Abstract Luminal breast cancer has the highest bone metastasis frequency among all breast cancer subtypes, but its metastatic mechanism has not been elucidated because of the lack of appropriate metastatic cell lines. The study aim was to characterize high-osteolytic bone metastatic MCF7-BM cell lines and extract c-Jun, a novel bone metastasis marker. We found that c-Jun was upregulated in MCF7-BM cells, and its deficiency was associated with suppression of the cell migration, transformation, and stemness of BM cells. In vivo , c-Jun-deficient MCF7-TAM67 cells exhibited weaker bone metastatic ability. Additionally, c-Jun overexpression in MCF7-BM cells led to a tumor-migration promotion cycle in the bone microenvironment possibly by enhancing calcium-induced migration and releasing the osteoclast activator BMP5. Inhibition of c-Jun by JNK-IN-8, a JNK inhibitor, effectively reduced tumorigenesis activities and bone metastatic tumors. Our results indicate the potential benefits of a therapy that targets c-Jun to prevent or minimize luminal breast cancer bone metastasis.

Abstract The homeobox family genes are often dysregulated in a various cancer type. Particularly HOXB7 amplification and overexpression correlate with poor prognosis in various cancer such as gastric, pancreatic, and lung cancers. Moreover, HOXB7 is known to contribute to cancer progression by promoting epithelial to mesenchymal transition, anti-cancer drug resistance, and angiogenesis. In this study, we show that HOXB7 is coamplified with ERBB2 in a subset of breast cancer patients and HOXB7 expression correlates with poor prognosis in HER2-positive breast cancer patients. This clinical observation is supported by the following results: HOXB7 overexpression in an immortalized murine mammary gland epithelial cell line NMuMG induces cellular transformation in vitro , tumorigenesis and lung metastasis through the activation of JAK-STAT signaling.