9
OPEN P h o s p h o pr ot ei ne nri c h e di n di a b et e s( P E D/ P E A 1 5) pr o m ot e s mi gr ati o ni n h e p at o c ell ul ar c ar ci n o m a a n d c o nf er sr e si st a n c et o s or af e ni b Cri sti n a Q ui nt a v all e* ,1 ,SravanthKu marHindupur 2 , L u c a Q u a gli at a 1 , Pi erl or e n z o P all a nt e 1, 3 , C e cili a Ni gr o 4, 5 , G er ol a m a C o n d or elli 3, 6 , J e s p er B øj e A n d er s e n 7 , K atri n Eli s a b et h Ta g s c h er er 8 , Wilfri e d R ot h 8 , Fr a n c e s c o B e g ui n ot 4, 5 ,MarkusHer mannHei m 9 , C h arl ott e Ki u Ya n N g 1 , S al v at or e Pi s c u o gli o 1 a n d M att hi a s S e b a sti a n M att er* ,1 H e p at o c ell ul ar c ar ci n o m a( H C C)i st h et hir d-l e a di n g c a u s e of c a n c er-r el at e d d e at h wit hli mit e dtr e at m e nt o pti o n s a n dfr e q u e nt r e si st a n c e t o s or af e ni b,t h e o nl y dr u g c urr e ntl y a p pr o v e d f orfir st-li n et h er a p y. T h er ef or e, b ett er u n d er st a n di n g of H C C t u m or bi ol o g y a n dit sr e si st a n c et otr e at m e nti s ur g e ntl y n e e d e d. H er e, w e a n al y z e dt h er ol e of p h o s p h o pr ot ei n e nri c h e di n di a b et e s ( P E D)i n H C C. P E D h a s b e e ns h o w nt or e g ul at ec ell pr olif er ati o n,a p o pt o si sa n d mi gr ati o ni ns e v er alt y p e s ofc a n c er. H o w e v er,it s f u n cti o ni n H C C h a s n ot b e e na d dr e s s e dy et. O urst u d yr e v e al e dt h at b ot htr a n s cri pta n d pr ot ei nl e v el s of P E D w er esi g nifi c a ntl y hi g h i n H C C c o m p ar e d wit h n o n-t u m or al ti s s u e. Cli ni c o- p at h ol o gi c al c orr el ati o n r e v e al e d t h at P E D hi g h H C C s s h o w e d a n e nri c h m e nt of g e n e si g n at ur e s a s s o ci at e d wit h m et a st a si s a n d p o or pr o g n o si s. F urt h er, w e o b s er v e dt h at P E D o v er e x pr e s si o n el e v at e dt h e mi gr ati o np ot e nti ala n dP E Dsil e n ci n gt h ed e cr e a s e d mi gr ati o np ot e nti ali nli v erc a n c erc ellli n e s wit h o uteff e cti n gc ell pr olif er ati o n. I nt er e sti n gl y, w e f o u n d t h at P E D e x pr e s si o n w a s r e g ul at e d b y a h e p at o c yt e s p e cifi c n u cl e ar f a ct or, H N F 4 α . A r e d u cti o n of H N F 4α i n d u c e d a ni n cr e a s ei n P E D e x pr e s si o n a n d c o n s e q u e ntl y, pr o m ot e d c ell mi gr ati o n i n vitr o. Fi n all y, P E D r e d u c e d t h e a ntit u m or al eff e ct of s or af e ni b b yi n hi biti n g c a s p a s e- 3/ 7 a cti vit y.I n c o n cl u si o n, o ur d at a s u g g e stt h at P E D h a s a pr o mi n e ntr ol ei n H C C bi ol o g y.Ita ct s p arti c ul arl yo npr o m oti n gc ell mi gr ati o na n dc o nf er sr e si st a n c et os or af e ni btr e at m e nt. P E D m a y b e a n o v elt ar g etf or H C Ct h er a p y a n d s er v e a s a pr e di cti v e m ar k erf ortr e at m e ntr e s p o n s e a g ai n st s or af e ni b. C ell D e at h a n d Di s e a s e ( 2 0 1 7) 8, e 3 1 3 8; d oi: 1 0. 1 0 3 8/ c d di s. 2 0 1 7. 5 1 2; p u bli s h e d o nli n e 2 6 O ct o b er 2 0 1 7 H e p at o c ell ul ar c ar ci n o m a ( H C C)i st h et hir d m o st c o m m o n c a u s e of c a n c er-r el at e d m ort alit y w orl d wi d e. 1, 2 U nli k e m o st ot h er m ali g n a n ci e s, m ort alit yfr o mli v erc a n c erh a si n cr e a s e d si g nifi c a ntl y ov er t h e p a st 2 0 y e ar s a n d t h e m e di c al a n d e c o n o mi c b ur d e n ofli v er c a n c er willli k el yi n cr e a s e si g nifi- c a ntly i n W e st er n p o p ul ati o n s o v er t h e n e xt d e c a d e s. 3 Pr o g n o si s of H C C p ati e nt si s p o or a n d 5- y e ar s ur vi v alr at ei s ar o u n d 1 5 %. 2 Ri s k f a ct or s f or H C C d ev el o p m e nt i n cl u d e c hr o ni cvir ali nf e cti o n wit h H e p atiti s B or Cvir u s( H B V/ H C V), ex c e s si v e al c o h ol a b u s e a n d n o n- al c o h oli c st e at o h e p atiti s d u e t o o b e sit y a n d di a b et e s. 2 P ati e nt s ar e o nl y eli gi bl ef or p ot e nti all y c ur ati v etr e at m e nt s s u c h a s s ur gi c alr e s e cti o n or li v ertr a n s pl a nt ati o nif H C Ci sd et e ct e d at a n e arl yst a g e. 2 F or s y st e mi c tr e at m e nt, t h e o nl y dr u g c urr e ntl y a p pr ov e d i s s or af e ni b, a m ulti-t yr o si n e ki n a s ei n hi bit or. 2 Alt h o u g h s or af e- ni b h a s b e e n s h o w nt oi n cr e a s e o v er all s ur vi v ali n p ati e nt s wit h a d v a n c e d st a g e H C C,r e s p o n s er at ei s p o or, 4 wit h o nl y 2 % oft h e p ati e nt s a c hi e vi n g p arti alr e s p o n s e,7 1 % a c hi e vi n g st a bl e di s e a s e a n d n o p ati e nt s a c hi e vi n gc o m pl et er e s p o n s e i nt h ep h a s e3S H A R Ptri al(n = 6 0 2). 4 R e si st a n c et os or af e ni b i n H C C a n d ot h erc a n c er s h a v e b e e n a s s o ci at e d,f or e x a m pl e, wit h el e v at e d e x pr e s si o n of a n gi o g e n e si s-r el at e d g e n e s, fi br o bl a stgr o wt hf a ct or- 1, N F-κ B,u pr e g ul ati o noft h et ar g et e d M A P K/ E R K p at h w a y and e pit h eli al – m es e nc hy m al tr a nsiti o n. 5–8 I na d diti o n,s or af e ni bi sfr e q u e ntl ya c c o m p a ni e d b y m o d er at e t o s e v er e si d e eff e ct s. 2 T h er ef or e, it will b e b e n efi ci alt oi d e ntif y p ati e nt s w h o m a y b e n efitfr o ms or af e ni b t h er a p y a n dt oi m pr o v e o ur u n d er st a n d oft h e m e c h a ni s m s of s or af e ni br e si st a n c e. P E D( p h o s p h o pr ot ei n e nri c h e di n di a b et e s), al s ok n o w n a s P E A 1 5 ( p h o s p h o pr ot ei n e nri c h e d i n a str o c yt e s 1 5), i s a u bi q uit o u sl y e x pr e s s e d p h o s p h o pr ot ei n, w hi c h w a s ori gi n all y i d e ntifi e d i n pri m ar y c ult ur e d a str o c yt e s. 9, 1 0 P E D has a pr o mi n e nt r ol e i n di a b et e s and glucose m et a b olis m. 11 F urt h er m or e, it m o d ul at e s c ell ul ar pr o c e s s e s s u c h a s pr o- lif er ati o n, a p o pt o si s a n d mi gr ati o n i n v ari o u s c a n c er t y p e s ( e. g., br e a st, c ol o n a n d e s o p h a g e al c a n c er s). 1 1, 1 2 I nt er e st- i n gl y, P E D m a y a ct a s at u m or pr o m ot or ort u m or s u p pr e s s or a n d t hi s f u n cti o n s e e m s t o d e p e n d o n it s p h o s p h or yl ati o n st at u s. 13 I n it s u n p h o s p h or yl at e d f or m, P E D bi n d s E R K 1/ 2 pr ot ei n a n d pr e v e nt sit s s u b s e q u e nt a cti v ati o n. B y c o ntr a st, p h o s p h or yl ati o n of P E D at S er 1 0 4 a n d S er 1 1 6 r el e a s e s 1 I n stit ut e of P at h ol o g y, U ni v er sit y H o s pit al of B a s el, B a s el, S wit z erl a n d; 2 Bi o z e ntr u m, U ni v er sit y of B a s el, B a s el, S wit z erl a n d; 3 I stit ut o p erl’E n d o cri n ol o gi ael ’O n c ol o gi a S p eri m e nt al e (I E O S), ‘G. S al v at or e ’, C o n si gli o N a zi o n al e d ell e Ri c er c h e ( C N R), N a pl e s, It al y; 4 U R T of t h e I n stit ut e of E x p eri m e nt al E n d o cri n ol o g y a n d O n c ol o g y ‘G.S al v at or e ’, N ati o n al C o u n cilof R e s e ar c h, N a pl e s,It al y; 5 D e p art m e ntofTr a n sl ati o n al M e di c al S ci e n c e s, U ni v er sit yof N a pl e s ‘F e d eri c oII ’, N a pl e s,It al y; 6 Di p arti m e nt odi M e di ci n a M ol e c ol ar eeBi ot e c n ol o gi e M e di c h e( D M M B M),U ni v er sit àd e gliSt u didiN a p oli ‘F e d eri c oII ’,N a pl e s,It al y; 7 Bi ot e c h R e s e ar c ha n dI n n o v ati o n C e ntr e, U ni v er sit yof C o p e n h a g e n, C o p e n h a g e n, D e n m ar k; 8 I n stit ut eof P at h ol o g y, U ni v er sit y M e di c al C e nt er M ai n z, M ai n z, G er m a n ya n d 9 Di vi si o nof G a str o e nt er ol o g y, U ni v er sit y H o s pit alof B a s el, B a s el, S wit z erl a n d * C orr e s p o n di n ga ut h or: C Q ui nt a v all eor M S M att er,I n stit ut eofP at h ol o g y, U ni v er sit yofB a s el,S c h o e n b ei n str a s s e4 0,4 0 3 1B a s el,S wit z erl a n d.Tel:+ 4 16 12 6 52 78 0or+ 4 1 6 1 3 2 8 6 4 7 1; F a x: + 4 1 6 1 2 6 5 3 1 9 4; E- m ail: cri sti n a. q ui nt a v all e @ u s b. c h or m att hi a s. m att er @ u s b. c h R e c ei v e d 0 8. 5. 1 7;r e vi s e d 2 3. 8. 1 7; a c c e pt e d 0 5. 9. 1 7; E dit e d b y M D a u g a ar d Cit ati o n: C ell D e at h a n d Di s e a s e( 2 0 1 7) 8, e 3 1 3 8; d oi: 1 0. 1 0 3 8 / c d di s. 2 0 1 7. 5 1 2 M a c mill a n P u bli s h er s Li mit e d, p art of S pri n g er N at ur e. w w w. n at ur e. c o m / c d di s

w w w.nature.c o m/cddis P h o s p h o pr ot ei n e nri c

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Page 1: w w w.nature.c o m/cddis P h o s p h o pr ot ei n e nri c

O P E N

P h o s p h o pr ot ei n e nri c h e d i n di a b et e s ( P E D/ P E A 1 5)pr o m ot e s mi gr ati o n i n h e p at o c ell ul ar c ar ci n o m a a n dc o nf er s r e si st a n c e t o s or af e ni b

Cri sti n a Q ui nt a v all e* , 1, Sr a v a nt h K u m ar Hi n d u p ur2 , L u c a Q u a gli at a1 , Pi erl or e n z o P all a nt e1, 3 , C e cili a Ni gr o4, 5 , G er ol a m a C o n d or elli3, 6 ,J e s p er B øj e A n d er s e n 7 , K atri n Eli s a b et h Ta g s c h er er8 , Wilfri e d R ot h8 , Fr a n c e s c o B e g ui n ot4, 5 , M ar k u s H er m a n n H ei m9 ,C h arl ott e Ki u Ya n N g 1 , S al v at or e Pi s c u o gli o1 a n d M att hi a s S e b a sti a n M att er* , 1

H e p at o c ell ul ar c ar ci n o m a ( H C C) i s t h e t hir d-l e a di n g c a u s e of c a n c er-r el at e d d e at h wit h li mit e d tr e at m e nt o pti o n s a n d fr e q u e ntr e si st a n c e t o s or af e ni b, t h e o nl y dr u g c urr e ntl y a p pr o v e d f or fir st-li n e t h er a p y. T h er ef or e, b ett er u n d er st a n di n g of H C C t u m orbi ol o g y a n d it s r e si st a n c e t o tr e at m e nt i s ur g e ntl y n e e d e d. H er e, w e a n al y z e d t h e r ol e of p h o s p h o pr ot ei n e nri c h e d i n di a b et e s( P E D) i n H C C. P E D h a s b e e n s h o w n t o r e g ul at e c ell pr olif er ati o n, a p o pt o si s a n d mi gr ati o n i n s e v er al t y p e s of c a n c er. H o w e v er, it sf u n cti o n i n H C C h a s n ot b e e n a d dr e s s e d y et. O ur st u d y r e v e al e d t h at b ot h tr a n s cri pt a n d pr ot ei n l e v el s of P E D w er e si g nifi c a ntl yhi g h i n H C C c o m p ar e d wit h n o n-t u m or al ti s s u e. Cli ni c o- p at h ol o gi c al c orr el ati o n r e v e al e d t h at P E D hi g h H C C s s h o w e d a ne nri c h m e nt of g e n e si g n at ur e s a s s o ci at e d wit h m et a st a si s a n d p o or pr o g n o si s. F urt h er, w e o b s er v e d t h at P E D o v er e x pr e s si o nel e v at e d t h e mi gr ati o n p ot e nti al a n d P E D sil e n ci n g t h e d e cr e a s e d mi gr ati o n p ot e nti al i n li v er c a n c er c ell li n e s wit h o ut eff e cti n g c ellpr olif er ati o n. I nt er e sti n gl y, w e f o u n d t h at P E D e x pr e s si o n w a s r e g ul at e d b y a h e p at o c yt e s p e cifi c n u cl e ar f a ct or, H N F 4 α . Ar e d u cti o n of H N F 4α i n d u c e d a n i n cr e a s e i n P E D e x pr e s si o n a n d c o n s e q u e ntl y, pr o m ot e d c ell mi gr ati o n i n vitr o. Fi n all y, P E Dr e d u c e d t h e a ntit u m or al eff e ct of s or af e ni b b y i n hi biti n g c a s p a s e- 3/ 7 a cti vit y. I n c o n cl u si o n, o ur d at a s u g g e st t h at P E D h a s apr o mi n e nt r ol e i n H C C bi ol o g y. It a ct s p arti c ul arl y o n pr o m oti n g c ell mi gr ati o n a n d c o nf er s r e si st a n c e t o s or af e ni b tr e at m e nt. P E Dm a y b e a n o v el t ar g et f or H C C t h er a p y a n d s er v e a s a pr e di cti v e m ar k er f or tr e at m e nt r e s p o n s e a g ai n st s or af e ni b.C ell D e at h a n d Di s e a s e ( 2 0 1 7) 8, e 3 1 3 8; d oi: 1 0. 1 0 3 8/ c d di s. 2 0 1 7. 5 1 2; p u bli s h e d o nli n e 2 6 O ct o b er 2 0 1 7

H e p at o c ell ul ar c ar ci n o m a ( H C C) i s t h e t hir d m o st c o m m o n

c a u s e of c a n c er-r el at e d m ort alit y w orl d wi d e. 1, 2 U nli k e m o stot h er m ali g n a n ci e s, m ort alit y fr o m li v er c a n c er h a s i n cr e a s e d

si g nifi c a ntl y o v er t h e p a st 2 0 y e ar s a n d t h e m e di c al a n de c o n o mi c b ur d e n of li v er c a n c er will li k el y i n cr e a s e si g nifi-

c a ntl y i n W e st er n p o p ul ati o n s o v er t h e n e xt d e c a d e s. 3

Pr o g n o si s of H C C p ati e nt s i s p o or a n d 5- y e ar s ur vi v al r at e i s

ar o u n d 1 5 %. 2 Ri s k f a ct or s f or H C C d e v el o p m e nt i n cl u d ec hr o ni c vir al i nf e cti o n wit h H e p atiti s B or C vir u s ( H B V/ H C V),

e x c e s si v e al c o h ol a b u s e a n d n o n- al c o h oli c st e at o h e p atiti sd u e t o o b e sit y a n d di a b et e s. 2 P ati e nt s ar e o nl y eli gi bl e f or

p ot e nti all y c ur ati v e tr e at m e nt s s u c h a s s ur gi c al r e s e cti o n orli v er tr a n s pl a nt ati o n if H C C i s d et e ct e d at a n e arl y st a g e.2 F or

s y st e mi c tr e at m e nt, t h e o nl y dr u g c urr e ntl y a p pr o v e d i ss or af e ni b, a m ulti-t yr o si n e ki n a s e i n hi bit or. 2 Alt h o u g h s or af e-

ni b h a s b e e n s h o w n t o i n cr e a s e o v er all s ur vi v al i n p ati e nt swit h a d v a n c e d st a g e H C C, r e s p o n s e r at e i s p o or, 4 wit h o nl y2 % of t h e p ati e nt s a c hi e vi n g p arti al r e s p o n s e, 7 1 % a c hi e vi n g

st a bl e di s e a s e a n d n o p ati e nt s a c hi e vi n g c o m pl et e r e s p o n s ei n t h e p h a s e 3 S H A R P tri al (n = 6 0 2). 4 R e si st a n c e t o s or af e ni b

i n H C C a n d ot h er c a n c er s h a v e b e e n a s s o ci at e d, f or e x a m pl e,

wit h el e v at e d e x pr e s si o n of a n gi o g e n e si s-r el at e d g e n e s,

fi br o bl a st gr o wt h f a ct or- 1, N F-κ B, u pr e g ul ati o n of t h e t ar g et e d

M A P K/ E R K p at h w a y a n d e pit h eli al – m e s e n c h y m altr a n siti o n.5 – 8 I n a d diti o n, s or af e ni b i s fr e q u e ntl y a c c o m p a ni e d

b y m o d er at e t o s e v er e si d e eff e ct s. 2 T h er ef or e, it will b e

b e n efi ci al t o i d e ntif y p ati e nt s w h o m a y b e n efit fr o m s or af e ni b

t h er a p y a n d t o i m pr o v e o ur u n d er st a n d of t h e m e c h a ni s m s ofs or af e ni b r e si st a n c e.

P E D ( p h o s p h o pr ot ei n e nri c h e d i n di a b et e s), al s o k n o w n a sP E A 1 5 ( p h o s p h o pr ot ei n e nri c h e d i n a str o c yt e s 1 5), i s a

u bi q uit o u sl y e x pr e s s e d p h o s p h o pr ot ei n, w hi c h w a s ori gi n all y

i d e ntifi e d i n pri m ar y c ult ur e d a str o c yt e s.9, 1 0 P E D h a s apr o mi n e nt r ol e i n di a b et e s a n d gl u c o s e m et a b oli s m. 1 1

F urt h er m or e, it m o d ul at e s c ell ul ar pr o c e s s e s s u c h a s pr o-

lif er ati o n, a p o pt o si s a n d mi gr ati o n i n v ari o u s c a n c er t y p e s( e. g., br e a st, c ol o n a n d e s o p h a g e al c a n c er s).1 1, 1 2 I nt er e st-

i n gl y, P E D m a y a ct a s a t u m or pr o m ot or or t u m or s u p pr e s s or

a n d t hi s f u n cti o n s e e m s t o d e p e n d o n it s p h o s p h or yl ati o n

st at u s. 1 3 I n it s u n p h o s p h or yl at e d f or m, P E D bi n d s E R K 1/ 2pr ot ei n a n d pr e v e nt s it s s u b s e q u e nt a cti v ati o n. B y c o ntr a st,

p h o s p h or yl ati o n of P E D at S er 1 0 4 a n d S er 1 1 6 r el e a s e s

1 I n stit ut e of P at h ol o g y, U ni v er sit y H o s pit al of B a s el, B a s el, S wit z erl a n d; 2 Bi o z e ntr u m, U ni v er sit y of B a s el, B a s el, S wit z erl a n d; 3 I stit ut o p er l’E n d o cri n ol o gi a e l ’O n c ol o gi aS p eri m e nt al e (I E O S), ‘G. S al v at or e ’, C o n si gli o N a zi o n al e d ell e Ri c er c h e ( C N R), N a pl e s, It al y; 4 U R T of t h e I n stit ut e of E x p eri m e nt al E n d o cri n ol o g y a n d O n c ol o g y‘G. S al v at or e ’, N ati o n al C o u n cil of R e s e ar c h, N a pl e s, It al y; 5 D e p art m e nt of Tr a n sl ati o n al M e di c al S ci e n c e s, U ni v er sit y of N a pl e s ‘F e d eri c o II ’, N a pl e s, It al y; 6 Di p arti m e nt o diM e di ci n a M ol e c ol ar e e Bi ot e c n ol o gi e M e di c h e ( D M M B M), U ni v er sit à d e gli St u di di N a p oli ‘F e d eri c o II ’, N a pl e s, It al y; 7 Bi ot e c h R e s e ar c h a n d I n n o v ati o n C e ntr e, U ni v er sit y ofC o p e n h a g e n, C o p e n h a g e n, D e n m ar k; 8 I n stit ut e of P at h ol o g y, U ni v er sit y M e di c al C e nt er M ai n z, M ai n z, G er m a n y a n d 9 Di vi si o n of G a str o e nt er ol o g y, U ni v er sit y H o s pit al ofB a s el, B a s el, S wit z erl a n d* C orr e s p o n di n g a ut h or: C Q ui nt a v all e or M S M att er, I n stit ut e of P at h ol o g y, U ni v er sit y of B a s el, S c h o e n b ei n str a s s e 4 0, 4 0 3 1 B a s el, S wit z erl a n d. Tel: + 4 1 6 1 2 6 5 2 7 8 0 or + 4 16 1 3 2 8 6 4 7 1; F a x: + 4 1 6 1 2 6 5 3 1 9 4; E- m ail: cri sti n a. q ui nt a v all e @ u s b. c h or m att hi a s. m att er @ u s b. c hR e c ei v e d 0 8. 5. 1 7; r evi s e d 2 3. 8. 1 7; a c c e pt e d 0 5. 9. 1 7; E dit e d b y M D a u g a ar d

Cit ati o n: C ell D e at h a n d Di s e a s e ( 2 0 1 7) 8, e 3 1 3 8; d oi: 1 0. 1 0 3 8 / c d di s. 2 0 1 7. 5 1 2M a c mill a n P u bli s h er s Li mit e d, p art of S pri n g er N at ur e.

w w w. n at ur e. c o m / c d di s

Page 2: w w w.nature.c o m/cddis P h o s p h o pr ot ei n e nri c

E R K 1/ 2, w hi c h i n t ur n l e a d s t o t u m or pr o m oti o n wit h i n cr e a s e dc ell pr olif er ati o n a n d mi gr ati o n. 1 2 I n a d diti o n, P E D p h o s p h or yl a-ti o n at S er 1 1 6 f a cilit at e s it s bi n di n g t o F a s- a s s o ci at e d d e at hd o m ai n pr ot ei n ( F A D D). C o n s e q u e ntl y, F A D D- m e di at e d a p o pt o-si s i s pr e v e nt e d a n d r e s ult s i n c ell gr o wt h a d v a nt a g e. 1 1 P E Dl e v el s ar e r e g ul at e d b y u bi q uiti n ati o n a n d pr ot e a s o m ald e gr a d ati o n. 1 4 F urt h er m or e, tr a n s cri pti o n f a ct or H N F 4 α h a sb e e n d e s cri b e d a s a n u p str e a m r e g ul at or of P E D. B y bi n di n gt o t h e P E D pr o m ot er, H N F 4α s u p pr e s s e s P E D e x pr e s si o n. 1 5, 1 6

Alt h o u g h t h e f u n cti o n of P E D h a s b e e n d e s cri b e d i n s e v er alt u m or e ntiti e s, it s r ol e i n H C C i s c urr e ntl y u n k n o w n. T h er ef or e,w e s o u g ht t o d et er mi n e P E D e x pr e s si o n i n h u m a n H C C ti s s u es a m pl e s a n d a n al y z e it s f u n cti o n al r ol e b y p erf or mi n g i n vitr oe x p eri m e nt s. A d diti o n all y, w e i n v e sti g at e d it s r e g ul ati o n, a n dt h e i m p a ct of P E D e x pr e s si o n o n s or af e ni b t h er a p y.

R e s ult s

P E D e x pr e s si o n i s i n cr e a s e d i n H C C. T o d et er mi n e t h ee x pr e s si o n l e v el of P E D i n H C C w e r e- a n al y z e d a p u bli s h e dg e n e e x pr e s si o n mi cr o arr a y d at a s et pr e vi o u sl y p erf or m e d ato ur h o s pit al c o nt ai ni n g h u m a n H C C s a m pl e s a n d t h eirc orr e s p o n di n g n o n-t u m or al li v er ti s s u e s ( n = 5 9 p air s). 1 7

T h e m e a n a g e of t h e H C C p ati e nt s w a s 6 4 y e ar s. 8 8 % ofp ati e nt s w er e m al e, h a d u n d erl yi n g li v er cirr h o si s a n ds uff er e d fr o m c hr o ni c vir al li v er di s e a s e ( H C V a n d/ or H B V)or al c o h ol a b u s e. 1 7 M e a n P E D e x pr e s si o n i n t h e t u m or s w a ssi g nifi c a ntl y el e v at e d c o m p ar e d wit h t h e m at c h e d n o n-t u m or al li v er ti s s u e s ( Fi g ur e 1 a). H o w e v er, n ot all H C Cs a m pl e s s h o w e d a n i n cr e a s e of P E D e x pr e s si o n c o m p ar e dwit h t h e m at c h e d n o n-t u m or al li v er ti s s u e s, wit h 2 8. 8 % of t h et u m or s a m pl e s s h o wi n g a n i n cr e a s e of t w o-f ol d or hi g h er i nc o m p ari s o n t o t h e m at c h e d n o n-t u m or al c o u nt er p art s. T oc o nfir m t h e mi cr o arr a y r e s ult s, w e m e a s ur e d P E D m R N Ae x pr e s si o n b y q R T- P C R i n t h e s a m e c o h ort of p ati e nts a m pl e s wit h s uffi ci e nt R N A l eft ( n = 2 4 p air e d). C o n si st e ntl y,P E D m R N A e x pr e s si o n i n t h e t u m or s w a s si g nifi c a ntl y hi g h ert h a n t h e n o n-t u m or al li v er ti s s u e ( S u p pl e m e nt ar y Fi g ur e 2). I na d diti o n, w e m e a s ur e d P E D m R N A e x pr e s si o n b y q R T- P C Ri n H C C t u m or s a m pl e s of a n i n d e p e n d e nt p ati e nt c o h ort(n = 1 4). T h e p ati e nt s h a d a m e a n a g e of 6 9 y e ar s. 7 9 % of t h ep ati e nt s w er e m al e, h a d u n d erl yi n g li v er cirr h o si s a n ds uff er e d fr o m c hr o ni c vir al li v er di s e a s e ( H C V a n d/ or H B V)or al c o h ol a b u s e. I n c o m p ari s o n t o t h e n o n-t u m or al li v erti s s u e s (n = 1 0) a n d i n li n e wit h t h e mi cr o arr a y r e s ult s, P E De x pr e s si o n w a s a g ai n i n cr e a s e d i n t h e H C C s a m pl e s( Fi g ur e 1 b) a n d 4 3 % of t h e t u m or s a m pl e s s h o w e d a ni n cr e a s e of t w o-f ol d or m or e i n c o m p ari s o n t o t h e m e a n ofP E D e x pr e s si o n i n t h e n o n-t u m or al ti s s u e s. F urt h er m or e, w ep erf or m e d i m m u n o hi st o c h e mi str y f or P E D o n a ti s s u emi cr o arr a y ( T M A) c o nt ai ni n g f or m ali n fi x e d a n d p ar affi ne m b e d d e d H C C s a m pl e s ( n = 4 5) a n d n o n-t u m or al c o ntr olli v er ti s s u e (n = 2 0) ( T a bl e 1). C yt o pl a s mi c st ai ni n g i nt e n sit yw a s gr a d e d a s ‘0 ’ f or n e g ati v e st ai ni n g, ‘1 ’ f or w e a k, ‘2 ’ f orm o d er at e a n d ‘3 ’ f or str o n g st ai ni n g ( Fi g ur e 1 c;S u p pl e m e nt ar y Fi g ur e 1). P E D w a s e x pr e s s e d ( st ai ni n gi nt e n sit y 1, 2 or 3) i n al m o st h alf ( 4 7 %) of t h e H C C s a m pl e sa n d l e s s fr e q u e ntl y i n t h e n o n-t u m or al li v er ti s s u e s ( 1 5 %)( Fi g ur e s 1 c a n d d). I n a d diti o n, w e d et er mi n e d t h e

p er c e nt a g e of c ell s wit h p o siti v e st ai ni n g t o c al c ul at e t h e h -

s c or e ( st ai ni n g i nt e n sit y × p er c e nt a g e of p o siti v e t u m or c ell s).

C o n si st e ntl y, t h e h - s c or e w a s si g nifi c a ntl y hi g h er i n t h e H C C

s a m pl e s t h a n i n t h e n o n-t u m or al c o ntr ol li v er ti s s u e s

( Fi g ur e 1 d). I n a c c or d a n c e, w e st er n bl ot a n al y si s r e v e al e d a

hi g h er l e v el of t ot al P E D i n H C C ( n = 7) c o m p ar e d wit h

t h e a dj a c e nt n o n-t u m or al li v er ( Fi g ur e s 1 e a n d 4 d;

S u p pl e m e nt ar y Fi g ur e 2). I nt er e sti n gl y, P E D w a s i n cr e a s e d

i n it s bi- p h o s p h or yl at e d f or m wit h p h o s p h or yl ati o n at b ot h

S er 1 0 4 a n d S er 1 1 6 r e si d u e s ( Fi g ur e 1 e).I n c o n cl u si o n, o ur d at a d e m o n str at e hi g h er P E D e x pr e s si o n

i n H C C s a m pl e s i n c o m p ari s o n t o n o n-t u m or al li v er ti s s u e at

m R N A a n d pr ot ei n l e v el s.

Fi g ur e 1 P E D i s o v er ex pr e s s e d i n H C C s a m pl e s. ( a ) P E D ex pr e s si o n l ev el s i nH C C s a m pl e s a n d t h eir m at c h e d n o n-t u m or al ( N T) c o u nt er p art m e a s ur e d b y a nm R N A g e n e ex pr e s si o n mi cr o arr ay. D at a ar e r e p ort e d a s pr o b e i nt e n sit y. ( b ) P E Dm R N A w a s m e a s ur e d b y q R T- P C R i n a s e p ar at e c o h ort of 1 4 H C C p ati e nt s a n dc o m p ar e d wit h t h e 1 0 a v ail a bl e n o n-t u m or al c o u nt er p art. 1 8 S w a s u s e d a s i nt er n alc o ntr ol a n d 2 − Δ Δ Ct f or m ul a w a s a p pli e d t o d et er mi n e r el ati v e ex pr e s si o n l ev el s.St ati sti c al a n al y si s ( a ,b ) wit h p air e d St u d e nt t-t e st. (c ) R e pr e s e nt ati v e i m m u n o hi s-t o c h e mi c al st ai ni n g fr o m a n H C C t u m or (l eft) wit h p o siti v e ( 3 +) P E D st ai ni n ga n d n o n-t u m or al li v er ti s s u e ( N T) s h o wi n g n e g ati v e P E D st ai ni n g (ri g ht). S c al eb ar = 2 0 μ m. ( d ) P er c e nt a g e a n d h - s c or e ( st ai ni n g i nt e n sit y × p er c e nt a g e ofp o siti v e t u m or c ell s) of P E D p o siti vit y i n H C C s a m pl e s a n d n o n-t u m or al ( N T) li v erti s s u e s b y i m m u n o hi st o c h e mi str y. (e ) W e st er n bl ot a n al y si s of t ot al P E D a n dp h o s p h or yl at e d P E D ( P E D S 1 1 6 a n d P E D S 1 0 4) i n t w o H C C p ati e nt s a m pl e s a n dt h eir c orr e s p o n di n g N T c o ntr ol ti s s u e s. C al n exi n w a s u s e d a s i nt er n al c o ntr ol.*P o 0. 0 5, *** P o 0. 0 0 1

P E D f u n cti o n i n h e p at o c ell ul a r c a r ci n o m aC Q ui nt a v all e et al

2

C ell D e at h a n d Di s e a s e

Page 3: w w w.nature.c o m/cddis P h o s p h o pr ot ei n e nri c

P E D i s a s s o ci at e d wit h m et a st a si s f or m ati o n a n d p o orpr o g n o si s of H C C p ati e nt s. N e xt, w e c orr el at e d P E De x pr e s si o n i n t h e g e n e e x pr e s si o n mi cr o arr a y d at a g e n er at e dfr o m t h e 5 9 p ati e nt s wit h cli ni c o- p at h ol o gi c al d at a. P E D w a ssi g nifi c a ntl y ( P o 0. 0 0 0 1; M a n n – W hit n e y U -t e st) o v er e x-pr e s s e d i n p o orl y diff er e nti at e d H C C s ( E d m o n d s o n gr a d e sIII a n d I V) t h a n i n w ell- diff er e nti at e d H C C s ( E d m o n d s o ngr a d e s I a n d II; Fi g ur e 2 a). I nt er e sti n gl y, P E D w a s al s osi g nifi c a ntl y o v er e x pr e s s e d ( P = 0. 0 1 4, M a n n – W hit n e y U -t e st) i n p ati e nt s w h o h a d m et a st a si s at t h e ti m e of bi o p s y( Fi g ur e 2 b). I n a c c or d a n c e, g e n e s et e nri c h m e nt a n al y si s( G S E A) u si n g t w o pr e vi o u sl y p u bli s h e d m et a st a si s-a s s o ci at e d g e n e si g n at ur e s d eri v e d fr o m H C C t u m ors a m pl e s 1 8 s h o w e d si g nifi c a nt e nri c h m e nt i n t u m or s a m pl e swit h hi g h P E D e x pr e s si o n ( P E D hi g h , Fi g ur e 2 c). I n a d diti o n, ag e n e si g n at ur e a s s o ci at e d wit h p o or s ur vi v al i n H C Cp ati e nt s 1 9 w a s e nri c h e d i n P E D hi g h s a m pl e s ( Fi g ur e 2 d). B yc o ntr a st, a g e n e si g n at ur e a s s o ci at e d wit h g o o d s ur vi v al w a se nri c h e d i n s a m pl e s wit h l o w P E D e x pr e s si o n ( P E D l o w). I nli n e wit h t h e s e r e s ult s, s ur vi v al a n al y si s u si n g d at a fr o mT C G A ( Bi o pr ofili n g. d e 2 0 ) r e v e al e d a si g nifi c a nt w or s e s ur vi v alwit h P E D hi g h ( n = 1 3 3) t u m or s i n c o m p ari s o n t o P E D l o w

t u m or s (n = 1 1 2) i n a s u b gr o u p of p ati e nt s ( n = 2 5 2) wit h N 0t u m or st a g e ( Fi g ur e 2 e, P = 0. 0 1 5 4). A s s o ci ati o n wit h w or s es ur vi v al w a s al s o o b s er v e d i n s u b gr o u p s of p ati e nt sc h ar a ct eri zi e d b y a T 3 st a g e ( P E D hi g h n = 2 3 v er s u s P E D l o w

n = 2 0 P = 0. 0 2 0 4), M 0 st a g e ( P E D hi g h n = 1 3 3 v er s u sP E D l o w n = 1 1 2 P = 0. 0 1 9 6) a n d III a st a g e gr o u p ( P E D hi g h

n = 3 3 v er s u s P E D l o w n = 2 7 P = 0. 0 4 8). H o w e v er, s ur vi v ala n al y si s c o v eri n g all p ati e nt s i n cl u d e d b y T C G A ( n = 4 4 2) a n dal s o wit h o ur c o h ort of 5 9 p ati e nt s di d n ot r e v e al a si g nifi c a nta s s o ci ati o n of P E D e x pr e s si o n wit h p ati e nt s ur vi v al ( d at a n ots h o w n). Alt o g et h er, t h e s e r e s ult s d e m o n str at e t h at hi g h P E De x pr e s si o n i s a s s o ci at e d wit h hi g h e d m o n d s o n gr a d e,m et a st a si s f or m ati o n a n d at at l e a st i n p art wit h p o or s ur vi v al.

P E D pr o m ot e s c ell mi gr ati o n. T o g ai n i n si g ht i nt o t h ef u n cti o n al r ol e of P E D i n h e p at o c ar ci n o g e n e si s, w e p er-f or m e d i n vitr o e x p eri m e nt s. Fir st, w e m e a s ur e d P E D pr ot ei ne x pr e s si o n b y w e st er n bl ot i n t e n diff er e nt li v er c a n c er c ellli n e s ( Fi g ur e 3 a, q u a ntifi c ati o n S u p pl e m e nt ar y Fi g ur e 3 A).P E D e x pr e s si o n w a s v ari a bl e a m o n g t h e s e c ell li n e s a n d f ore x a m pl e, S N U- 4 4 9, S N U- 1 8 2 a n d H L E c ell s s h o w e d hi g h

P E D e x pr e s si o n, w h er e a s H e p 3 B a n d H u H- 1 c ell s h a d l o w

P E D e x pr e s si o n. I n a d diti o n, w e m e a s ur e d P E D m R N A

e x pr e s si o n b y q R T- P C R i n 2 1 diff er e nt li v er c a n c er c ell li n e s,

w hi c h r e v e al e d si mil ar v ari a bilit y of P E D e x pr e s si o n

( S u p pl e m e nt ar y Fi g ur e 3 B).

T a bl e 1 Cli ni c o- p at h ol o gi c al f e at ur e s of t h e T M A c o h ort

H e p at o c ell ul ar c ar ci n o m a ( n = 4 5) Fr e q u e n c y ( %)

A g e ( y e ar s), m e di a n (r a n g e) 6 9 ( 1 0 – 8 4)S e x

F e m al e 9 ( 2 0)M al e 3 6 ( 8 0)

T u m or gr a d e ( E d m o n d s o n)G 1 0 ( 0)G 2 1 8 ( 4 0)G 3 2 4 ( 5 3)G 4 3 ( 7)

p T st a g ep T 1 1 9 ( 4 2)p T 2 1 2 ( 2 7)p T 3 9 ( 2 0)N A 5 ( 1 1)

Fi g ur e 2 P E D i s a s s o ci at e d wit h m et a st a si s f or m ati o n a n d p o or p ati e nt s ur vi v al.P E D pr o b e i nt e n siti e s fr o m t h e g e n e ex pr e s si o n mi cr o arr ay s of 5 9 H C C s a m pl e sw er e c o m p ar e d b et w e e n ( a ) t h o s e wit h l o w (I– II) or hi g h (III– I V) E d m o n d s o n gr a d e s,a n d b et w e e n ( b ) t h o s e wit h or wit h o ut m et a st a si s at t h e ti m e of di a g n o si s. St ati sti c ala n al y si s ( a ,b ) wit h M a n n– W hit n e y U -t e st. (c ) G S E A u si n g a H C C m et a st a si s-a s s o ci at e d g e n e si g n at ur e 1 8 wit h d o w nr e g ul at e d ( M et a st a si s D N) or u pr e g ul at e d( M et a st a si s U P) g e n e s b et w e e n H C C s a m pl e s wit h hi g h P E D ex pr e s si o n ( P E D hi g h)or l o w P E D ex pr e s si o n ( P E D l o w). ( d ) G S E A u si n g a g e n e si g n at ur e fr o m H C Cp ati e nt s wit h p o or or g o o d s ur vi v al 1 9 b et w e e n H C C s a m pl e s wit h hi g h P E Dex pr e s si o n ( P E D hi g h) or l o w P E D ex pr e s si o n ( P E D l o w). N E S: n or m ali z e de nri c h m e nt s c or e. F D R: f al s e di s c o v er y r at e. ( e ) S ur vi v al a n al y si s ( K a pl a n– M e y er) ofH C C p ati e nt s b y c al c ul ati n g di stri b uti o n i n a pr evi o u sl y p u bli s h e d d at a s et( Bi o pr ofili n g. d e2 0 ) aft er str atifi c ati o n f or hi g h (n = 1 2 7) a n d l o w ( n = 1 1 2) t u m or alP E D ex pr e s si o n. ** P o 0. 0 1

P E D f u n cti o n i n h e p at o c ell ul a r c a r ci n o m aC Q ui nt a v all e et al

3

C ell D e at h a n d Di s e a s e

Page 4: w w w.nature.c o m/cddis P h o s p h o pr ot ei n e nri c

F or f u n cti o n al a n al y si s, w e o v er e x pr e s s e d P E D b y tr a n sf e c-ti o n wit h a v e ct or ( P E D- M Y C-t a g g e d) a n d r e d u c e d P E De x pr e s si o n b y si R N A ( S u p pl e m e nt ar y Fi g ur e s 3 C, D). W e fir stm e a s ur e d c ell pr olif er ati o n, w hi c h r e m ai n e d u n c h a n g e d aft erm o d ul ati n g P E D e x pr e s si o n i n H u H- 7 a n d S N U- 4 4 9 c ell li n e s( Fi g ur e 3 b). B y c o ntr a st, c ell mi gr ati o n, a s a s s e s s e d b y tr a n s w ellpl at e s, w a s pr o m ot e d aft er o v er e x pr e s si n g P E D i n H L E,S N U- 4 4 9 a n d H u H- 7 c ell li n e s ( Fi g ur e 3 c) a n d c ell mi gr ati o nw a s d e cr e a s e d aft er sil e n ci n g P E D b y si R N A ( Fi g ur e 3 c).

T h er ef or e, o ur d at a s u g g e st t h at P E D i n H C C h a s a r ol e i nc ell mi gr ati o n, w hi c h m a y c o ntri b ut e t o m et a st a si s f or m ati o n.I n c o ntr a st, n o a cti o n r e c o g ni z e d o n c ell gr o wt h.

P E D e x pr e s si o n i s r e g ul at e d b y H N F 4 α . E arli er st u di e sh a v e s h o w n t h at H N F 4 α s u pr e s s e s P E D e x pr e s si o n at t h em R N A a n d pr ot ei n l e v el s b y bi n di n g t o it s pr o m ot er. 1 5, 1 6

T h er ef or e, w e fir st r e c o nfir m e d t h at H N F 4 α bi n d s t o t h e P E Dpr o m ot or i n H C C, a s r e v e al e d b y a l u cif er a s e a s s a y i nS N U- 4 4 9 c ell li n e s ( Fi g ur e 4 a). N e xt, w e a n al y z e d H N F 4 αa n d P E D e x pr e s si o n i n o ur g e n e e x pr e s si o n mi cr o arr a y of t h e5 9 H C C a n d m at c h e d n o n-t u m or al li v er ti s s u e s. 1 7 W eo b s er v e d a si g nifi c a nt i n v er s e c orr el ati o n b et w e e n H N F 4 αa n d P E D m R N A e x pr e s si o n i n t h e H C C s ( Fi g ur e 4 b).I nt er e sti n gl y, w e al s o o b s er v e d a n i n v er s e c orr el ati o n b et w e e nH N F 4 α a n d P E D m R N A e x pr e s si o n i n t h e n o n-t u m or al li v erti s s u e s of t h e H C C p ati e nt s, s u g g e sti n g t h at P E D r e g ul ati o n b y

H N F 4 α i s n ot r e stri ct e d t o li v er c a n c er c ell s ( Fi g ur e 4 c). I na c c or d a n c e, w e st er n bl ot s of P E D a n d H N F 4 α i n t u m or al a n d

n o n-t u m or al li v er ti s s u e s of H C C p ati e nt s al s o s h o w e d a ni n v er s e c orr el ati o n b et w e e n t h e s e t w o pr ot ei n s ( Fi g ur e 4 d).Si mil arl y, a n al y si s of a p u bli cl y a v ail a bl e tr a n s cri pt o m e arr a y of

tr a n s g e ni c mi c e ( G E O G S E 3 4 5 8 1)2 1 r e v e al e d t h at h e p ati cP E D e x pr e s si o n i n cr e a s e d aft er s p e cifi c all y d e pl eti n g H N F 4 α

i n t h e li v er ( S u p pl e m e nt ar y Fi g ur e 4 A). M or e o v er, t h er e w a s a ni n v er s e c orr el ati o n b et w e e n h e p ati c P E D a n d H N F 4α e x pr e s-

si o n ( S u p pl e m e nt ar y Fi g ur e 4 B). W e di d n ot o b s er v e asi g nifi c a nt diff er e n c e i n H N F 4 α m R N A e x pr e s si o n b et w e e n

t u m or al a n d m at c h e d n o n-t u m or al ti s s u e i n o ur tr a n s cri pt o m emi cr o arr a y d at a s et ( S u p pl e m e nt ar y Fi g ur e 4 C). Y et, a sd e s cri b e d b ef or e, H N F 4 α e x pr e s si o n si g nifi c a ntl y d e cr e a s e d

i n n o n-t u m or al, m o stl y cirr h oti c li v er ti s s u e, i n c o m p ari s o n t oh e alt h y li v er s a m pl e s ( n = 5) ( S u p pl e m e nt ar y Fi g ur e 4 C),

s u p p orti n g it s r ol e i n h e p at o c ar ci n o g e n e si s. 2 1, 2 2

T o i n v e sti g at e if H N F 4 α dir e ctl y r e g ul at e s P E D e x pr e s si o n, w er e d u c e d H N F 4α e x pr e s si o n b y si R N A i n t w o diff er e nt li v er c a n c er

c ell li n e s ( H u H- 7 a n d P L C/ P R F- 5). Aft er r e d u ci n g H N F 4 α ,pr ot ei n ( Fi g ur e 4 e) a n d m R N A l e v el s ( Fi g ur e 4f) of P E D

i n cr e a s e d i n b ot h c ell li n e s. N e xt, w e w a nt e d t o t e st if H N F 4αr e g ul at e s c ell mi gr ati o n2 3, 2 4 t hr o u g h P E D. T h er ef or e, w e

p erf or m e d a r e s c u e e x p eri m e nt a n d sil e n c e d P E D a n d H N F 4 αsi m ult a n e o u sl y i n S N U- 4 4 9 c ell s ( Fi g ur e 4 g). A s e x p e ct e d,sil e n ci n g of H N F 4 α al o n e i n cr e a s e d, w h er e a s sil e n ci n g of P E D

Fi g ur e 3 P E D m o d ul at e s c ell mi gr ati o n. ( a ) W e st er n bl ot a n al y si s of P E D pr ot ei n ex pr e s si o n i n 1 0 diff er e nt H C C c ell li n e s. β - A cti n w a s u s e d a s l o a di n g c o ntr ol. (b ) H u H- 7 a n dS N U- 4 4 9 c ell s w er e tr a n sf e ct e d wit h P E D- M Y C or a n e m pt y c o ntr ol v e ct or a s w ell s a s wit h si R N A a g ai n st P E D ( si R N A P E D) or c o ntr ol si R N A. C ell gr o wt h pr o p erti e s w er eev al u at e d b y u si n g x C E L Li g e n c e i n str u m e nt at t h e ti m e i n di c at e d. D at a ar e r e p ort e d a s m e a n ± S. D. of t w o i n d e p e n d e nt ex p eri m e nt s p erf or m e d at l e a st i n tri pli c at e. Diff er e n c ew a s ev al u at e d b et w e e n P E D o v er ex pr e s si n g ( P E D- M Y C), P E D sil e n c e d ( si R N A P E D), e m pt y v e ct or tr a n sf e ct e d a n d a si R N A c o ntr ol tr a n sf e ct e d c ell s (t w o- w ay A N O V A t e st).(c ) H L E, S N U- 4 4 9 a n d H u H- 7 c ell li n e s w er e tr a n sf e ct e d wit h a v e ct or o v er ex pr e s si n g P E D ( P E D- M Y C) or e m pt y c o ntr ol v e ct or, si R N A a g ai n st P E D ( si R N A P E D) or si R N Ac o ntr ol. Mi gr ati o n w a s a s s e s s e d u si n g a tr a n s w ell a s s ay aft er 2 4 h. O n e r e pr e s e nt ati v e i m a g e of cr y st al vi ol et st ai n e d c ell s at 1 0 0 × i s s h o w n a b o v e a n d q u a ntifi c ati o n b yc ol ori m etr y b el o w. *** P o 0. 0 0 1, **** P o 0. 0 0 0 1

P E D f u n cti o n i n h e p at o c ell ul a r c a r ci n o m aC Q ui nt a v all e et al

4

C ell D e at h a n d Di s e a s e

Page 5: w w w.nature.c o m/cddis P h o s p h o pr ot ei n e nri c

Fi g ur e 4 P E D i s i n v er s el y c orr el at e d t o H N F 4 α ex pr e s si o n. ( a ) S N U- 4 4 9 c ell s w er e c o-tr a n sf e ct e d wit h 1 0 0 n g of p P E D 4 7 7 P E D pr o m ot er-l u cif er a s e or p G L 3 b a si c c o n str u cta n d tr e at e d wit h si R N A a g ai n st H N F 4 α or si R N A c o ntr ol. L u cif er a s e a cti vit y w a s n or m ali z e d f or R e nill a a cti vit y a n d i s pr e s e nt e d a s m e a n ± S. D. A r e pr e s e nt ati v e ex p eri m e nt i ntri pli c at e i s s h o w n. (b ,c ) P E D ex pr e s si o n l ev el s i n H C C s a m pl e s (b ; n = 5 9) or c orr e s p o n di n g n o n-t u m or al li v er ti s s u e ( c , n = 5 9) w er e c orr el at e d wit h H N F 4 α ex pr e s si o n.C orr el ati o n w a s c al c ul at e d b y S p e ar m a n t e st. D at a ar e r e p ort e d a s pr o b e i nt e n sit y of a n m R N A tr a n s cri pt o m e arr ay. ( d ) W e st er n bl ot a n al y si s f or H N F 4α a n d P E D i n t w o H C Cp ati e nt t u m or s a m pl e s a n d t h eir c orr e s p o n di n g n o n-t u m or al ( N T) ti s s u e s. C al n exi n w a s u s e d a s l o a di n g c o ntr ol. Arr o w: c a n o ni c al f ull l e n gt h H N F 4 α ( 5 2 k D a); ot h er b a n d s ar ei s of or m s or tr u n c at e d f or m s of t h e pr ot ei n. (e ,f) H u H- 7 a n d P L C/ P R F/ 5 c ell li n e s w er e tr a n sf e ct e d wit h si R N A a g ai n st H N F 4α ( si H N F 4α ) or si R N A c o ntr ol. Aft er 7 2 h t h e pr ot ei nex pr e s si o n of H N F 4 α a n d P E D w a s m e a s ur e d b y w e st er n bl ot ( e ) a n d β - a cti n s er v e d a s c o ntr ol. m R N A ex pr e s si o n w a s m e a s ur e d b y q P C R (f) u si n g R N A 1 8 S a s i nt er n al c o ntr olat 4 8 h f or H u H- 7 a n d 7 2 h f or P L C/ P R F/ 5. D at a ar e r e p ort e d a s m e a n ± S. D. of t w o i n d e p e n d e nt ex p eri m e nt s p erf or m e d i n tri pli c at e. ( g ) S N U- 4 4 9 c ell s w er e tr a n sf e ct e d wit hsi R N A a g ai n st H N F 4 α or si R N A a g ai n st P E D al o n e or i n c o m bi n ati o n, or si R N A c o ntr ol, a s i n di c at e d. Mi gr ati o n w a s a s s e s s e d b y CI M pl at e wit h x C E L Li g e n c e a p p ar at u s aft er1 2 h a n d 2 4 h. D at a ar e r e p ort e d a s m e a n ± S. D. of t w o i n d e p e n d e nt ex p eri m e nt s p erf or m e d i n tri pli c at e. ( h ) W e st er n bl ot a n al y si s of p E R KT hr 2 0 2/ Tyr 2 0 4 a n d E R K i n S N U- 4 4 9,H e p 3 B a n d H u H- 7 c ell li n e s tr a n sf e ct e d wit h P E D- M Y C. β - A cti n w a s u s e d a s l o a di n g c o ntr ol. (i) p E R KT hr 2 0 2/ Tyr 2 0 4 e x pr e s si o n i n t w o H C C p ati e nt s a n d t h eir n o n-t u m or alc o u nt er p art. C al n exi n w a s u s e d a s l o a di n g c o ntr ol. * P o 0. 0 5, ** P o 0. 0 1, **** P o 0. 0 0 0 1

P E D f u n cti o n i n h e p at o c ell ul a r c a r ci n o m aC Q ui nt a v all e et al

5

C ell D e at h a n d Di s e a s e

Page 6: w w w.nature.c o m/cddis P h o s p h o pr ot ei n e nri c

al o n e r e d u c e d c ell mi gr ati o n. A c o m bi n ati o n of P E D a n d H N F 4 αsil e n ci n g r e v ert e d t h e s u p pr e s si v e eff e ct of si R N A a g ai n st P E Da n d c ell mi gr ati o n w a s si mil ar t o c o ntr ol tr a n sf e ct e d c ell s.T h er ef or e, o ur e x p eri m e nt s i n di c at e t h at H N F 4 α r e g ul at e s c ellmi gr ati o n t hr o u g h P E D i n li v er c a n c er c ell s ( Fi g ur e 4 g).

I n a d diti o n, w e w a nt e d t o a n al y z e c ell ul ar pr o c e s s e sd o w n str e a m of P E D. E arli er st u di e s h a v e r e v e al e d t h ata cti v ati o n of P E D l e a d s t o a n i n cr e a s e of E R Kp h o s p h or yl ati o n. 2 5 – 2 8 T h er ef or e, w e i n cr e a s e d P E D e x pr e s-si o n b y P E D- M Y C tr a n sf e cti o n i n t hr e e diff er e nt c ell li n e s( S N U- 4 4 9, H e p 3 B, H u H- 7) a n d m e a s ur e d t ot al E R K a n dp E R K T hr 2 0 2/ T yr 2 0 4 e x pr e s si o n b y w e st er n bl ot. W h er e a s t ot alE R K e x pr e s si o n r e m ai n e d si mil ar, t h er e w a s a cl e ar i n cr e a s eof p E R K T hr 2 0 2/ T yr 2 0 4 aft er u pr e g ul ati o n of P E D ( Fi g ur e 4 h).D et e cti o n of p E R K T hr 2 0 2/ Tyr 2 0 4 i n h u m a n H C C ti s s u e s a m pl e sw a s t e c h ni c all y diffi c ult, b ut o n e o ut of 2 s a m pl e s alr e a d ya n al y z e d f or P E D e x pr e s si o n i n Fi g ur e 4 d s h o w e d a n i n cr e a s eof p E R K T hr 2 0 2/ T yr 2 0 4 i n t h e t u m or al ti s s u e ( Fi g ur e 4i). I nc o n cl u si o n, o ur r e s ult s c o nfir m t h at p E R K i s o n e of t h ed o w n str e a m pr ot ei n s a cti v at e d b y P E D.

P E D c o nf er s r e si st a n c e t o s or af e ni b. E arli er st u di e s i nn o n- H C C c a n c er c ell li n e s s u c h a s br e a st c a n c er 2 9 a n d c ol o nc a n c er 2 6 h a v e s h o w n t h at P E D c o nf er s r e si st a n c e t o c h e-m ot h er a p y. T h er ef or e, w e t e st e d t h e r ol e of P E D i n H C C c ellli n e s tr e at e d wit h t h e m ulti- ki n a s e i n hi bit or s or af e ni b. S or af e ni btr e at m e nt sli g htl y d e cr e a s e d t h e pr olif er ati o n r at e of H u H- 7 a n dS N U- 4 4 9 c ell s i n vitr o ( Fi g ur e 5 a). H o w e v er, t h e eff e ct ofs or af e ni b tr e at m e nt o n c ell pr olif er ati o n b e c a m e si g nifi c a ntl ym or e pr o n o u n c e d aft er sil e n ci n g P E D e x pr e s si o n b y si R N A( Fi g ur e 5 a). Vi c e v er s a , u pr e g ul ati o n of P E D i n H u H- 7 a n dH e p 3 B c ell s b y tr a n sf e cti o n wit h a P E D- M Y C v e ct or a nt a g-o ni z e d t h e eff e ct of s or af e ni b o n c ell vi a bilit y, w h er e a s s or af e ni bcl e arl y r e d u c e d c ell vi a bilit y i n e m pt y v e ct or tr a n sf e ct e d c ell s( Fi g ur e 5 b). T h er ef or e, P E D c o u nt er a ct s t h e eff e ct of s or af e ni bi n H C C c ell li n e s. W e st er n bl ot a n d a c a s p a s e a s s a y f urt h eri n di c at e d t h at t h e e x e c ut or c a s p a s e- 3 ( Fi g ur e 5 c) a n d c a s p a s e s3/ 7 r e s p e cti v el y ( Fi g ur e 5 d) w er e u pr e g ul at e d aft er r e d u cti o n ofP E D a n d d o w nr e g ul at e d aft er i n cr e a s e of P E D i n s or af e ni btr e at e d H u H- 7 c ell s. T h er ef or e, i n hi biti o n of a p o pt o si s m a y b eo n e of t h e m e c h a ni s m s b y w hi c h P E D c o nf er s r e si st a n c e t os or af e ni b tr e at m e nt

Fi n all y, w e e x p o s e d t e n diff er e nt H C C c ell li n e s t o s or af e ni ba n d c orr el at e d r e s p o n s e r at e t o P E D e x pr e s si o n q u a ntifi e d b yw e st er n bl ot ( Fi g ur e 3 a; S u p pl e m e nt ar y Fi g ur e 3 B;S u p pl e m e nt ar y Fi g ur e 5 A). S o m e c ell li n e s, w hi c h w er e hi g hl ys e n siti v e t o s or af e ni b ( e. g., H u H- 7 a n d H e p 3 B) h a d l o w P E De x pr e s si o n, a n d ot h er c ell li n e s, w hi c h w er e hi g hl y r e si st a nt t os or af e ni b ( e. g., S N U- 1 8 2, P L C/ P R F- 5 a n d S N U- 4 4 9) h a d hi g hP E D e x pr e s si o n. H o w e v er, w e di d n ot o b s er v e a si g nifi c a ntc orr el ati o n b et w e e n P E D pr ot ei n e x pr e s si o n a n d s or af e ni bs e n siti vit y ( S u p pl e m e nt ar y Fi g ur e 5 B). T h er ef or e, o ur r e s ult sc o nfir m t h at, b e si d e s P E D, ot h er s or af e ni b r e si st a n c em e c h a ni s m s e xi st i n H C C c ell li n e s. 3 0

Di s c u s si o n

T h e m ultif u n cti o n al p h o s p h o pr ot ei n P E D h a s a n i m p ort a ntr ol e i n s e v er al c a n c er e ntiti e s, y et it s e x pr e s si o n a n d f u n cti o ni n H C C h a s n ot b e e n i n v e sti g at e d y et. O ur st u d y r e v e al e d t h at

P E D i s o v er e x pr e s s e d i n H C C at m R N A a n d pr ot ei n l e v el. I na d diti o n, H C C s a m pl e s wit h hi g h P E D e x pr e s si o n s h o w e d a ne nri c h m e nt of a g e n e si g n at ur e wit h p o or pr o g n o si s a n d w a sf urt h er a s s o ci at e d wit h s h ort er s ur vi v al. Si mil arl y, P E D h a sb e e n r e p ort e d t o b e o v er e x pr e s s e d i n ot h er c a n c er t y p e s s u c ha s br e a st c a n c er, 2 9 l u n g c a n c er3 1 a n d e s o p h a g e al c ar ci n o m a, 3 2

w h er e it pr o m ot e s t u m or gr o wt h 3 3 – 3 5 a n d i s a s s o ci at e d wit h p o ors ur vi v al. 3 2 B y c o ntr a st, it w a s a s s o ci at e d wit h g o o d pr o g n o si s i no v ari a n c a n c er w h e n o v er e x pr e s s e d. 2 5 T hi s diff er e n c e i s m ai nl ye x pl ai n e d b y it s p h o s p h or yl ati o n st at u s. P E D w a s u n p h o-s p h or yl at e d i n o v ari a n c a n c er. 3 6 I n c o ntr a st, P E D w a s p h o s-p h or yl at e d at b ot h s eri n e sit e s ( p S er 1 1 6, p S er 1 0 4) i n o ur st u d y.T hi s p h o s p h or yl ati o n st at u s i n di c at e s a n i n cr e a s e d E R K 1/ 2a cti vit y a n d a n a nti- a p o pt oti c r ol e t hr o u g h F A D D. 1 2 T h er ef or e, a sd e s cri b e d b ef or e, t h e p h o s p h or yl ati o n st at u s d et er mi n e s if P E Da ct s a s a t u m or pr o m ot or or a t u m or s u p pr e s s or. 1 3

O ur f u n cti o n al i n vitr o e x p eri m e nt s r e v e al e d t h at c ellpr olif er ati o n r e m ai n e d u n aff e ct e d b y P E D i n li v er c a n c er c ellli n e s. B y c o ntr a st, c ell mi gr ati o n w a s i n cr e a s e d aft er u pr e g ul a-ti o n of P E D a n d, vi c e v er s a , d e cr e a s e d aft er P E D r e d u cti o n. I nli n e wit h t hi s o b s er v ati o n, w e n ot e d t h at H C C s a m pl e s fr o mp ati e nt s wit h m et a st a si s s h o w e d hi g h er P E D e x pr e s si o n.M or e o v er, P E D hi g h t u m or s s h o w e d a n e nri c h e m e nt of a g e n esi g n at ur e a s s o ci at e d wit h H C C m et a st a si s. 1 8 T h er ef or e, o urr e s ult s s u g g e st t h at P E D m a y pr o m ot e m et a st a si s f or m ati o n i nH C C b y i n cr e a si n g c ell mi gr ati o n. F urt h er m or e, P E D c o ul d b ea p ot e nti al t ar g et t o pr e v e nt m et a st a si s f or m ati o n, w hi c h i sa s s o ci at e d wit h v er y p o or pr o g n o si s. 3 7 S e v er al e arli er st u di e sh a v e alr e a d y s h o w n t h at P E D e x ert s it s eff e ct o n mi gr ati o n a n di n v a si o n b y E R K 1/ 2 r e g ul ati o n.2 6, 3 8, 3 9 If P E D i s p h o s p h or y-l at e d, a s i n o ur st u d y, E R K 1/ 2 i s a cti v at e d wit h e n s ui n gi n cr e a s e i n p E R K, w hi c h pr o m ot e s i n v a si o n a n d mi gr ati o n.3 8

B y c o ntr a st, if P E D i s u n p h o s p h or yl at e d, E R K i s s e q u e st er e da n d mi gr ati o n a n d i n v a si o n i s r e d u c e d, a s h a s b e e n s h o w n f ore x a m pl e i n c ol o n c a n c er a n d n e ur o bl a st o m a. 2 6, 4 0 W e f urt h erc o nfir m e d t h at H N F 4 α i s a n u p str e a m r e g ul at or of P E D i n H C Ca n d bi n d s t o t h e P E D pr o m ot er. I n vitr o sil e n ci n g of H N F 4 αi n cr e a s e d P E D e x pr e s si o n wit h e n s ui n g pr o m oti o n of c ell ul armi gr ati o n. I n a c c or d a n c e, w e d et e ct e d a n i n v er s e c orr el ati o nb et w e e n H N F 4 α a n d P E D e x pr e s si o n i n H C C s a m pl e s. A s atr a n s cri pti o n f a ct or, H N F 4α c o ntr ol s h e p ati c diff er e nti ati o n, b utit al s o i n hi bit s h e p ati c pr olif er ati o n a n d c o ntr ol s e pit h eli al-t o-m e s e n c h y m al tr a n siti o n i n li v er t u m or s. 4 1 – 4 4 N ot u n e x p e ct e dl y,H N F 4 α h a s b e e n s h o w n t o h a v e a n i m p ort a nt r ol e i nh e p at o c ar ci n o g e n e si s. U p o n tr e at m e nt wit h di et h yl nitr o s a-mi n e, mi c e l a c ki n g H N F 4 α h a v e a n i n cr e a s e d li v er t u m ord e v el o p m e nt. I n c o ntr a st, r at s o v er e x pr e s si n g H N F 4 α h a v e ar e d u c e d li v er t u m or d e v el o p m e nt.2 2, 4 1 B y i n hi biti o n of t h etr a n s cri pti o n of e pit h eli al-t o- m e s e n c h y m al tr a n siti o n-r e g ul at or y g e n e s s u c h a s S n ail a n d Sl u g, H N F 4α pr e v e nt smi gr ati o n a n d i n v a si o n i n H C C. 4 3, 4 4 T h er ef or e, w e pr o p o s e an o v el li n k b et w e e n H N F 4 α a n d P E D e x pr e s si o n i n H C C. T h ed o w nr e g ul ati o n of H N F 4 α d uri n g h e p at o c ar ci n o g e n e si s l e a d st o a n i n cr e a s e of t ot al P E D, w hi c h b e c o m e s p h o s p h or yl at e d.C o n s e q u e ntl y, E R K 1/ 2 i s a cti v at e d a n d pr o m ot e s t u m ord e v el o p m e nt a n d i n p arti c ul ar c ell ul ar mi gr ati o n.

P E D h a s b e e n s h o w n t o m e di at e c h e m o r e si st a n c e i n v ari o u sc a n c er t y p e s s u c h a s f or e x a m pl e c ol o n c a n c er a n d br e a stc a n c er. 2 6, 2 9 I n H C C, s or af e ni b i s c urr e ntl y t h e o nl y dr u ga p pr o v e d f or s y st e mi c tr e at m e nt. 4 5 H o w e v er, it g o e s fr e q u e ntl y

P E D f u n cti o n i n h e p at o c ell ul a r c a r ci n o m aC Q ui nt a v all e et al

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C ell D e at h a n d Di s e a s e

Page 7: w w w.nature.c o m/cddis P h o s p h o pr ot ei n e nri c

al o n g wit h a d v er s e si d e eff e ct s a n d r e si st a n c e. 8 F urt h er m or e, ith a s li mit e d tr e at m e nt effi c a c y. I nt er e sti n gl y, sil e n ci n g of P E D

s e n siti z e d H u H- 7 a n d S N U- 4 4 9 c ell s t o s or af e ni b tr e at m e nt,w h er e a s u pr e g ul ati o n of P E D c o u nt er a ct e d s or af e ni b eff e ct i nH e p 3 B a n d H u H- 7 c ell s. I n d et ail a n al y si s s u g g e st t h at P E Dm o d ul at e s a p o pt oti c c a s p a s e c a s c a d e a n d i n di c at e s t h at t h eo b s er v e d P E D o v er e x pr e s si o n i n H C C m a y pr e v e nt t h ea p o pt oti c eff e ct s of s or af e ni b tr e at m e nt. I n li n e wit h o uro b s er v ati o n s o n t h e f u n cti o n al r ol e of P E D, e arli er st u di e s h a v er e v e al e d t h at e pit h eli al– m e s e n c h y m al tr a n siti o n a s w ell a s

E R K 1/ 2 ar e i n v ol v e d i n s or af e ni b r e si st a n c e. 8 I n c o n cl u si o n,m e a s uri n g P E D e x pr e s si o n c o ul d r e pr e s e nt a m ar k er t o pr e di cts or af e ni b tr e at m e nt r e s p o n s e.

I n s u m m ar y, o ur st u d y s h o w s t h at hi g h P E D e x pr e s si o n i nH C C i s a s s o ci at e d wit h p o or s ur vi v al a n d pr o m ot e s mi gr ati o n ofc a n c er c ell s. F urt h er m or e, P E D e x pr e s si o n r e d u c e s t h e eff e ct

of s or af e ni b, w hi c h o p e n s n e w p er s p e cti v e s i n u n d er st a n di n gs or af e ni b r e si st a n c e i n H C C p ati e nt s. F urt h er m or e, it s u g g e st st h at c o-t ar g eti n g of P E D m a y i m pr o v e t h e effi c a c y of s or af e ni b.

M at eri al s a n d M et h o d sP ati e nt s. All ti s s u e s p e ci m e n s w er e c oll e ct e d fr o m t h e ar c hi v e at t h e I n stit ut e ofP at h ol o g y, U ni v er sit y H o s pit al of B a s el, S wit z erl a n d. T h e c oll e cti o n pr ot o c olc o nf or m s t o et hi c al g ui d eli n e s of t h e 1 9 7 5 D e cl ar ati o n of H el si n ki a n d h a s b e e na p pr o v e d b y t h e et hi c s c o m mitt e e of t h e K a nt o n B a s el ( Et hi k k o m mi s si o n b ei d erB a s el). Writt e n i nf or m e d c o n s e nt w a s o bt ai n e d fr o m all p arti ci p a nt s.

Ti s s u e mi cr o arr a y. F or T M A c o n str u cti o n, a r e pr e s e nt ati v e t u m or ar e a w a ss el e ct e d o n a n h e m at ox yli n a n d e o si n ( H & E)- st ai n e d sli d e of t h e d o n or bl o ck. Ac or e p u n c h wit h a di a m et er of 0. 6 m m w a s t a k e n fr o m t h e t u m or ( n = 4 5) a n d i ns el e ct e d c a s e s fr o m t h e n o n-t u m or al li v er ti s s u e ( n = 2 0) of e a c h sli d e. C or ep u n c h e s w er e tr a n sf err e d t o a n e w p ar affi n r e ci pi e nt bl o ck u si n g a pr o gr a m m e dti s s u e arr ay er ( B e e c h er I n str u m e nt s, Sil v er S pri n g, M D, U S A).

Fi g ur e 5 P E D c o nf er s r e si st a n c e t o s or af e ni b t h er a py. ( a ) H u H- 7 a n d S N U- 4 4 9 c ell s w er e tr a n sf e ct e d wit h si R N A a g ai n st P E D or si R N A c o ntr ol. Aft er w ar d s, H u H- 7 a n dS N U- 4 4 9 c ell s w er e tr e at e d wit h 1 0 μ M a n d 2 0 μ m r e s p e cti v el y of s or af e ni b or l eft u ntr e at e d. C ell gr o wt h w a s ev al u at e d b y u si n g t h e x C E L Li g e n c e i n str u m e nt at t h e i n di c at e dti m e. D at a ar e r e p ort e d a s m e a n ± S. D. of t w o i n d e p e n d e nt ex p eri m e nt s p erf or m e d i n tri pli c at e. ( b ) H u H- 7 a n d H e p 3 B c ell s w er e tr a n sf e ct e d wit h P E D- M Y C v e ct or f or 2 4 h a n dt h e n s e e d e d i n a 9 6- w ell pl at e. 1 0 μ m of s or af e ni b w a s a d d e d a n d 2 4 h or 4 8 h l at er, c ell vi a bilit y w a s m e a s ur e d b y a M T T a s s ay. D at a ar e r e p ort e d a s m e a n ± S. D. of t w oi n d e p e n d e nt ex p eri m e nt s p erf o m e d i n tri pli c at e. (c ) H u H- 7 c ell s w er e tr a n sf e ct e d wit h P E D- M Y C or e m pt y v e ct or ( Ctrl) a n d si R N A a g ai n st P E D or si R N A c o ntr ol ( Ctrl), a si n di c at e d. Aft er 2 4 h, c ell s w er e tr e at e d wit h 1 0 μ M or 7 μ M s or af e ni b, r e s p e cti v el y, f or 4 8 h a n d c a s p a s e- 3 a cti v ati o n w a s m e a s ur e d b y w e st er n bl ot. ( d ) H u H- 7 c ell s w er etr a n sf e ct e d wit h si R N A a g ai n st P E D or c o ntr ol si R N A. Aft er w ar d s, c ell s w er e tr e at e d wit h 1 0 μ M s or af e ni b a n d 4 8 h l at er c a s p a s e- 3/ 7 a s s ay a cti v ati o n w a s m e a s ur e d. D at a ar er e p ort e d a s m e a n ± S D of o n e ex p eri m e nt p erf or m e d i n tri pli c at e. * P o 0. 1, ** P o 0. 0 1, *** P o 0. 0 0 1, **** P o 0. 0 0 0 1

P E D f u n cti o n i n h e p at o c ell ul a r c a r ci n o m aC Q ui nt a v all e et al

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C ell D e at h a n d Di s e a s e

Page 8: w w w.nature.c o m/cddis P h o s p h o pr ot ei n e nri c

I m m u n o hi st o c h e mi str y. F or i m m u n o hist o c h e mistr y, 4 μ m sli d es o bt ai n e d f or mt h e T M A w er e st ai n e d wit h a p olycl o n al s h e e p P E D a nti b o d y ( A F 5 5 8 8, R & D Syst e m,Mi n n e a p oli s, U S A) u si n g t h e D ak o R e al D et ecti o n Syst e m ( A gil e nt Tec h n ol o gi e s, S a nt aCl ar a, C A, U S A). I n bri ef, s ecti o n s w er e first bl ock e d wit h D ak o E nvi s o n F L E X/Per oxi d a s e- Bl o cki n g R e a g e nt f or 5 mi n a n d st ai n e d t h er e aft er wit h pri m ar y a nti- P E Da nti b o d y ( 1: 5 0) f or 3 0 mi n. Aft er w as hi n g, bi oti nyl at e d s e c o n d ar y a nti b o dy w as a d d e d( a nti- s h e e p I g G, Vect or L a b or at ori e s, B urli n g a m e, C A, U S A; B A- 6 0 0 0, dil uti o n 1: 1 0 0 0)a n d d et ect e d u si n g str e pt avi di n- h or s er a di s h p er oxi d as e c o nj u g at e ( A gil e nt Te c h n ol o-gi e s) a n d D A B + C hr o m o g e n ( A gil e nt Te c h n ol o gi es). P E D cyt o pl as mi c st ai ni n g i nt e n sityw as ev al u at e d by a b o ar d-c ertifi e d p at h ol o gists wit h ex p ertis e i n h e p at o p at h ol o gy( M S M) a n d gr a d e d s e mi- q u a ntit ati vel y i nt o: 0 f or n e g ati ve st ai ni n g, 1 + f or w e ak p ositiv est ai ni n g, 2 + f or m o d er at e p o siti ve st ai ni n g a n d 3 + f or str o n g p ositiv e st ai ni n g, a s s h o w nr e pr es e nt ativ ely i n S u p pl e m e nt ar y Fi g ur e 1. T h e h - sc or e w as c alc ul at e d by m ulti pl yi n gst ai ni n g i nt e n sity wit h p er c e nt a g e of p ositiv e t u m or c ells.

R N A e xtr a cti o n a n d q u a ntit ati v e r e al-ti m e P C R. Tot al R N A s fr o mfr e s h fr o z e n ti s s u e s w er e extr a ct e d u si n g Tri z ol ( L u Bi o S ci e n c e G M b H, L u c er n e, C H,U S A) a c c or di n g t o t h e m a n uf a ct ur er ’s pr ot o c ol. 5 0 0 n g of t ot al R N A w er e r ev er s etr a n s cri b e d u si n g fir st c D N A s y nt h e si s b e a d s ( G E H e alt h c ar e, Littl e C h alf o nt, U K).m R N a ex pr e s si o n of P E D a n d 1 8 S R N A ( u s e d a s a n i nt er n al r ef er e n c e) w a sa s s e s s e d u si n g t h e Ta q M a n ® Pr o b e- B a s e d G e n e E x pr e s si o n A n al y si s a n d t h e( A s s ay- o n- D e m a n d: H s 0 0 2 6 9 4 2 8 _ m 1 a n d H s 9 9 9 9 9 9 0 1 _ s 1, r e s p e cti v el y; Lif eTe c h n ol o gi e s, T h er m o Fi s h er S ci e ntifi c) a c c or di n g t o t h e m a n uf a ct ur er ’s pr ot o c ol.

H N F 4 α m R N A q u a ntifi c ati o n w a s p erf or m e d wit h S y br Gr e e n M a st er Mi x( T h er m o Fi s h er S ci e ntifi c) u si n g t h e f oll o wi n g pri m er s c o v eri n g t h e g e n e of i nt er e sta n d t h e r ef er e n c e c o ntr ol ( 1 8 S ): H N F 4 α F W D 5 ′– 3 ′: T C A A C C C G A G A A A A C A A A;H N F 4 α R E V 5 ′– 3 ′: A C C T G C T C T A C C A G C C A G A A; 1 8 S - F W D: 5′– 3 ′: A A C C C GT T G A A C C C C AT T; 1 8 S- R E V 5 ′– 3 ′: C C AT C C A AT C G G T A G T A G C G. F or r el ati v eq u a nti z ati o n t h e 2 ( − Δ C T) or t h e 2 ( − Δ Δ C T) m et h o d w a s e m pl oy e d a s pr evi o u sl yd e s cri b e d. 4 6 All r ev er s e-tr a n s cri pt a s e r e a cti o n s, i n cl u di n g n o-t e m pl at e c o ntr ol s, w er er u n i n tri pli c at e o n a n A p pli e d Bi o s y st e m Vii a VII r e al-ti m e P C R s y st e m a n d t ar g etg e n e ex pr e s si o n l ev el s w er e n or m ali z e d t o t hr r ef er e n c e g e n e. D at a a n al y si s w a sp erf or m e d u si n g t h e b uil d-i n A p pli e d Bi o s y st e m d e di c at e d s oft w ar e ( Lif eTe c h n ol o gi e s, T h er m o Fi s h er S ci e ntifi c).

Pr ot ei n i s ol ati o n a n d w e st er n bl otti n g. Pr ot ei n extr a cti o n a n d w e st er nbl otti n g w er e p erf or m e d a s pr evi o u sl y d e s cri b e d. 4 7 Pri m ar y a nti b o di e s u s e d w er e:a nti- β - A cti n ( Si g m a- Al dri c h, St. L o ui s, M O, U S A), a nti- P E D,4 8 a nti- C al n exi n( C ell Si g n alli n g Te c h n ol o g y, B a s el), a nti- P E D S 1 1 6 ( T h er m o Fi s h er S ci e ntifi c) a nti-P E D S 1 0 4 ( C ell Si g n ali n g Te c h n ol o gi e s, D a n v er, M A U S A), a nti- C a s p a s e- 3 ( C ellSi g n ali n g Te c h n ol o gi e s, D a n v er, M A U S A), a nti-t ot al E R K a n d a nti- p h o p s h o E R K( C ell Si g n ali n g Te c h n ol o gi e s), a n d a nti- H N F 4α ( S a nt a cr u z Bi ot e c h n ol o gi e s,H ei d el b er g, G er m a n y f or c ell li n e s a n d N o v u s Bi ol o gi c al, O x o n, E n gl a n d, U K f orh u m a n s a m pl e s). Bl ot s w er e vi s u ali z e d b y u si n g t h e A z ur e c 3 0 0 0 ( A z ur eBi o s y st e m s, I n c., D u bli n, C A, U S A).

F or h u m a n ti s s u e s a m pl e s t h e f oll o wi n g pr ot o c ol w a s u s e d. Fr o z e n ti s s u e w a scr u s h e d i nt o a fi n e p o w d er i n m et al m ort ar ( c o n str u ct e d i n- h o u s e) c o ol e d o n dr y i c ea n d r e s u s p e n d e d i n 8 M Ur e a ( A p pli c h e m, A 1 0 8 6) c o nt ai ni n g 5 0 m M Tri s- H Cl,1 5 0 m M N a Cl, 1 m M P M S F, 1 X C o m pl et e Mi ni Pr ot e a s e I n hi bit or s fr o m R o c h e( R o c h e, B a s el, S wit z erl a n d), 1 X P h o s S T O P ( R o c h e) a n d h o m o g e ni z e d u si n g aP ol ytr o n ( P T 1 0- 3 5 G T, Ki n e m ati c a, L u c er n e, S wit z erl a n d) at 5 0 0 r p m f or 2 mi n o ni c e. T h e l y s at e s w er e t h e n s u bj e ct e d t o r ot ati o n at 4 ° C wit h i nt er mitt e nt vi g or o u sv ort exi n g a n d t h e n w er e c e ntrif u g e d at 1 0 0 0 0 × g f or 1 0 mi n at 4 ° C t o r e m o v e c elld e bri s. T h e pr ot ei n c o n c e ntr ati o n i n t h e s u p er n at a nt s w a s d et er mi n e d b y t h e Br a df or da s s ay u si n g b o vi n e al b u mi n a s r ef er e n c e. H u m a n ti s s u e s a m pl e s w er e all fr o mr e s e cti o n s p e ci m e n s of p ati e nt s o p er at e d f or H C C. M e a n a g e of p ati e nt s w a s 6 6. 8y e ar s, m e a n t u m or di a m et er w a s 9. 6 c m.

Pr ot ei n l ev el s w er e q u a ntit ati v el y a s s e s s e d b y a d e n sit o m etri c a n al y si s u si n gI m a g e J a n al y si s s oft w ar e ( R a s b a n d, W. S., I m a g e J, U. S. N ati o n al I n stit ut e s of H e alt h,B et h e s d a, M D, U S A, htt p://i m a g ej. ni h. g o v/ij/, 1 9 9 7 – 2 0 1 6).

C ell li n e s a n d tr a n sf e cti o n. All c ell s w er e p ur c h a s e d fr o m t h e A m eri c a nTy p e C ult ur e C oll e cti o n ( AT C C) a n d m ai nt ai n e d i n 5 % C O 2 - h u mi difi e d at m o s p h er eat 3 7 ° C. M e di a w er e s u p pl e m e nt e d wit h 1 0 % h e at-i n a cti v at e d f et al b o vi n e s er u m( F B S) 1 0 %, 2 m M Gl ut a mi n e a n d 1 0 0 U/ ml p e ni cilli n/ str e pt o m y ci n. Tr a n sf e cti o n sw er e p erf or m e d u si n g Li p of e ct a mi n e 3 0 0 0 ( Lif e Te c h n ol o gi e s, T h er m o Fi s h erS ci e ntifi c, R ei n a c h, S wit z erl a n d) a c c or di n g t o m a n uf a ct ur er ’s pr ot o c ol. F or P E Do v er ex pr e s si o n, t h e p c D N A- 3- P E D- M Y C 4 8 pl a s mi d w a s u s e d. P E D sil e n ci n g w a sa c hi ev e d wit h O n- Tar g et S m art P o ol f or P E A 1 5 ( G e D h ar m a c o n, Fr ei b ur g i m

Br ei s g a u, G er m a n y) a n d t h e r el ati v e n e g ati v e c o ntr ol w a s u s e d. F or H N F 4 αsil e n ci n g, a s p e cifi c si R N A a n d it s r el ati v e c o ntr ol w er e u s e d ( S a nt a Cr u zBi ot e c h n ol o gi e s, H ei d el b er g, G er m a n y). All c ell li n e s w er e c o nfir m e d n e g ati v e f ormy c o pl a s m a i nf e cti o n u si n g t h e P C R- b a s e d U ni v er s al M y c o pl a s m a D et e cti o n kit( A m eri c a n Ty p e C ult ur e C oll e cti o n, M a n a s s a s, V A, U S A) a s pr evi o u sl y d e s cri b e d.4 7

Pr olif er ati o n a s s a y a n d s or af e ni b s e n siti vit y. C ell Pr olif er ati o n w a sa s s e s s e d u si n g t h e x C E L Li g e n c e s y st e m ( O L S, B a s el, S wit z erl a n d). 5 0 0 0 c ell s p erw ell w er e pl at e d a n d t h e n tr a n sf e ct e d 2 4 h aft er. F or s or af e ni b tr e at m e nt, 1 0 or2 0 μ M a s i n di c at e d of s or af e ni b w a s a d d e d t o t h e c ell s 2 4 h aft er tr a n sf e cti o n. F ors cr e e ni n g s or af e ni b s e n siti vit y i n H C C c ell li n e s, i n cl u di n g i n H u H- 7 a n d H e p 3 B c ell su p o n P E D o v er ex pr e s si o n, t h e 3-( 4, 5- di m et hylt hi a z ol- 2- yl)- 2, 5- di p h e n ylt etr a z oli u mbr o mi d e ( M T T) a s s ay w a s a d o pt e d.

L u cif er a s e r e p ort er a s s a y. p G L 3 b asic v e ct or, P E D- 4 7 7 l ucif er a s e pr o m ot era n d T K-r e nill a l ucif er a s e pl a s mi d h v e b e e n d es cri b e d b ef or e. 1 6 S N U- 4 4 9 c ells w er etr a nsf e ct e d i n 9 6- w ell pl at e wit h 2 0 n g of R e nill a l ucif er a s e a n d 1 0 0 n g of Fir efl yL ucif er a s e c o nstr ucts i n c o m bi n ati o n or n ot wit h t h e si R N A f or H N F 4 α u si n gli p of e ct a mi n e 3 0 0 0 f oll o wi n g t h e m a n uf a ct ur er s pr ot o c ol. Aft er 4 8 h l ucif er a s e a ss ayw a s p erf or m e d u si n g D u al- G L O L ucif er a s e ® A ss ay S yst e m ( Pr o m e g a, M a di s o n, WI,U S A) o n a m ulti w all pl at e r e a d er ( S y n er gy H 1, Bi ot ek, L uz er n, S witz erl a n d).Tr a n sf e cti o n of e ac h c o nstr u ct w a s p erf or m e d i n tri pli c at e. R ati o s of R e nill a l ucif er a s er e a di n gs t o Fir efl y l ucif er a s e r e a di n gs w er e t ak e n f or e ac h ex p eri m e nt al p oi nt.

C a s p a s e- 3/ 7 a cti vit y m e a s ur e m e nt. 5 x 1 0 3 c ell s w er e s e e d e d i n a 9 6- w ellpl at e a n d t h e n tr a n sf e ct e d aft er 2 4 h. T h e d ay aft er 1 0 μ M of s or af e ni b w a s a d d e dt o t h e pl at e f a n d t h e n c a s p a s e- 3/ 7 a cti vit y w a s m e a s ur e d aft er 4 8 h wit h t h e A p o-O N E ® H o m o g e n e o u s C a s p a s e- 3/ 7 a s s ay ( Pr o m e g a, D ü b e n d orf, S wit z erl a n d)a c c or di n g t o t h e m a n uf a ct ur e i n str u cti o n.

Mi gr ati o n a s s a y. Tr a n s w ell P er m e a bl e S u p p ort s, 8 μ m p or e si z e ( C or ni n gI n c or p or at e, C or ni n g, U S A) w er e u s e d t o p erf or m mi gr ati o n a s s ay. 1 05 c ell s w er er e s u s p e n d e d i n m e di u m wit h 1 % F B S a n d s e e d e d i n t h e u p p er c h a m b er. Aft er 2 4 h,c ell s w er e st ai n e d wit h 0. 1 % Cr y st al Vi ol et i n 2 5 % m et h a n ol a n d t h e n el ut e d i n 1 %S D S. 4 9 F or r e s c u e ex p eri m e nt, mi gr ati o n w a s a s s e s s e d wit h CI M pl at e s u si n g t h ex C E L Li g e n c e s y st e m ( O L S, B a s el, S wit z erl a n d). 4 8 h aft er tr a n sf e cti o n, c ell s w er ed et a c h e d a n d c o u nt e d. 3 x 1 0 4 c ell s w er e pl at e d i n e a c h w ell a c c or di n g t om a n uf a ct ur er ’s i n str u cti o n a n d mi gr ati o n w a s a s s e s s e d 1 2 a n d 2 4 h aft er s e e di n g.

P E D m R N A e x pr e s si o n a n al y si s b y mi cr o arr a y a n d G S E A. D at afr o m t h e g e n e ex pr e s si o n pr ofili n g ( G e n e C hi p

®

H u m a n G e n e 1. 0 S T arr ay, Aff y m etri x)of 5 9 n e e dl e bi o p si e s fr o m H C C ti s s u e s a n d t h eir c orr e s p o n di n g n o n-t u m or al li v erti s s u e s w a s o bt ai n e d fr o m a pr evi o u s st u d y1 7 a n d r e- a n al y z e d u si n g t h e Ql u c or es oft w ar e ( L u n d, S w e d e n). G S E A 5 0 w a s p erf or m e d t o a s s e s s t h e e nri c h m e nt ofpr evi o u sl y p u bli s h e d m et a st a si s or pr o g n o si s- a s s o ci at e d g e n e si g n at ur e s b et w e e nP E D hi g h a n d P E D l o w H C C s. A t w o-f ol d c h a n g e or m or e i n P E D ex pr e s si o n b et w e e nt u m or al a n d n o n-t u m or al ti s s u e s w a s r e g ar d e d a s c ut- off t o cl a s sif y p ati e nt s i nt oP E D hi g h a n d P E D l o w s u b cl a s s e s.

St ati sti c al a n al y si s. C hi- s q u ar e t e st ( χ 2 -t e st), Fi s h er' s ex a ct t e st a n d M a n n–W hit n ey U -t e st f or n o n p ar a m etri c v ari a bl e s a n d St u d e nt’s t-t e st f or p ar a m etri cv ari a bl es w er e u s e d f or st ati sti c al a n al y s e s. P ati e nt s ur vi v al w a s a s s e s s e d u si n g t h eK a pl a n – M ei er m et h o d a n d t h e l o g-r a n k t e st. All t e st s w er e t w o- si d e d wit h P - v al u e so 0. 0 5 w er e c o n si d er e d st ati sti c all y si g nifi c a nt. A n al y s e s w er e p erf or m e d u si n gGr a p h P a d P RI S M ( Gr a p h P a d S oft w ar e, L a J oll a, U S A).

C o nfli ct of I nt er e stT h e a ut h or s d e cl ar e n o c o nfli ct of i nt er e st.

A c k n o wl e d g e m e nt s . S wi s s C a n c er L e a g u e ( O n c o s ui s s e) gr a nt K L S- 3 3 0 2- 0 8-2 0 1 3 a n d K L S- 4 1 6 8- 0 2- 2 0 1 7; F or s c h u n g sf o n d U ni v er sit ät B a s el ( D M S 2 2 8 6) all t oM S M; S wi s s C a n c er L e a g u e ( O n c o s ui s s e) gr a nt K F S- 3 9 9 5- 0 8- 2 0 1 6 a n d S wi s sN ati o n al F o u n d ati o n ( A m bi zi o n e gr a nt n u m b er P Z 0 0 P 3 _ 1 6 8 1 6 5) t o S P. T h e c o nt e nti s s ol el y t h e r e s p o n si bilit y of t h e a ut h or s a n d t h e f u n d er s h a d n o r ol e i n st u d y d e si g n,d at a c oll e cti o n a n d a n al y si s, d e ci si o n t o p u bli s h, or pr e p ar ati o n of t h e m a n u s cri pt.

P u bli s h er ’s N ot eS pri n g er N at ur e r e m ai n s n e utr al wit h r e g ar d t o j uri s di cti o n al cl ai m s i n p u bli s h e d m a p sa n d i n stit uti o n al affili ati o n s.

P E D f u n cti o n i n h e p at o c ell ul a r c a r ci n o m aC Q ui nt a v all e et al

8

C ell D e at h a n d Di s e a s e

Page 9: w w w.nature.c o m/cddis P h o s p h o pr ot ei n e nri c

1. Mitt al S, El- S er a g H B. E pi d e mi ol o g y of h e p at o c ell ul ar c ar ci n o m a: c o n si d er t h e p o p ul ati o n.J Cli n G a str o e nt er ol 2 0 1 3; 4 7 : S 2– S 6.

2. Ll o v et J M, Z u c m a n- R o s si J, Pi k ar s k y E, S a n gr o B, S c h w art z M, S h er m a n M et al.H e p at o c ell ul ar c ar ci n o m a. N at R ev Di s Pri m er s 2 0 1 6; 2 : 1 6 0 1 8.

3. Si n g al A G, El- S er a g H B. H e p at o c ell ul ar c ar ci n o m a fr o m e pi d e mi ol o g y t o pr ev e nti o n:tr a n sl ati n g k n o wl e d g e i nt o pr a cti c e. Cli n G a str o e nt er ol H e p at ol 2 0 1 5; 1 3 : 2 1 4 0– 2 1 5 1.

4. Ll o v et J M, Ri c ci S, M a z z af err o V, Hil g ar d P, G a n e E, Bl a n c J F et al. S or af e ni b i n a d v a n c e dh e p at o c ell ul ar c ar ci n o m a. N E n gl J M e d 2 0 0 8; 3 5 9 : 3 7 8– 3 9 0.

5. K ar a s hi m a T, F u k u h ar a H, Ta m ur a K, A s hi d a S, K a m a d a M, I n o u e K et al. E x pr e s si o n ofa n gi o g e n e si s-r el at e d g e n e pr ofil e s a n d d ev el o p m e nt of r e si st a n c e t o t yr o si n e- ki n a s ei n hi bit or i n a d v a n c e d r e n al c ell c ar ci n o m a: c h ar a ct eri z ati o n of s or af e ni b-r e si st a nt c ell sd eri v e d fr o m a c ut a n e o u s m et a st a si s. I nt J Ur ol 2 0 1 3; 2 0 : 9 2 3– 9 3 0.

6. Bl u m e n s c h ei n G R Jr, S ai nti g n y P, Li u S, Ki m E S, T s a o A S, H er b st R S et al. C o m pr e h e n si v ebi o m ar k er a n al y si s a n d fi n al effi c a c y r e s ult s of s or af e ni b i n t h e B A T T L E tri al. Cli n C a n c er R e s2 0 1 3; 1 9 : 6 9 6 7– 6 9 7 5.

7. J o n e s S J, L a s ki n J, Li Y Y, Griffit h O L, A n J, Bil e n k y M et al. E v ol uti o n of a n a d e n o c ar ci n o m ai n r e s p o n s e t o s el e cti o n by t ar g et e d ki n a s e i n hi bit or s. G e n o m e Bi ol 2 0 1 0; 1 1 : R 8 2.

8. Z h ai B, S u n X Y. M e c h a ni s m s of r e si st a n c e t o s or af e ni b a n d t h e c orr e s p o n di n g str at e gi e s i nh e p at o c ell ul ar c ar ci n o m a. W orl d J H e p at ol 2 0 1 3; 5 : 3 4 5– 3 5 2.

9. Ar a uj o H, D a n zi g er N, C or di er J, Gl o wi n s ki J, C h n ei w ei s s H. C h ar a ct eri z ati o n of P E A- 1 5, am aj or s u b str at e f or pr ot ei n ki n a s e C i n a str o c yt e s. J Bi ol C h e m 1 9 9 3; 2 6 8 : 5 9 1 1– 5 9 2 0.

1 0. D a n zi g er N, Yo k oy a m a M, J ay T, C or di er J, Gl o wi n s ki J, C h n ei w ei s s H. C ell ul ar ex pr e s si o n,d ev el o p m e nt al r e g ul ati o n, a n d p hyl o g e ni c c o n s er v ati o n of P E A- 1 5, t h e a str o c yti c m aj orp h o s p h o pr ot ei n a n d pr ot ei n ki n a s e C s u b str at e. J N e ur o c h e m 1 9 9 5; 6 4 : 1 0 1 6– 1 0 2 5.

1 1. Fi or y F, F or mi s a n o P, P err u ol o G, B e g ui n ot F. Fr o nti er s: P E D/ P E A- 1 5, a m ultif u n cti o n alpr ot ei n c o ntr olli n g c ell s ur vi v al a n d gl u c o s e m et a b oli s m. A m J P hy si ol E n d o cri n ol M et a b2 0 0 9; 2 9 7 : E 5 9 2– E 6 0 1.

1 2. Gr ei g F H, Ni x o n G F. P h o s p h o pr ot ei n e nri c h e d i n a str o c yt e s ( P E A)- 1 5: a p ot e nti alt h er a p e uti c t ar g et i n m ulti pl e di s e a s e st at e s. P h ar m a c ol T h er 2 0 1 4; 1 4 3 : 2 6 5– 2 7 4.

1 3. S ul z m ai er F, O p o k u- A n s a h J, R a m o s J W. P h o s p h or yl ati o n i s t h e s wit c h t h at t ur n s P E A- 1 5fr o m t u m or s u p pr e s s or t o t u m or pr o m ot er. S m all G T P a s e s 2 0 1 2; 3 : 1 7 3– 1 7 7.

1 4. P erf etti A, Ori e nt e F, I o vi n o S, Al b er o b ell o AT, B ar b a g all o A P, E s p o sit o I et al. P h or b ol e st er si n d u c e i ntr a c ell ul ar a c c u m ul ati o n of t h e a nti- a p o pt oti c pr ot ei n P E D/ P E A- 1 5 b y pr ev e nti n gu bi q uiti n yl ati o n a n d pr ot e a s o m al d e gr a d ati o n. J Bi ol C h e m 2 0 0 7; 2 8 2 : 8 6 4 8– 8 6 5 7.

1 5. U n g ar o P, Te p eri n o R, Mirr a P, L o n g o M, Cicc ar elli M, R aciti G A et al. H e p at ocyt e n ucl e ar f act or( H N F)- 4 al p h a- drive n e pi g e n etic sil e nci n g of t h e h u m a n P E D g e n e. Di a b et ol o gi a 2 0 1 0; 5 3 : 1 4 8 2– 1 4 9 2.

1 6. U n g ar o P, Te p eri n o R, Mirr a P, C a s s e s e A, Fi or y F, P err u ol o G et al. M ol e c ul ar cl o ni n g a n dc h ar a ct eri z ati o n of t h e h u m a n P E D/ P E A- 1 5 g e n e pr o m ot er r ev e al a nt a g o ni sti c r e g ul ati o n b yh e p at o c yt e n u cl e ar f act or 4 al p h a a n d c hi c k e n o v al b u mi n u p str e a m pr o m ot er tr a n s cri pti o nf act or II. J Bi ol C h e m 2 0 0 8; 2 8 3 : 3 0 9 7 0– 3 0 9 7 9.

1 7. M a k o w s k a Z, B ol d a n o v a T, A d a m et z D, Q u a gli at a L, Vo gt J E, Dill M T et al. G e n e ex pr e s si o na n al y si s of bi o p s y s a m pl e s r ev e al s criti c al li mit ati o n s of tr a n s cri pt o m e- b a s e d m ol e c ul arcl a s sifi c ati o n s of h e p at o c ell ul ar c ar ci n o m a. J P at h ol Cli n R e s 2 0 1 6; 2 : 8 0– 9 2.

1 8. R o e s sl er S, Ji a H L, B u d h u A, F or g u e s M, Ye Q H, L e e J S et al. A u ni q u e m et a st a si s g e n esi g n at ur e e n a bl e s pr e di cti o n of t u m or r el a p s e i n e arl y- st a g e h e p at o c ell ul ar c ar ci n o m ap ati e nt s. C a n c er R e s 2 0 1 0; 7 0 : 1 0 2 0 2– 1 0 2 1 2.

1 9. L e e J S, C h u I S, H e o J, C al vi si D F, S u n Z, R osk a ms T et al. Cl as sifi c ati o n a n d pr e dicti o n ofs ur viv al i n h e p at oc ell ul ar c arci n o m a by g e n e ex pr es si o n pr ofili n g. H e p at ol o gy 2 0 0 4; 4 0 : 6 6 7– 6 7 6.

2 0. A nt o n o v A V. Bi o Pr ofili n g. d e: a n al yti c al w e b p ort al f or hi g h-t hr o u g h p ut c ell bi ol o g y. N u cl ei cA ci d s R e s 2 0 1 1; 3 9 : W 3 2 3– W 3 2 7.

2 1. B o nz o J A, F err y C H, M at s u b ar a T, Ki m J H, G o nz al ez FJ. S u p pr es si o n of h e p at ocyt e pr olif er ati o nby h e p at oc yt e n ucl e ar f act or 4 al p h a i n a d ult mi c e. J Bi ol C h e m 2 0 1 2; 2 8 7 : 7 3 4 5– 7 3 5 6.

2 2. Ni n g B F, Di n g J, Yi n C, Z h o n g W, W u K, Z e n g X et al. H e p at o cyt e n ucl e ar f a ct or 4 al p h as u p pr es s es t h e d ev el o p m e nt of h e p at oc ell ul ar c ar ci n o m a. C a nc er R e s 2 0 1 0; 7 0 : 7 6 4 0– 7 6 5 1.

2 3. W u N, Z h a n g Y L, W a n g H T, Li D W, D ai H J, Z h a n g Q Q et al. O v er ex pr e s si o n of h e p at o c yt en u cl e ar f a ct or 4 al p h a i n h u m a n m e s e n c h y m al st e m c ell s s u p pr e s s e s h e p at o c ell ul arc ar ci n o m a d ev el o p m e nt t hr o u g h W nt/ b et a- c at e ni n si g n ali n g p at h w ay d o w nr e g ul ati o n.C a n c er Bi ol T h er 2 0 1 6; 1 7 : 5 5 8– 5 6 5.

2 4. Ya o H S, W a n g J, Z h a n g X P, W a n g L Z, W a n g Y, Li X X et al. H e p at o c yt e n u cl e ar f a ct or 4 al p h as u p pr e s s e s t h e a g gr a v ati o n of c ol o n c ar ci n o m a. M ol C ar ci n o g 2 0 1 6; 5 5 : 4 5 8– 4 7 2.

2 5. B art h ol o m e u s z C, R o s e n D, W ei C, K a z a n s k y A, Ya m a s a ki F, Ta k a h a s hi T et al. P E A- 1 5i n d u c e s a ut o p h a g y i n h u m a n o v ari a n c a n c er c ell s a n d i s a s s o ci at e d wit h pr ol o n g e d o v er alls ur vi v al. C a n c er R e s 2 0 0 8; 6 8 : 9 3 0 2– 9 3 1 0.

2 6. F u n k e V, L e h m a n n- K o c h J, Bi c k e b oll er M, B e n n er A, Ta g s c h er er K E, Gr u n d K et al. T h eP E A- 1 5/ P E D pr ot ei n r e g ul at e s c ell ul ar s ur vi v al a n d i n v a si v e n e s s i n c ol or e ct al c ar ci n o m a s.C a n c er L ett 2 0 1 3; 3 3 5 : 4 3 1– 4 4 0.

2 7. S hi n M, L e e K E, Ya n g E G, J e o n H, S o n g H K. P E A- 1 5 f acilit at es E G F R d e p h os p h or yl ati o n vi a E R Ks e q u estr ati o n at i ncr e as e d E R- P M c o nt acts i n T N B C c ell s. F E B S L ett 2 0 1 5; 5 8 9 : 1 0 3 3– 1 0 3 9.

2 8. E c k ert A, B o c k B C, Ta g s c h er er K E, H a a s T L, Gr u n d K, S y k or a J et al. T h e P E A- 1 5/ P E Dpr ot ei n pr ot e ct s gli o bl a st o m a c ell s fr o m gl u c o s e d e pri v ati o n-i n d u c e d a p o pt o si s vi a t h e E R K/M A P ki n a s e p at h w ay. O n c o g e n e 2 0 0 8; 2 7 : 1 1 5 5– 1 1 6 6.

2 9. St as si G, G ar of al o M, Z erilli M, Ric ci- Viti a ni L, Z a n c a C, To d ar o M et al. P E D m e di at es A K T-d e p e n d e nt c h e m or e si st a n c e i n h u m a n br e ast c a n c er c ells. C a n c er R es 2 0 0 5; 6 5 : 6 6 6 8– 6 6 7 5.

3 0. Z h u Y J, Z h e n g B, W a n g H Y, C h e n L. N e w k n o wl e d g e of t h e m e c h a ni s m s of s or af e ni br e si st a n c e i n li v er c a n c er. A ct a P h ar m a c ol Si n 2 0 1 7; 3 8 : 6 1 4– 6 2 2.

3 1. Z a n c a C, G ar of al o M, Q ui nt a v all e C, R o m a n o G, A c u n z o M, R a g n o P et al. P E D i so v er ex pr e s s e d a n d m e di at e s T R AI L r e si st a n c e i n h u m a n n o n- s m all c ell l u n g c a n c er. J C ellM ol M e d 2 0 0 8; 1 2 : 2 4 1 6– 2 4 2 6.

3 2. W a n g M, Z h u X Y, W a n g L, Li n Y. E x pr e s si o n a n d si g nifi c a n c e of C D C 2 5 B, P E D/ P E A- 1 5 i ne s o p h a g e al c ar ci n o m a. C a n c er Bi ot h er R a di o p h ar m 2 0 1 5; 3 0 : 1 3 9– 1 4 5.

3 3. M o h a m m e d H N, Pi c k ar d M R, M o urt a d a- M a ar a b o u ni M. T h e pr ot ei n p h o s p h at a s e 4 - P E A 1 5a xi s r e g ul at e s t h e s ur vi v al of br e a st c a n c er c ell s. C ell Si g n al 2 0 1 6; 2 8 : 1 3 8 9– 1 4 0 0.

3 4. Hi n d u p ur S K, B al aji S A, S a x e n a M, P a n d e y S, Sr a v a n G S, H e d a N et al. I d e ntifi c ati o n of an o v el A M P K- P E A 1 5 a xi s i n t h e a n oi ki s-r e si st a nt gr o wt h of m a m m ar y c ell s. Br e a st C a n c erR e s 2 0 1 4; 1 6 : 4 2 0.

3 5. Q ui nt a v all e C, Di C o st a n z o S, Z a n c a C, Ta s s et I, Fr al di A, I n c or o n at o M et al.P h o s p h or yl ati o n-r e g ul at e d d e gr a d ati o n of t h e t u m or- s u p pr e s s or f or m of P E D b y c h a p er o n e-m e di at e d a ut o p h a g y i n l u n g c a n c er c ell s. J C ell P h y si ol 2 0 1 4; 2 2 9 : 1 3 5 9– 1 3 6 8.

3 6. L e e J, B art h ol o m e u s z C, Kri s h n a m urt hy S, Li u P, S a s o H, L af ort u n e T A et al. P E A- 1 5u n p h o s p h or yl at e d at b ot h s eri n e 1 0 4 a n d s eri n e 1 1 6 i n hi bit s o v ari a n c a n c er c ellt u m ori g e ni cit y a n d pr o gr e s si o n t hr o u g h bl o cki n g b et a- c at e ni n. O n c o g e n e si s 2 0 1 2; 1 : e 2 2.

3 7. U c hi n o K, Tat ei s hi R, S hii n a S, K a n d a M, M a s u z a ki R, K o n d o Y et al. H e p at o c ell ul arc ar ci n o m a wit h extr a h e p ati c m et a st a si s: cli ni c al f e at ur e s a n d pr o g n o sti c f a ct or s. C a n c er2 0 1 1; 1 1 7 : 4 4 7 5– 4 4 8 3.

3 8. Z a n c a C, C o z z oli n o F, Q ui nt a v all e C, Di C o st a n z o S, Ri c ci- Viti a ni L, S a nt ori ell o M et al. P E Di nt er a ct s wit h R a c 1 a n d r e g ul at e s c ell mi gr ati o n/i n v a si o n pr o c e s s e s i n h u m a n n o n- s m all c elll u n g c a n c er c ell s. J C ell P h y si ol 2 0 1 0; 2 2 5 : 6 3– 7 2.

3 9. Gl a di n g A, K o zi ol J A, Kr u e g er J, Gi n s b er g M H. P E A- 1 5 i n hi bit s t u m or c ell i n v a si o n b y bi n di n gt o extr a c ell ul ar si g n al-r e g ul at e d ki n a s e 1/ 2. C a n c er R e s 2 0 0 7; 6 7 : 1 5 3 6– 1 5 4 4.

4 0. G a w e c k a J E, G e ert s D, K o st er J, C ali v a M J, S ul z m ai er F J, O p o k u- A n s a h J et al. P E A 1 5i m p air s c ell mi gr ati o n a n d c orr el at e s wit h cli ni c al f e at ur e s pr e di cti n g g o o d pr o g n o si s i nn e ur o bl a st o m a. I nt J C a n c er 2 0 1 2; 1 3 1 : 1 5 5 6– 1 5 6 8.

4 1. W al e s k y C, E d w ar d s G, B or u d e P, G u n e w ar d e n a S, O' N eil M, Yo o B et al. H e p at o c yt en u cl e ar f a ct or 4 al p h a d el eti o n pr o m ot e s di et hyl nitr o s a mi n e-i n d u c e d h e p at o c ell ul arc ar ci n o m a i n r o d e nt s. H e p at ol o g y 2 0 1 3; 5 7 : 2 4 8 0– 2 4 9 0.

4 2. H a y h ur st G P, L e e Y H, L a m b ert G, W ar d J M, G o n z al e z F J. H e p at o c yt e n u cl e ar f act or 4 al p h a( n u cl e ar r e c e pt or 2 A 1) i s e s s e nti al f or m ai nt e n a n c e of h e p ati c g e n e ex pr e s si o n a n d li pi dh o m e o st a si s. M ol C ell Bi ol 2 0 0 1; 2 1 : 1 3 9 3– 1 4 0 3.

4 3. Ya n g M, Li S N, A nj u m K M, G ui L X, Z h u S S, Li u J et al. A d o u bl e- n e g ati v e f e e d b a c k l o o pb et w e e n W nt- b et a- c at e ni n si g n ali n g a n d H N F 4 al p h a r e g ul at e s e pit h eli al- m e s e n c h y m altr a n siti o n i n h e p at o c ell ul ar c ar ci n o m a. J C ell S ci 2 0 1 3; 1 2 6 : 5 6 9 2– 5 7 0 3.

4 4. S a nt a n g el o L, M ar c h etti A, Ci c c hi ni C, C o ni gli ar o A, C o nti B, M a n c o n e C et al. T h e st a bl er e pr e s si o n of m e s e n c h y m al pr o gr a m i s r e q uir e d f or h e p at o c yt e i d e ntit y: a n o v el r ol e f orh e p at o c yt e n u cl e ar f a ct or 4 al p h a. H e p at ol o g y 2 0 1 1; 5 3 : 2 0 6 3– 2 0 7 4.

4 5. Ll o v et J M, Vill a n u e v a A, L a c h e n m a y er A, Fi n n R S. A d v a n c e s i n t ar g et e d t h er a pi e s f orh e p at o c ell ul ar c ar ci n o m a i n t h e g e n o mi c er a. N at R e v Cli n O n c ol 2 0 1 5; 1 2 : 4 0 8– 4 2 4.

4 6. Li v a k K J, S c h mitt g e n T D. A n al y si s of r el ati v e g e n e ex pr e s si o n d at a u si n g r e al-ti m eq u a ntit ati v e P C R a n d t h e 2(- D elt a D elt a C( T)) M et h o d. M et h o d s 2 0 0 1; 2 5 : 4 0 2– 4 0 8.

4 7. A n dr e o z zi M, Q ui nt a v all e C, B e n z D, Q u a gli at a L, M att er M, C al a br e s e D et al. H M G A 1ex pr e s si o n i n h u m a n h e p at o c ell ul ar c ar ci n o m a c orr el at e s wit h p o or pr o g n o si s a n d pr o m ot e st u m or gr o wt h a n d mi gr ati o n i n i n vitr o m o d el s. N e o pl a si a 2 0 1 6; 1 8 : 7 2 4– 7 3 1.

4 8. C o n d or elli G, Tr e n ci a A, Vi gli ott a G, P erf etti A, G o gli a U, C a s s e s e A et al. M ulti pl e m e m b er sof t h e mit o g e n- a cti v at e d pr ot ei n ki n a s e f a mil y ar e n e c e s s ar y f or P E D/ P E A- 1 5 a nti- a p o pt oti cf u n cti o n. J Bi ol C h e m 2 0 0 2; 2 7 7 : 1 1 0 1 3– 1 1 0 1 8.

4 9. Q ui nt a v all e C, G ar of al o M, Z a n c a C, R o m a n o G, I a b o ni M, d el B a s s o D e C ar o M et al.mi R- 2 2 1/ 2 2 2 o v er ex p e s si o n i n h u m a n gli o bl a st o m a i n cr e a s e s i n v a si v e n e s s b y t ar g eti n g t h epr ot ei n p h o s p h at e P T P[ m u]. O n c o g e n e 2 0 1 2; 3 1 : 8 5 8– 8 6 8.

5 0. S u br a m a ni a n A, Ta m a y o P, M o ot h a V K, M u k h erj e e S, E b ert B L, Gill ett e M A et al. G e n e s ete nri c h m e nt a n al y si s: a k n o wl e d g e- b a s e d a p pr o a c h f or i nt er pr eti n g g e n o m e- wi d e ex pr e s si o npr ofil e s. Pr o c N atl A c a d S ci U S A 2 0 0 5; 1 0 2 : 1 5 5 4 5– 1 5 5 5 0.

C ell D e at h a n d Di s e a s e i s a n o p e n- a c c e s s j o ur n alp u bli s h e d b y N at ur e P u bli s hi n g Gr o u p . T hi s w or k i s

li c e n s e d u n d er a Cr e ati v e C o m m o n s Attri b uti o n 4. 0 I nt er n ati o n alLi c e n s e. T h e i m a g e s or ot h er t hir d p art y m at eri al i n t hi s arti cl e ar ei n cl u d e d i n t h e arti cl e’s Cr e ati v e C o m m o n s li c e n s e, u nl e s s i n di c at e dot h er wi s e i n t h e cr e dit li n e; if t h e m at eri al i s n ot i n cl u d e d u n d er t h eCr e ati v e C o m m o n s li c e n s e, u s er s will n e e d t o o bt ai n p er mi s si o n fr o mt h e li c e n s e h ol d er t o r e pr o d u c e t h e m at eri al. T o vi e w a c o p y of t hi sli c e n s e, vi sit htt p:// cr e ati v e c o m m o n s. or g/li c e n s e s/ b y/ 4. 0/

r T h e A ut h or( s) 2 0 1 7

S u p pl e m e nt ar y I nf or m ati o n a c c o m p a ni e s t hi s p a p er o n C ell D e at h a n d Di s e a s e w e b sit e ( htt p:// w w w. n at ur e. c o m/ c d di s)

P E D f u n cti o n i n h e p at o c ell ul a r c a r ci n o m aC Q ui nt a v all e et al

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C ell D e at h a n d Di s e a s e