Células de Cancro Gástrico com deficiência de E-caderina precisam da Laminina para sobreviver e invadir

Em diversos tipos de carcinomas humanos sabe-se que a desregulação da caderina epitelial (E-caderina) promove a invasão, por afectar a adesão celular. Em cancro gástrico, em particular, a perda de expressão desta proteína é um evento comum que está associado à agressividade da doença e a um mau prognóstico. Contudo, não se conhecem os mecanismos que controlam o processo invasivo neste contexto.
Neste estudo, a nossa equipa que estuda as interacções da célula com o seu microambiente, demonstrou que um dos principais componentes da matriz extracelular (a Laminina-332) é fundamental para a invasão.
Em colaboração com o CABD (em Sevilha) e um grupo do IGC, utilizamos como modelo animal a mosca da fruta para verificar se a perda de E-caderina despoletava a desregulação da matriz. Observamos que apenas na frente invasiva as células sem E-caderina são capazes de sobreexpressar dois importantes componentes responsáveis pela interação célula-matriz (laminina e integrina).
No Ipatimup utilizamos linhas celulares de cancro gástrico como ferramenta para identificar as moléculas envolvidas neste processo e a sua relevância. Com estas experiências mostramos que células com deficiência de E-caderina sobreexpressam as proteínas humanas homólogas das encontradas na mosca (Laminina γ2, integrina β1 e β4). Descobrimos também que o silenciamento da Laminina γ2 impede a invasão e aumenta a morte celular e que, possivelmente, este mecanismo é controlado pela diminuição de pSrc e pAkt, e pela activação de JNK.
A importância deste estudo foi confirmada em carcinomas gástricos humanos. Em tumores primários verficamos a mesma correlação inversa entre a expressão de E-caderina e de Laminina γ2. Isto indica que as vias moleculares identificadas neste estudo podem constituir novos alvos terapêuticos para impedir a progressão do cancro gástrico.

Autores e afiliações:
Caldeira J ¹*, Figueiredo J ²*, Brás-Pereira C ³, Carneiro P ², Moreira AM ², Pinto MT ², Relvas JB ⁴, Carneiro F ⁵, Barbosa M ⁶, Casares F ⁷, Janody F ³, Seruca R ⁸.
*The authours contributed equally
¹ Institute of Molecular Pathology and Immunology of the University of Porto (IPATIMUP), Porto, Portugal, Andalusian Centre for Developmental Biology (CABD), Seville, Spain, Instituto de Engenharia Biomédica (INEB), Instituto de Investigação e Inovação em Saúde (i3S).
² Institute of Molecular Pathology and Immunology of the University of Porto (IPATIMUP), Porto, Portugal, Instituto de Investigação e Inovação em Saúde (i3S).
³ Instituto Gulbenkian de Ciência (IGC), Oeiras, Portugal.
⁴ Instituto de Investigação e Inovação em Saúde (i3S), Instituto de Biologia Molecular e Celular (IBMC), Universidade do Porto, Porto, Portugal.
⁵ Institute of Molecular Pathology and Immunology of the University of Porto (IPATIMUP), Porto, Portugal, Instituto de Investigação e Inovação em Saúde (i3S), Department of Pathology and Oncology, Medical Faculty of the University of Porto, Porto, Portugal, Centro Hospitalar São João, Porto, Portugal and.
⁶ Instituto de Engenharia Biomédica (INEB), Instituto de Investigação e Inovação em Saúde (i3S), Instituto de Ciências Biomédicas Abel Salazar da Universidade do Porto (ICBAS), Porto, Portugal.
⁷ Andalusian Centre for Developmental Biology (CABD), Seville, Spain.
⁸ Institute of Molecular Pathology and Immunology of the University of Porto (IPATIMUP), Porto, Portugal, Instituto de Investigação e Inovação em Saúde (i3S), Department of Pathology and Oncology, Medical Faculty of the University of Porto, Porto, Portugal.

Abstract:

Epithelial-cadherin (Ecad) deregulation affects cell-cell adhesion and results in increased invasiveness of distinct human carcinomas. In gastric cancer, loss of Ecad expression is a common event and is associated with disease aggressiveness and poor-prognosis. However, the molecular mechanisms underlying the invasive process associated to Ecad dysfunction are far from understood. We hypothesized that deregulation of cell-matrix interactions could play an important role during this process. Thus, we focused on LM-332, which is a major matrix component, and in Ecad/LM-332 crosstalk in the process of Ecad-dependent invasion. To verify whether matrix deregulation was triggered by Ecad loss, we used the Drosophila model. To dissect the key molecules involved and unveil their functional significance, we used gastric cancer cell lines. The relevance of this relationship was then confirmed in human primary tumours. In vivo, Ecad knockdown induced apoptosis, nonetheless, at the invasive front, cells ectopically expressed Laminin A and βPS integrin. In vitro, we demonstrated that, in two different gastric cancer cell models, Ecad-defective cells overexpressed Laminin γ2 (LM-γ2), β1 and β4 integrin, when compared with Ecad-competent ones. We showed that LM-γ2 silencing impaired invasion and enhanced cell death, most likely via pSrc and pAkt reduction, and JNK activation. In human gastric carcinomas, we found a concomitant decrease in Ecad and increase in LM-γ2. This is the first evidence that ectopic Laminin expression depends on Ecad loss, and allows Ecad-dysfunctional cells to survive and invade. This opens new avenues for using LM-γ2 signaling regulators as molecular targets to impair gastric cancer progression.

Revista: Human Molecular Genetics 

Link: http://hmg.oxfordjournals.org/cgi/pmidlookup?view=long&pmid=26246502