Caracterización molecular de modelos múridos de carcinomas escamosos de aplicación preclínica

Resumen

La epidermis es un epitelio estratificado que presenta numerosas patologías, entre ellas el cáncer, representando los tumores originados en este tejido más de la mitad de los tumores diagnosticados anualmente. Los modelos animales constituyen una herramienta esencial para el estudio del cáncer ya que permiten obtener información para comprender cómo un gen homólogo puede causar o contribuir a la enfermedad en humanos. Los modelos múridos p53¿CE y Rb¿CE;p53¿CE desarrollan tumores epidérmicos en ocasiones indiferenciados y con alta capacidad metastásica que, a nivel transcripcional, muestran una gran similitud con múltiples tumores humanos de mal pronóstico. Diversos estudios han relacionado el supresor tumoral p53 con la desregulación de microARNs implicados en los procesos de transición epitelio-mesénquima (TEM) y metástasis. Además, los tumores de los modelos deficientes en p53 en epidermis presentan una temprana represión de p63 cuya isoforma predominante en los queratinocitos de la capa basal es ¿Np63¿. Nuestros resultados indican que miR21 contribuye a proporcionar capacidad metastásica a los tumores de piel de ratones deficientes en p53. El aumento de expresión de miR21 se correlaciona con vías de señalización que pueden ser inhibidas farmacológicamente. Además, observamos que la expresión de miR21 está elevada en los tumores de pulmón metastásico humanos con mal prónostico. Asimismo, observamos que la expresión de ¿Np63¿ en las células deficientes en p53 reduce parcialmente el comportamiento metastásico, probablemente a través de la modulación de la expresión de genes y microARNs que intervienen en el proceso de TEM. Todo esto hace de los modelos animales deficientes en p53 en epidermis candidatos para análisis preclínicos de tumores metastásicos humanos caracterizados por la alteración de TP53. Finalmente desarrollamos un modelo en el que se eliminan los miembros de la familia retinoblastoma en las células basales de epitelios estratificados de forma inducible por tamoxifeno, Rb1F/F;Rbl2F/F;Rbl1-/-;K14CreErT2 (TKO). Previamente nuestro laboratorio había demostrado que en ausencia de pRb la malignización tumoral ocurría cuando se produce la pérdida de p53. A altas dosis de tamoxifeno estos animales presentan una letalidad temprana. Cuando ajustamos la dosis, los animales muestran un fenotipo extremo caracterizado por una fuerte hiperplasia e hiperqueratosis y el desarrollo de carcinomas espontáneos. Además, presentan esplenomegalia y desarrollo de timomas. La caracterización del modelo TKO nos ha mostrado nuevos aspectos sobre las funciones de la familia retinoblastoma en piel y más en concreto del gen Rbl2, que merecen ser objeto de futuras investigaciones. The epidermis is a stratified epithelium affected by numerous pathologies, including cancer, being the tumors originated in this tissue more than half of the epithelial tumors diagnosed every year. Animal models are an essential tool for cancer research, as they provide information to understand how a homologous gene may cause or contribute to the disease in humans. The p53¿CE and Rb¿CE;p53¿CE murine models develop undifferentiated epidermal tumors with high metastatic potential that show a strong transcriptional similarity to many human tumors with poor prognosis. Numerous studies have associated the p53 tumor suppressor with deregulation of microRNAs involved in the epithelial-mesenchymal transition (EMT) and metastasis processes. Furthermore, tumors in p53¿EC models show an early repression of p63 whose predominant isoform in keratinocytes of the basal layer is ¿Np63¿. Our results indicate that miR21 helps to provide metastatic capacity to p53-deficient mouse skin tumors. The increased expression of miR21 correlates with active signaling pathways that can be inhibited pharmacologically. Moreover, miR21 expression is elevated in human metastatic lung tumors with poor prognosis. Besides, we also show that ¿Np63¿ expression in p53-deficient cells partially reduces the metastatic behavior, most probably through the modulation microRNAs and transcription factors involved in the EMT process. These facts point to p53-deficient epidermal animal models as excellent candidates for preclinical analysis of human metastatic tumors characterized by TP53 alterations. Finally we developed a model in which the three members of the retinoblastoma family are ablated in the basal cells of stratified epithelia in a tamoxifen inducible manner: Rb1F/F; Rbl2F/F;Rbl1-/-;K14CreErT2 (TKO). Previously our laboratory had shown that, in the absence of pRb, malignant conversion occurred when p53 is lost. At high doses of tamoxifen these animals show early lethality. When we adjust the dose, the animals show an extreme phenotype characterized by a strong hyperplasia and hyperkeratosis and development of spontaneous carcinomas. Furthermore, they show splenomegaly and development of thymoma. The characterization of the TKO model has provided us new aspects of the skin functions of the retinoblastoma family and specifically the Rbl2 gene, which deserve future research.