Desregulación del eje de señalización SET/PP2A por los microARNs 199b y 19b y su impacto clínico en estadios tempranos de carcinoma colorrectal y en cáncer de recto localmente avanzado

Resumen

El carcinoma colorrectal (CCR) es una enfermedad multifactorial, con una elevada prevalencia a nivel global, y representa la tercera causa de fallecimiento por cáncer en el mundo occidental. La carcinogénesis es un proceso molecularmente muy complejo y ligado al desequilibrio entre oncogenes y genes supresores de tumores. En dicho proceso, la regulación a nivel epigenético a través de microARNs (miRs) ha demostrado jugar un papel fundamental. Los miRs son moléculas de ARN monocatenario de pequeño tamaño (entre 19 y 25 nucleótidos) que, aunque no codifican proteínas, son capaces de regular la expresión génica de determinados genes diana mediante su unión al ARN mensajero, con la consiguiente inhibición de la traducción a proteínas de dichos genes. Con la caracterización de los subtipos moleculares el abordaje terapéutico está empezando a cambiar y la descripción cada vez más precisa de las rutas moleculares que subyacen al cáncer y de sus mecanismos de regulación es esencial. La proteína fosfatasa 2A (PP2A) es un complejo holoenzimático con actividad serina/treonina fosfatasa que actúa como un supresor tumoral y regula vías de señalización con gran relevancia para el correcto mantenimiento de la homeostasis celular. La proteína SET se ha descrito como un inhibidor endógeno de PP2A y, por tanto, su sobreexpresión impulsa la carcinogénesis. Unos niveles elevados de SET, se han asociado con un peor pronóstico y supervivencia global (SG) en pacientes con carcinoma colorrectal metastásico (CCRm), así como con una pobre respuesta a la quimioterapia (QT) convencional basada en 5-fluorouracilo (5-FU) y oxaliplatino. De este modo, una baja expresión del miR-199b, el cual actúa como inhibidor post transcripcional de SET, se ha relacionado con progresión tumoral y desarrollo de metástasis a distancia, así como con quimiorresistencia de las células tumorales a diversos agentes terapéuticos, confiriendo un peor pronóstico de la enfermedad. Por lo tanto, el eje de señalización miR-199b/SET representa una potencial diana terapéutica. Esta tesis doctoral se presenta como un compendio de publicaciones; en la primera de ellas, constatamos que la sobreexpresión de SET se asocia a progresión tumoral y predice mal pronóstico en pacientes con CCR localizado, exhibiendo en este sentido un comportamiento similar al descrito previamente en CCRm, aunque con una prevalencia de esta alteración menor a la descrita para pacientes con enfermedad metastásica, lo que probablemente se deba a que supone una ventaja adaptativa durante la progresión del CCR localmente avanzado a enfermedad metastásica. Además, describimos como la modulación de la expresión de SET afecta tanto a la migración y agresividad celular como al fenotipo de transición epitelio-mesénquima (TEM) en líneas celulares de CCR. Por tanto, esta alteración permitiría definir un subgrupo de pacientes con pronóstico muy desfavorable, que podrían beneficiarse del uso de antagonistas de SET o de tratamientos más intensivos. En la segunda publicación constatamos que los datos obtenidos sobre el impacto clínico de la expresión del miR-199b en CCRm se observan también en CCR localizado, donde los bajos niveles de expresión del miR-199b predicen un peor pronóstico en términos de supervivencia libre de progresión (SLP) y supervivencia global (SG). Igualmente, los resultados obtenidos indican que la expresión disminuida de este miR es un evento molecular de mayor prevalencia que la sobreexpresión de SET y actúa como un biomarcador independiente de SET que determina un subgrupo de pacientes con CCR localizado con muy mal pronóstico. En la tercera publicación se llevó a cabo una evaluación de la capacidad del miR-199b de regular la sensibilidad a 5-FU en líneas celulares de CCR, observando que la sobreexpresión ectópica del miR lleva no sólo a un incremento de la sensibilidad a dicho agente quimioterápico, sino a la reversión de la resistencia en un modelo de resistencia adquirida al mismo. Además, se pudo comprobar que este efecto es dependiente de SET, lo cual confirma la relevancia del eje miR-199b/SET como regulador de la respuesta a tratamientos basados en 5-FU. Estos resultados funcionales se validaron también a nivel clínico en una cohorte de pacientes con cáncer de recto localmente avanzado (CRLA) viendo que la baja expresión del miR-199b es un marcador independiente que determina tanto una falta de respuesta a quimiorradioterapia neoadyuvante como una peor SLP y SG. En definitiva, es necesaria la validación del eje miR199b/SET como factor predictivo de respuesta en modelos ex vivo e in vivo, paso previo a la exploración de su posible papel terapéutico. Finalmente, en el cuarto artículo quisimos analizar miRs alternativos al miR-199b cuya desregulación pudiera afectar al estado de activación de PP2A, puesto que este supresor tumoral es el responsable último de determinar la respuesta a tratamientos basados en 5-FU en la ruta SET/PP2A. Así mismo, nuestro grupo había demostrado previamente que el estado de activación per se de PP2A es un marcador de muy mal pronóstico en pacientes con CCR metastásico, y que la baja expresión de su subunidad reguladora PPP2R5E constituye un mecanismo de disminución de la actividad PP2A en esta enfermedad. Del mismo modo, nos planteamos que el miR-19b, que es un regulador de PPP2R5E, podría tener también un impacto clínico en pacientes con CRLA. En nuestro estudio pudimos observar que los niveles bajos del miR-19b se asocian con un menor tamaño tumoral (p=0.003), un estadio patológico temprano (p=0.003) y una ausencia de recurrencia en nuestra cohorte (p=0.001). Esto sirvió para predecir una respuesta patológica positiva (p<0.001) y una mejor supervivencia global (p=0.003) y libre de evento (p=0.023), y además los análisis multivariados determinaron su impacto como marcador predictivo independiente para estas variables. Por último, se pudo demostrar una clara correlación inversa entre los niveles de expresión del miR-19b y PPP2R5E, que apoya la hipótesis de la relevancia del eje miR-19b/PP2A y su potencial utilidad como diana terapéutica en esta enfermedad.