Función de KDM6A en cáncer de mama triple negativo (CMTN)

Abstract

[ES] A pesar de los avances en investigación clínica y traslacional, el cáncer sigue constituyendo una de las principales causas de morbi-mortalidad del mundo. En concreto, el cáncer de mama es el más predominante en cuanto a nuevos casos diagnosticados. El cáncer de mama se clasifica en luminal A, luminal B, HER2 positivo y triple negativo (CMTN). Este último es el subtipo tumoral de peor pronóstico caracterizado por un elevado índice de proliferación, ausencia de expresión de receptores hormonales y HER2. Desgraciadamente, pese a su alta agresividad, no existen tratamientos dirigidos y únicamente se utilizan esquemas generales de quimioterapia (QT). Generalmente se utilizan tratamientos neoadyuvantes para valorar la sensibilidad del tumor a la QT. Sin embargo, aunque la respuesta patológica completa a la QT neoadyuvante es alta, las pacientes pobre respondedoras se enfrentan a un pronóstico muy desfavorable, sin tratamientos alternativos eficaces. La identificación de dianas terapéuticas en estas pacientes puede abrir las puertas a futuros ensayos clínicos que puedan desarrollar nuevas estrategias de tratamiento más eficaces. Estudios previos en nuestro grupo de investigación relativos a la expresión diferencial de genes en pacientes pobres respondedoras reveló la subexpresión de KDM6A, una desmetilasa que actúa sobre la lisina 27 de la histona 3. Nuestra hipótesis de trabajo es que la baja expresión de KDM6A puede estar implicada en la mayor agresividad del CMTN. Para verificar esta hipótesis, nuestro objetivo es evaluar si, la distinta expresión de KDM6A en líneas celulares de CMTN y de su vía antagónica mediada por EZH2, regulan las vías de proliferación y migración celular. Para ello se ha comprobado in vitro la expresión de KDM6A en distintas líneas celulares de cáncer de mama (CM). Después, se eligieron las líneas celulares con mayor y menor expresión de KDM6A para silenciarlo y sobreexpresarlo, respectivamente y estudiar la proliferación y migración celular. Al silenciar KDM6A en aquellas células con mayor expresión, se produce un incremento drástico de la migración y proliferación, que se frena al tratar con tazemetostat, un inhibidor de EZH2. En cambio, en la línea celular con menor expresión de KDM6A se observa una mayor migración y proliferación celular que disminuye ligeramente al tratar con tazemetostat. Así mismo, al sobreexpresar KDM6A en estas células, disminuyen significativamente tanto la proliferación como la migración celular. Por otro lado, se ha observado mayor expresión de marcadores epiteliales en células con mayor expresión de KDM6A. Por el contrario, al silenciar KDM6A, aumenta la expresión de marcadores mesenquimales, sugiriendo el control de KDM6A sobre la transición epitelio mesénquima y abriendo la puerta a próximos estudios que lo verifiquen. Nuestros resultados constituyen un avance en el conocimiento de la patología de las pacientes con CMTN pobres respondedoras a la QT neoadyuvante, destacando el papel de KDM6A en la agresividad celular y, posiblemente, en la respuesta al tratamiento. Este estudio apoya su ampliación con otras líneas celulares y con modelos animales que permitan avalar el uso de tazemetostat en CMTN, como posible terapia en combinación con la QT actual, para aquellas pacientes sin tratamiento alternativo.

[EN] Despite advances in clinical and translational research, cancer remains one of the world's leading causes of morbidity and mortality. In particular, breast cancer is the most prevalent cancer in terms of newly diagnosed cases. Breast cancer is classified as luminal A, luminal B, HER2-positive and triple negative (TNBC). The latter is the tumour subtype with the worst prognosis characterised by a high proliferation rate, absence of hormone receptor and HER2 expression. Unfortunately, despite the aggressiveness of this tumour subtype, there are no targeted treatments and only general chemotherapy (QT) regimens are used. Neoadjuvant treatments are generally used to assess the sensitivity of the tumour to QT. However, although the pathological complete response to neoadjuvant QT is high, poor responders face a very poor prognosis with no effective alternative treatments. The identification of therapeutic targets in these patients may open the door to future clinical trials that may develop new and more effective treatment strategies. Previous studies in our research group regarding differential gene expression in poor responders revealed the low expression levels of KDM6A, a demethylase acting on histone 3 lysine 27. We hypothesised that low expression of KDM6A may be implicated in the increased aggressiveness of TNBC. To verify this hypothesis, we aimed to assess whether different expression of KDM6A in TNBC cell lines and its antagonistic EZH2-mediated pathway regulate cell proliferation and migration pathways. For this purpose, KDM6A expression was tested in vitro in different breast cancer (BC) cell lines. Cell lines with higher and lower KDM6A expression were then chosen to silence and overexpress KDM6A, respectively, and to study cell proliferation and migration. It was observed that silencing KDM6A in those cells with higher expression resulted in a drastic increase in the migratory and proliferative capacity, which was curbed when treated with the EZH2 inhibitor, tazemetostat. In contrast, the cell line with lower KDM6A expression shows increased cell migration and proliferation, which decreases slightly when treated with the inhibitor. Likewise, when KDM6A is overexpressed in these cells, both cell proliferation and migration are significantly reduced. On the other hand, greater expression of epithelial markers has been observed in those cells with higher expression of KDM6A, while, when silenced, there is greater expression of mesenchymal markers, opening the door to future studies that will allow a better understanding. These results allow us to advance our understanding of TNBC patient¿s pathology who poorly respond to neoadjuvant chemotherapy, highlighting the role of KDM6A in cellular aggressiveness and, possibly, in the response to this treatment. Opening the door to the study of EZH2 inhibitors, specifically tazemetostat, as a possible therapy in combination with current QT, for those patients without an alternative treatment.