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Romano FJ, Rossetti S, Conteduca V, Schepisi G, Cavaliere C, Di Franco R, La Mantia E, Castaldo L, Nocerino F, Ametrano G, Cappuccio F, Malzone G, Montanari M, Vanacore D, Quagliariello V, Piscitelli R, Pepe MF, Berretta M, D'Aniello C, Perdonà S, Muto P, Botti G, Ciliberto G, Veneziani BM, De Falco F, Maiolino P, Caraglia M, Montella M, De Giorgi U, Facchini G. Role of DNA repair machinery and p53 in the testicular germ cell cancer: a review. Oncotarget 2018; 7:85641-85649. [PMID: 27821802 PMCID: PMC5356765 DOI: 10.18632/oncotarget.13063] [Citation(s) in RCA: 19] [Impact Index Per Article: 3.2] [Reference Citation Analysis] [Abstract] [Key Words] [Track Full Text] [Download PDF] [Figures] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 09/12/2016] [Accepted: 10/19/2016] [Indexed: 12/21/2022] Open
Abstract
Notwithstanding the peculiar sensitivity to cisplatin-based treatment, resulting in a very high percentage of cures even in advanced stages of the disease, still we do not know the biological mechanisms that make Testicular Germ Cell Tumor (TGCT) “unique” in the oncology scene. p53 and MDM2 seem to play a pivotal role, according to several in vitro observations, but no correlation has been found between their mutational or expression status in tissue samples and patients clinical outcome. Furthermore, other players seem to be on stage: DNA Damage Repair Machinery (DDR) , especially Homologous Recombination (HR) proteins, above all Ataxia Telangiectasia Mutated (ATM), cooperates with p53 in response to DNA damage, activating apoptotic cascade and contributing to cell “fate”. Homologous Recombination deficiency has been assumed to be a Germ Cell Tumor characteristic underlying platinum-sensitivity, whereby Poly(ADP-ribose) polymerase (PARP), an enzyme involved in HR DNA repair, is an intriguing target: PARP inhibitors have already entered in clinical practice of other malignancies and trials are recruiting TGCT patients in order to validate their role in this disease. This paper aims to summarize evidence, trying to outline an overview of DDR implications not only in TGCT curability, but also in resistance to chemotherapy.
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Affiliation(s)
- Francesco Jacopo Romano
- Progetto ONCONET2.0, Linea Progettuale 14 per L'implementazione della Prevenzione e Diagnosi Precoce del Tumore alla Prostata e Testicolo, Regione Campania, Italy
| | - Sabrina Rossetti
- Progetto ONCONET2.0, Linea Progettuale 14 per L'implementazione della Prevenzione e Diagnosi Precoce del Tumore alla Prostata e Testicolo, Regione Campania, Italy.,Division of Medical Oncology, Department of Uro-Gynaecological Oncology, Istituto Nazionale Tumori 'Fondazione G. Pascale', IRCCS, Naples, Italy
| | - Vincenza Conteduca
- Department of Medical Oncology, Istituto Scientifico Romagnolo per lo Studio e la Cura dei Tumori IRCCS, Meldola, Italy
| | - Giuseppe Schepisi
- Department of Medical Oncology, Istituto Scientifico Romagnolo per lo Studio e la Cura dei Tumori IRCCS, Meldola, Italy
| | - Carla Cavaliere
- Progetto ONCONET2.0, Linea Progettuale 14 per L'implementazione della Prevenzione e Diagnosi Precoce del Tumore alla Prostata e Testicolo, Regione Campania, Italy.,Department of Onco-Ematology Medical Oncology, S.G. Moscati Hospital of Taranto, Taranto, Italy
| | - Rossella Di Franco
- Progetto ONCONET2.0, Linea Progettuale 14 per L'implementazione della Prevenzione e Diagnosi Precoce del Tumore alla Prostata e Testicolo, Regione Campania, Italy.,Radiation Oncology, Istituto Nazionale per lo Studio e la Cura dei Tumori 'Fondazione Giovanni Pascale', IRCCS, Napoli, Italy
| | - Elvira La Mantia
- Progetto ONCONET2.0, Linea Progettuale 14 per L'implementazione della Prevenzione e Diagnosi Precoce del Tumore alla Prostata e Testicolo, Regione Campania, Italy.,Pathology Unit, Istituto Nazionale Tumori "Fondazione G. Pascale"-IRCCS, Naples, Italy
| | - Luigi Castaldo
- Progetto ONCONET2.0, Linea Progettuale 14 per L'implementazione della Prevenzione e Diagnosi Precoce del Tumore alla Prostata e Testicolo, Regione Campania, Italy.,Department of Uro-Gynaecological Oncology, Division of Urology, Istituto Nazionale Tumori 'Fondazione G. Pascale', IRCCS, Naples, Italy
| | - Flavia Nocerino
- Epidemiology Unit, Istituto Nazionale per lo Studio e la Cura dei Tumori 'Fondazione Giovanni Pascale', IRCCS, Napoli, Italy
| | - Gianluca Ametrano
- Progetto ONCONET2.0, Linea Progettuale 14 per L'implementazione della Prevenzione e Diagnosi Precoce del Tumore alla Prostata e Testicolo, Regione Campania, Italy.,Radiation Oncology, Istituto Nazionale per lo Studio e la Cura dei Tumori 'Fondazione Giovanni Pascale', IRCCS, Napoli, Italy
| | - Francesca Cappuccio
- Progetto ONCONET2.0, Linea Progettuale 14 per L'implementazione della Prevenzione e Diagnosi Precoce del Tumore alla Prostata e Testicolo, Regione Campania, Italy.,Psicology Unit, Istituto Nazionale per lo Studio e la Cura dei Tumori 'Fondazione Giovanni Pascale', IRCCS, Napoli, Italy
| | - Gabriella Malzone
- Progetto ONCONET2.0, Linea Progettuale 14 per L'implementazione della Prevenzione e Diagnosi Precoce del Tumore alla Prostata e Testicolo, Regione Campania, Italy.,Pathology Unit, Istituto Nazionale Tumori "Fondazione G. Pascale"-IRCCS, Naples, Italy
| | - Micaela Montanari
- Progetto ONCONET2.0, Linea Progettuale 14 per L'implementazione della Prevenzione e Diagnosi Precoce del Tumore alla Prostata e Testicolo, Regione Campania, Italy.,Department of Molecular Medicine and Medical Biotechnologies, University of Naples "Federico II", Naples, Italy
| | - Daniela Vanacore
- Progetto ONCONET2.0, Linea Progettuale 14 per L'implementazione della Prevenzione e Diagnosi Precoce del Tumore alla Prostata e Testicolo, Regione Campania, Italy
| | - Vincenzo Quagliariello
- Progetto ONCONET2.0, Linea Progettuale 14 per L'implementazione della Prevenzione e Diagnosi Precoce del Tumore alla Prostata e Testicolo, Regione Campania, Italy
| | - Raffaele Piscitelli
- Progetto ONCONET2.0, Linea Progettuale 14 per L'implementazione della Prevenzione e Diagnosi Precoce del Tumore alla Prostata e Testicolo, Regione Campania, Italy.,Pharmacy Unit, Istituto Nazionale Tumori, Istituto Nazionale Tumori-Fondazione G. Pascale Naples, Italy
| | - Maria Filomena Pepe
- Progetto ONCONET2.0, Linea Progettuale 14 per L'implementazione della Prevenzione e Diagnosi Precoce del Tumore alla Prostata e Testicolo, Regione Campania, Italy.,Pathology Unit, Istituto Nazionale Tumori "Fondazione G. Pascale"-IRCCS, Naples, Italy
| | - Massimiliano Berretta
- Department of Medical Oncology, CRO Aviano, National Cancer Institute, Aviano, Italy
| | - Carmine D'Aniello
- Progetto ONCONET2.0, Linea Progettuale 14 per L'implementazione della Prevenzione e Diagnosi Precoce del Tumore alla Prostata e Testicolo, Regione Campania, Italy.,Division of Medical Oncology, A.O.R.N. dei COLLI "Ospedali Monaldi-Cotugno-CTO", Napoli, Italy
| | - Sisto Perdonà
- Department of Uro-Gynaecological Oncology, Division of Urology, Istituto Nazionale Tumori 'Fondazione G. Pascale', IRCCS, Naples, Italy
| | - Paolo Muto
- Radiation Oncology, Istituto Nazionale per lo Studio e la Cura dei Tumori 'Fondazione Giovanni Pascale', IRCCS, Napoli, Italy
| | - Gerardo Botti
- Pathology Unit, Istituto Nazionale Tumori "Fondazione G. Pascale"-IRCCS, Naples, Italy
| | - Gennaro Ciliberto
- Scientific Directorate, Istituto Nazionale per lo Studio e la Cura dei Tumori 'Fondazione Giovanni Pascale', IRCCS, Napoli, Italy
| | - Bianca Maria Veneziani
- Department of Molecular Medicine and Medical Biotechnologies, University of Naples "Federico II", Naples, Italy
| | - Francesco De Falco
- Psicology Unit, Istituto Nazionale per lo Studio e la Cura dei Tumori 'Fondazione Giovanni Pascale', IRCCS, Napoli, Italy
| | - Piera Maiolino
- Pharmacy Unit, Istituto Nazionale Tumori, Istituto Nazionale Tumori-Fondazione G. Pascale Naples, Italy
| | - Michele Caraglia
- Department of Biochemistry, Biophysics and General Pathology, Second University of Naples, Naples, Italy
| | - Maurizio Montella
- Epidemiology Unit, Istituto Nazionale per lo Studio e la Cura dei Tumori 'Fondazione Giovanni Pascale', IRCCS, Napoli, Italy
| | - Ugo De Giorgi
- Department of Medical Oncology, Istituto Scientifico Romagnolo per lo Studio e la Cura dei Tumori IRCCS, Meldola, Italy
| | - Gaetano Facchini
- Progetto ONCONET2.0, Linea Progettuale 14 per L'implementazione della Prevenzione e Diagnosi Precoce del Tumore alla Prostata e Testicolo, Regione Campania, Italy.,Division of Medical Oncology, Department of Uro-Gynaecological Oncology, Istituto Nazionale Tumori 'Fondazione G. Pascale', IRCCS, Naples, Italy
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Boccellino M, Vanacore D, Zappavigna S, Cavaliere C, Rossetti S, D'Aniello C, Chieffi P, Amler E, Buonerba C, Di Lorenzo G, Di Franco R, Izzo A, Piscitelli R, Iovane G, Muto P, Botti G, Perdonà S, Caraglia M, Facchini G. Testicular cancer from diagnosis to epigenetic factors. Oncotarget 2017; 8:104654-104663. [PMID: 29262668 PMCID: PMC5732834 DOI: 10.18632/oncotarget.20992] [Citation(s) in RCA: 40] [Impact Index Per Article: 5.7] [Reference Citation Analysis] [Abstract] [Key Words] [Download PDF] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 07/28/2017] [Accepted: 08/29/2017] [Indexed: 12/16/2022] Open
Abstract
Testicular cancer (TC) is one of the most common neoplasms that occurs in male and includes germ cell tumors (GCT), sex cord-gonadal stromal tumors and secondary testicular tumors. Diagnosis of TC involves the evaluation of serum tumor markers alpha-fetoprotein, human chorionic gonadotropin and lactate dehydrogenase, but clinically several types of immunohistochemical markers are more useful and more sensitive in GCT, but not in teratoma. These new biomarkers are genes expressed in primordial germ cells/gonocytes and embryonic pluripotency-related cells but not in normal adult germ cells and they include PLAP, OCT3/4 (POU5F1), NANOG, SOX2, REX1, AP-2γ (TFAP2C) and LIN28. Gene expression in GCT is regulated, at least in part, by DNA and histone modifications, and the epigenetic profile of these tumours is characterised by genome-wide demethylation. There are different epigenetic modifications in TG-subtypes that reflect the normal developmental switch in primordial germ cells from an under- to normally methylated genome. The main purpose of this review is to illustrate the findings of recent investigations in the classification of male genital organs, the discoveries in the use of prognostic and diagnostic markers and the epigenetic aberrations mainly affecting the patterns of DNA methylation/histone modifications of genes (especially tumor suppressors) and microRNAs (miRNAs).
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Affiliation(s)
- Mariarosaria Boccellino
- Department of Biochemistry, Biophysics and General Pathology, University of Campania "L. Vanvitelli" Naples, Naples, Italy
| | - Daniela Vanacore
- Department of Biochemistry, Biophysics and General Pathology, University of Campania "L. Vanvitelli" Naples, Naples, Italy.,Progetto ONCONET 2.0, Linea progettuale 14 per l'implementazione della prevenzione e diagnosi precoce del tumore alla prostata e testicolo, Regione Campania, Italy
| | - Silvia Zappavigna
- Department of Biochemistry, Biophysics and General Pathology, University of Campania "L. Vanvitelli" Naples, Naples, Italy
| | - Carla Cavaliere
- Medical Oncology Unit, ASL NA 3 SUD, Ospedali Riuniti Area Nolana, Nola, Italy
| | - Sabrina Rossetti
- Progetto ONCONET 2.0, Linea progettuale 14 per l'implementazione della prevenzione e diagnosi precoce del tumore alla prostata e testicolo, Regione Campania, Italy.,Division of Medical Oncology, Department of Uro-Gynaecological Oncology, Istituto Nazionale Tumori 'Fondazione G. Pascale'-IRCCS, Naples, Italy
| | - Carmine D'Aniello
- Division of Medical Oncology, A.O.R.N. dei COLLI "Ospedali Monaldi-Cotugno-CTO", Napoli, Italy
| | - Paolo Chieffi
- Department of Psychology, University of Campania "L. Vanvitelli" Naples, Naples, Italy
| | - Evzen Amler
- 2nd Faculty of Medicine, Charles University, V Uvalu 84, Prague 5, Czech Republic.,Faculty of Biomedical Engineering, UCEEB, CVUT, Zikova 4, Prague 6, Student Science, H.Podluzi, Prague, Czech Republic
| | - Carlo Buonerba
- Department of Clinical Medicine and Surgery, University Federico II of Naples, Naples, Italy
| | - Giuseppe Di Lorenzo
- Department of Clinical Medicine and Surgery, University Federico II of Naples, Naples, Italy
| | - Rossella Di Franco
- Progetto ONCONET 2.0, Linea progettuale 14 per l'implementazione della prevenzione e diagnosi precoce del tumore alla prostata e testicolo, Regione Campania, Italy.,Radiation Oncology, Istituto Nazionale per lo Studio e la Cura dei Tumori 'Fondazione Giovanni Pascale'-IRCCS, Napoli, Italy
| | - Alessandro Izzo
- Division of Urology, Department of Uro-Gynaecological Oncology, Istituto Nazionale Tumori 'Fondazione G. Pascale'-IRCCS, Naples, Italy
| | - Raffaele Piscitelli
- Progetto ONCONET 2.0, Linea progettuale 14 per l'implementazione della prevenzione e diagnosi precoce del tumore alla prostata e testicolo, Regione Campania, Italy
| | - Gelsomina Iovane
- Division of Medical Oncology, Department of Uro-Gynaecological Oncology, Istituto Nazionale Tumori 'Fondazione G. Pascale'-IRCCS, Naples, Italy
| | - Paolo Muto
- Radiation Oncology, Istituto Nazionale per lo Studio e la Cura dei Tumori 'Fondazione Giovanni Pascale'-IRCCS, Napoli, Italy
| | - Gerardo Botti
- Pathology Unit, Istituto Nazionale Tumori "Fondazione G. Pascale"- IRCCS, Naples, Italy.,Scientific Management, Istituto Nazionale Tumori 'Fondazione G. Pascale'-IRCCS, Naples, Italy
| | - Sisto Perdonà
- Division of Urology, Department of Uro-Gynaecological Oncology, Istituto Nazionale Tumori 'Fondazione G. Pascale'-IRCCS, Naples, Italy
| | - Michele Caraglia
- Department of Biochemistry, Biophysics and General Pathology, University of Campania "L. Vanvitelli" Naples, Naples, Italy
| | - Gaetano Facchini
- Progetto ONCONET 2.0, Linea progettuale 14 per l'implementazione della prevenzione e diagnosi precoce del tumore alla prostata e testicolo, Regione Campania, Italy.,Division of Medical Oncology, Department of Uro-Gynaecological Oncology, Istituto Nazionale Tumori 'Fondazione G. Pascale'-IRCCS, Naples, Italy
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Kraggerud SM, Hoei-Hansen CE, Alagaratnam S, Skotheim RI, Abeler VM, Rajpert-De Meyts E, Lothe RA. Molecular characteristics of malignant ovarian germ cell tumors and comparison with testicular counterparts: implications for pathogenesis. Endocr Rev 2013; 34:339-76. [PMID: 23575763 PMCID: PMC3787935 DOI: 10.1210/er.2012-1045] [Citation(s) in RCA: 60] [Impact Index Per Article: 5.5] [Reference Citation Analysis] [Abstract] [Track Full Text] [Figures] [Journal Information] [Submit a Manuscript] [Subscribe] [Scholar Register] [Indexed: 02/06/2023]
Abstract
This review focuses on the molecular characteristics and development of rare malignant ovarian germ cell tumors (mOGCTs). We provide an overview of the genomic aberrations assessed by ploidy, cytogenetic banding, and comparative genomic hybridization. We summarize and discuss the transcriptome profiles of mRNA and microRNA (miRNA), and biomarkers (DNA methylation, gene mutation, individual protein expression) for each mOGCT histological subtype. Parallels between the origin of mOGCT and their male counterpart testicular GCT (TGCT) are discussed from the perspective of germ cell development, endocrinological influences, and pathogenesis, as is the GCT origin in patients with disorders of sex development. Integrated molecular profiles of the 3 main histological subtypes, dysgerminoma (DG), yolk sac tumor (YST), and immature teratoma (IT), are presented. DGs show genomic aberrations comparable to TGCT. In contrast, the genome profiles of YST and IT are different both from each other and from DG/TGCT. Differences between DG and YST are underlined by their miRNA/mRNA expression patterns, suggesting preferential involvement of the WNT/β-catenin and TGF-β/bone morphogenetic protein signaling pathways among YSTs. Characteristic protein expression patterns are observed in DG, YST and IT. We propose that mOGCT develop through different developmental pathways, including one that is likely shared with TGCT and involves insufficient sexual differentiation of the germ cell niche. The molecular features of the mOGCTs underline their similarity to pluripotent precursor cells (primordial germ cells, PGCs) and other stem cells. This similarity combined with the process of ovary development, explain why mOGCTs present so early in life, and with greater histological complexity, than most somatic solid tumors.
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Affiliation(s)
- Sigrid Marie Kraggerud
- Department of Cancer Prevention, Institute for Cancer Research, Oslo University Hospital, N-0310 Oslo, Norway
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