HSD17B4 y PSCA, entre otros. En el subtipo mesenquimal, se ha encontrado los genes FAM83A, GPX3, KRT13, KRT6A y TACSTD2. El único gen expresado de manera diferencial en ambos subtipos es lo KRT6A. Los genes encontrados a las dos líneas celulares de tipo basal están relacionados con procesos similares: división nuclear, segregación de cromosomas, segregación de cromátidas hermanas y segregación de cromátidas hermanas mitóticas. En el subtipo mesenquimal, las categorías más enriquecidas encuentros han sido el desarrollo de vasos sanguíneos, la morfogénesis de vasos sanguíneos, la morfogénesis de los tejidos y el angiogénesis. Estos hallazgos pueden implicar que el tratamiento de TNBC con un inhibidor de MAPK puede afectar la tasa de proliferación de células cancerosas, sobre todo en el subtipo basal. Por lo tanto, se concluye que la inhibición de la vía de señalización MAPK es una te técnica prometedora para tratar el cáncer de mama, por lo cual hay que investigar más.