Holen, I. orcid.org/0000-0002-8759-6913, Walker, M., Nutter, F. et al. (4 more authors) (2016) Oestrogen receptor positive breast cancer metastasis to bone: inhibition by targeting the bone microenvironment in vivo. Clinical & Experimental Metastasis, 33 (3). pp. 211-224. ISSN 0262-0898
Abstract
Clinical trials have shown that adjuvant Zoledronic acid (ZOL) reduces the development of bone metastases irrespective of ER status. However, post-menopausal patients show anti-tumour benefit with ZOL whereas pre-menopausal patients do not. Here we have developed in vivo models of spontaneous ER+ve breast cancer metastasis to bone and investigated the effects of ZOL and oestrogen on tumour cell dissemination and growth. ER+ve (MCF7, T47D) or ER−ve (MDA-MB-231) cells were administered by inter-mammary or inter-cardiac injection into female nude mice ± estradiol. Mice were administered saline or 100 μg/kg ZOL weekly. Tumour growth, dissemination of tumour cells in blood, bone and bone turnover were monitored by luciferase imaging, histology, flow cytometry, two-photon microscopy, micro-CT and TRAP/P1NP ELISA. Estradiol induced metastasis of ER+ve cells to bone in 80–100 % of animals whereas bone metastases from ER−ve cells were unaffected. Administration of ZOL had no effect on tumour growth in the fat pad but significantly inhibited dissemination of ER+ve tumour cells to bone and frequency of bone metastasis. Estradiol and ZOL increased bone volume via different mechanisms: Estradiol increased activity of bone forming osteoblasts whereas administration of ZOL to estradiol supplemented mice decreased osteoclast activity and returned osteoblast activity to levels comparable to that of saline treated mice. ER−ve cells require increased osteoclast activity to grow in bone whereas ER+ve cells do not. Zol does not affect ER+ve tumour growth in soft tissue, however, inhibition of bone turnover by ZOL reduced dissemination and growth of ER+ve breast cancer cells in bone.
Metadata
Authors/Creators: |
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Copyright, Publisher and Additional Information: | © The Author(s) 2015. This article is distributed under the terms of the Creative Commons Attribution 4.0 International License (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/), which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided you give appropriate credit to the original author(s) and the source, provide a link to the Creative Commons license, and indicate if changes were made. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Keywords: | ER plus ve; Breast cancer; Bone metastasis; Zoledronic acid; Estradiol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Dates: |
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Institution: | The University of Sheffield | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Academic Units: | The University of Sheffield > Faculty of Medicine, Dentistry and Health (Sheffield) > Department of Human Metabolism (Sheffield) The University of Sheffield > Faculty of Medicine, Dentistry and Health (Sheffield) > School of Medicine (Sheffield) > Division of Genomic Medicine (Sheffield) > Department of Oncology (Sheffield) The University of Sheffield > Sheffield Teaching Hospitals |
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Funding Information: |
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Depositing User: | Symplectic Sheffield | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Date Deposited: | 03 Aug 2016 13:39 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Last Modified: | 03 Aug 2016 13:39 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Published Version: | http://www.doi.org/10.1007/s10585-015-9770-x | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Status: | Published | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Publisher: | Springer Verlag | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Refereed: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Identification Number: | https://doi.org/10.1007/s10585-015-9770-x | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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