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Gastric Cancer
Erschienen in: Gastric Cancer 1/2021

17.09.2020 | Original Article

Autophagy induced by Helicobacter pylori infection is necessary for gastric cancer stem cell emergence

verfasst von: Sarah Courtois, Maria Haykal, Clément Bodineau, Elodie Sifré, Lamia Azzi-Martin, Armelle Ménard, Francis Mégraud, Philippe Lehours, Raúl V. Durán, Christine Varon, Emilie Bessède

Erschienen in: Gastric Cancer | Ausgabe 1/2021

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Abstract

Background

The main cause of gastric cancer is the infection by the bacterium Helicobacter pylori which induces a chronic inflammation and an epithelial-to-mesenchymal transition (EMT) leading to the emergence of cells with cancer stem cell (CSC) properties. However, the underlying mechanisms have not been fully characterized. Moreover, H. pylori modulates the host cell autophagic process, but a few studies have investigated the role of this process in tumoral transformation. The aim of this study was to determine whether H. pylori-induced autophagy has a role in CSC emergence.

Methods

Autophagic flux in response to H. pylori infection was characterized in AGS cell line expressing the tandem-tagged mCherry-GFP-LC3 protein and using a ratiometric flow cytometry analysis. Then, AGS and MKN45 cell lines were treated with bafilomycin or chloroquine, two pharmaceutical well-known inhibitors of autophagy, and different EMT and CSC characteristics were analyzed.

Results

First, a co-expression of the gastric CSC marker CD44 and the autophagic marker LC3 in mice and human stomach tissues infected with H. pylori was observed. Then, we demonstrated in vitro that H. pylori was able to activate the autophagy process with a reduced autophagic flux. Finally, infected cells were treated with autophagy inhibitors, which reduced (i) appearance of mesenchymal phenotypes and migration ability related to EMT and (ii) CD44 expression as well as tumorsphere formation capacities reflecting CSC properties.

Conclusion

In conclusion, all these data show that H. pylori-induced autophagy is implicated in gastric CSC emergence and could represent an interesting therapeutic target.
Anhänge
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Literatur
1.
2.
Hooi JKY, Lai WY, Ng WK, Suen MMY, Underwood FE, Tanyingoh D, et al. Global prevalence of Helicobacter pylori infection: systematic review and meta-analysis. Gastroenterology. 2017;153:420–9.PubMedCrossRef
3.
4.
Bessède E, Staedel C, Acuña Amador LA, Nguyen PH, Chambonnier L, Hatakeyama M, et al. Helicobacter pylori generates cells with cancer stem cell properties via epithelial-mesenchymal transition-like changes. Oncogene. 2014;33:4123–31.PubMedCrossRef
5.
6.
Reya T, Morrison SJ, Clarke MF, Weissman IL. Stem cells, cancer, and cancer stem cells. Nature. 2001;414:105–11.PubMedCrossRef
7.
Adams JM, Strasser A. Is tumor growth sustained by rare cancer stem cells or dominant clones? Cancer Res. 2008;68:4018–21.PubMedCrossRef
8.
Takaishi S, Okumura T, Tu S, Wang SSW, Shibata W, Vigneshwaran R, et al. Identification of gastric cancer stem cells using the cell surface marker CD44. Stem Cells Dayt Ohio. 2009;27:1006–200.CrossRef
9.
Nguyen PH, Giraud J, Staedel C, Chambonnier L, Dubus P, Chevret E, et al. All-trans retinoic acid targets gastric cancer stem cells and inhibits patient-derived gastric carcinoma tumor growth. Oncogene. 2016;35:5619–28.PubMedCrossRef
10.
Hirata K, Suzuki H, Imaeda H, Matsuzaki J, Tsugawa H, Nagano O, et al. CD44 variant 9 expression in primary early gastric cancer as a predictive marker for recurrence. Br J Cancer. 2013;109:379–86.PubMedPubMedCentralCrossRef
11.
Xin Y, Grace A, Gallagher MM, Curran BT, Leader MB, Kay EW. CD44V6 in gastric carcinoma: a marker of tumor progression. Appl Immunohistochem Mol Morphol AIMM. 2001;9:138–42.PubMed
12.
Zavros Y. Initiation and maintenance of gastric cancer: a focus on CD44 variant isoforms and cancer stem cells. Cell Mol Gastroenterol Hepatol. 2017;4:55–63.PubMedPubMedCentralCrossRef
13.
14.
15.
Galluzzi L, Pietrocola F, Bravo-San Pedro JM, Amaravadi RK, Baehrecke EH, Cecconi F, et al. Autophagy in malignant transformation and cancer progression. EMBO J. 2015;34:856–80.PubMedPubMedCentralCrossRef
16.
Liu J, Debnath J. The evolving, multifaceted roles of autophagy in cancer. Adv Cancer Res. 2016;130:1–53.PubMedCrossRef
17.
Lei Y, Zhang D, Yu J, Dong H, Zhang J, Yang S. Targeting autophagy in cancer stem cells as an anticancer therapy. Cancer Lett. 2017;393:33–9.PubMedCrossRef
18.
Ieni A, Cardia R, Giuffrè G, Rigoli L, Caruso RA, Tuccari G. Immunohistochemical expression of autophagy-related proteins in advanced tubular gastric adenocarcinomas and its implications. Cancers. 2019;11(3):389.PubMedCentralCrossRef
19.
Xiong X, Lu B, Tian Q, Zhang H, Wu M, Guo H, et al. Inhibition of autophagy enhances cinobufagin-induced apoptosis in gastric cancer. Oncol Rep. 2019;41:492–500.PubMed
20.
Zhao J, Nie Y, Wang H, Lin Y. MiR-181a suppresses autophagy and sensitizes gastric cancer cells to cisplatin. Gene. 2016;576:828–33.PubMedCrossRef
21.
Zhang Q, Wu S, Zhu J, Chai D, Gan H. Down-regulation of ASIC1 suppressed gastric cancer via inhibiting autophagy. Gene. 2017;608:79–85.PubMedCrossRef
22.
23.
Lin X, Peng Z, Wang X, Zou J, Chen D, Chen Z, et al. Targeting autophagy potentiates antitumor activity of Met-TKIs against Met-amplified gastric cancer. Cell Death Dis. 2019;10:139.PubMedPubMedCentralCrossRef
24.
Li W, Zhou Y, Yang J, Li H, Zhang H, Zheng P. Curcumin induces apoptotic cell death and protective autophagy in human gastric cancer cells. Oncol Rep. 2017;37:3459–66.PubMedCrossRef
25.
Chen P-P, Ma X-Y, Lin Q, Xu H-L, Shi H-X, Zhang H-Y, et al. Kangfuxin promotes apoptosis of gastric cancer cells through activating ER-stress and autophagy. Mol Med Rep. 2017;16:9043–50.PubMedCrossRef
26.
Yu Y-F, Hu P-C, Wang Y, Xu X-L, Rushworth GM, Zhang Z, et al. Paclitaxel induces autophagy in gastric cancer BGC823 cells. Ultrastruct Pathol. 2017;41:284–90.PubMedCrossRef
27.
Qin W, Li C, Zheng W, Guo Q, Zhang Y, Kang M, et al. Inhibition of autophagy promotes metastasis and glycolysis by inducing ROS in gastric cancer cells. Oncotarget. 2015;6:39839–54.PubMedPubMedCentralCrossRef
28.
Terebiznik MR, Raju D, Vázquez CL, Torbricki K, Kulkarni R, Blanke SR, et al. Effect of Helicobacter pylori’s vacuolating cytotoxin on the autophagy pathway in gastric epithelial cells. Autophagy. 2009;5:370–9.PubMedCrossRef
29.
Greenfield LK, Jones NL. Modulation of autophagy by Helicobacter pylori and its role in gastric carcinogenesis. Trends Microbiol. 2013;21:602–12.PubMedCrossRef
30.
31.
Kimura S, Noda T, Yoshimori T. Dissection of the autophagosome maturation process by a novel reporter protein, tandem fluorescent-tagged LC3. Autophagy. 2007;3:452–60.CrossRefPubMed
32.
Gump JM, Thorburn A. Sorting cells for basal and induced autophagic flux by quantitative ratiometric flow cytometry. Autophagy. 2014;10:1327–34.PubMedPubMedCentralCrossRef
33.
Bessède E, Molina S, Acuña-Amador L, Dubus P, Staedel C, Chambonnier L, et al. Deletion of IQGAP1 promotes Helicobacter pylori-induced gastric dysplasia in mice and acquisition of cancer stem cell properties in vitro. Oncotarget. 2016;7:80688–99.PubMedPubMedCentralCrossRef
34.
Cao Y, Luo Y, Zou J, Ouyang J, Cai Z, Zeng X, et al. Autophagy and its role in gastric cancer. Clin Chim Acta Int J Clin Chem. 2018;489:10–20.CrossRef
35.
Russell RC, Tian Y, Yuan H, Park HW, Chang Y-Y, Kim J, et al. ULK1 induces autophagy by phosphorylating Beclin-1 and activating Vps34 lipid kinase. Nat Cell Biol. 2013;15:741–50.PubMedPubMedCentralCrossRef
36.
37.
38.
Yamamoto A, Tagawa Y, Yoshimori T, Moriyama Y, Masaki R, Tashiro Y. Bafilomycin A1 prevents maturation of autophagic vacuoles by inhibiting fusion between autophagosomes and lysosomes in rat hepatoma cell line, H-4-II-E cells. Cell Struct Funct. 1998;23:33–42.PubMedCrossRef
39.
Klionsky DJ, Elazar Z, Seglen PO, Rubinsztein DC. Does bafilomycin A1 block the fusion of autophagosomes with lysosomes? Autophagy. 2008;4:849–50.PubMedCrossRef
40.
Tsugawa H, Kato C, Mori H, Matsuzaki J, Kameyama K, Saya H, et al. Cancer stem-cell marker CD44v9-Positive cells arise from Helicobacter pylori-Infected CAPZA1-overexpressing cells. Cell Mol Gastroenterol Hepatol. 2019;8:319–34.PubMedPubMedCentralCrossRef
41.
Tsugawa H, Suzuki H, Saya H, Hatakeyama M, Hirayama T, Hirata K, et al. Reactive oxygen species-induced autophagic degradation of Helicobacter pylori CagA is specifically suppressed in cancer stem-like cells. Cell Host Microbe. 2012;12:764–77.PubMedCrossRef
42.
Tsugawa H, Mori H, Matsuzaki J, Sato A, Saito Y, Imoto M, et al. CAPZA1 determines the risk of gastric carcinogenesis by inhibiting Helicobacter pylori CagA-degraded autophagy. Autophagy. 2019;15:242–58.PubMedCrossRef
43.
44.
45.
Tang B, Li N, Gu J, Zhuang Y, Li Q, Wang H-G, et al. Compromised autophagy by MIR30B benefits the intracellular survival of Helicobacter pylori. Autophagy. 2012;8:1045–57.PubMedPubMedCentralCrossRef
46.
Raju D, Hussey S, Ang M, Terebiznik MR, Sibony M, Galindo-Mata E, et al. Vacuolating cytotoxin and variants in Atg16L1 that disrupt autophagy promote Helicobacter pylori infection in humans. Gastroenterology. 2012;142:1160–71.PubMedCrossRef
47.
Yahiro K, Satoh M, Nakano M, Hisatsune J, Isomoto H, Sap J, et al. Low-density lipoprotein receptor-related protein-1 (LRP1) mediates autophagy and apoptosis caused by Helicobacter pylori VacA. J Biol Chem. 2012;287:31104–15.PubMedPubMedCentralCrossRef
48.
Bravo J, Díaz P, Corvalán AH, Quest AFG. A novel role for Helicobacter pylori gamma-glutamyltranspeptidase in regulating autophagy and bacterial internalization in human gastric cells. Cancers. 2019;11(6):801.PubMedCentralCrossRef
49.
Li N, Tang B, Jia Y-P, Zhu P, Zhuang Y, Fang Y, et al. Helicobacter pylori CagA protein negatively regulates autophagy and promotes inflammatory response via c-Met-PI3K/Akt-mTOR signaling pathway. Front Cell Infect Microbiol. 2017;7:417.PubMedPubMedCentralCrossRef
Metadaten
Titel
Autophagy induced by Helicobacter pylori infection is necessary for gastric cancer stem cell emergence
verfasst von
Sarah Courtois
Maria Haykal
Clément Bodineau
Elodie Sifré
Lamia Azzi-Martin
Armelle Ménard
Francis Mégraud
Philippe Lehours
Raúl V. Durán
Christine Varon
Emilie Bessède
Publikationsdatum
17.09.2020
Verlag
Springer Singapore
Erschienen in
Gastric Cancer / Ausgabe 1/2021
Print ISSN: 1436-3291
Elektronische ISSN: 1436-3305
DOI
https://doi.org/10.1007/s10120-020-01118-9

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