Rol del gen RHBDD2 en la progresión del cáncer colorrectal frente al tratamiento neoadyuvante

Abstract

El cáncer colorrectal (CCR) es una enfermedad frecuentemente letal con pronóstico y respuesta al tratamiento heterogéneos. Estas diferencias residen en las características moleculares intrínsecas de los tumores. Los pacientes con cáncer de recto (CR) avanzado reciben radio-quimioterapia (RQT) neoadyuvante con 5-Fluorouracilo (5Fu) como principal droga utilizada, seguida de cirugía y quimioterapia adyuvante. Un grupo de pacientes presenta una respuesta patológica completa al tratamiento neoadyuvante, mientras que un significativo grupo no obtiene una respuesta favorable. La vía del UPR se encuentra activa en tumores colorrectales y se ha demostrado que su activación confiere quimiorresistencia a células tumorales. En estudios previos de nuestro grupo, se demostró que RHBDD2 se sobrexpresa en estadios avanzados del CCR, se induce frente al tratamiento con 5Fu y se asocia a la vía del UPR. Por lo tanto, se planteó la hipótesis de que la sobreexpresión de RHBDD2 en los estadios avanzados del CCR podría afectar la regulación de la vía del UPR dando lugar a un fenotipo celular quimiorresistente. En la presente tesis, demostramos que la sobreexpresión de RHBDD2 en la línea celular CACO2 confiere resistencia al tratamiento con 5Fu, favorece la migración, la adhesión y la proliferación celular. Además, tiene un profundo impacto en la expresión de los genes del UPR: BiP, PERK y CHOP, y en los genes de adhesión FAK y PXN. Mediante inmunoprecipitación, observamos que RHBDD2 se une a BiP, la chaperona principal del UPR. En tumores de recto, se determinó que aquellos que mantienen alta expresión de RHBDD2 luego del tratamiento neoadyuvante se asocian al desarrollo de metástasis local o a distancia. Estos resultados en conjunto posicionan a RHBDD2 como un biomarcador pronóstico prometedor para predecir la respuesta a la RQT en pacientes con CR.

Colorectal cancer (CRC) is a frequently lethal disease with heterogeneous outcomes and drug responses. These differences reside in the intrinsic molecular features of the tumors. The current standard of care for locally advanced rectal cancer (RC) is neoadjuvant radio-chemotherapy (NRC) with 5-Fluorouracil (5Fu) as the main drug, followed by surgery and adjuvant chemotherapy. While a group of patients will achieve a pathological complete response, a significant percentage will not respond to the treatment. The Unfolding Protein Response (UPR) pathway is generally activated in tumors and results in resistance to radio-chemotherapy. Previous data from our group showed that RHBDD2 gene is overexpressed in the advanced stages of CRC and that it could modulate the UPR pathway. Moreover, RHBDD2 expression is induced by 5Fu. We thus hypothesized that the overexpression of RHBDD2 in the advanced stages of CRC could impact the regulation of the UPR pathway providing tumor cells with a stressresistant phenotype. In the present study, we demonstrate that the overexpression of RHBDD2 in CACO2 cell line confers resistance to 5Fu, favors cell migration, adhesion and proliferation and has a profound impact on the expression of both, the UPR genes BiP, PERK and CHOP, and the cell adhesion genes FAK and PXN. We also determined that RHBDD2 binds to BiP protein, the master UPR regulator. Finally, we confirmed that a high expression of RHBDD2 in RC tumors after NRC treatment is associated with the development of local or distant metastases. The collected evidence positions RHBDD2 as a promising prognostic biomarker to predict the response to NRC in patients with RC.