Estudio del papel de WDR66 en cáncer de cabeza y cuello

Abstract

El cáncer de cabeza y cuello comprende un conjunto de tumores malignos que se originan en diferentes localizaciones anatómicas: cavidad oral, faringe, laringe, senos paranasales, cavidad nasal y glándulas salivales. Estos tumores se caracterizan por presentar una alta heterogeneidad, lo que complica la búsqueda de biomarcadores predictivos y de terapias dirigidas, elevando la tasa de mortalidad y el riesgo de recurrencia de estos tumores. Por estos motivos, en primer lugar, se buscaron genes cuya expresión se encontrara altamente desregulada en el tejido tumoral con respecto al tejido normal en bases de datos de cáncer de cabeza y cuello. Los genes WDR66, SERPINH1 y ZNF622 fueron capaces de estratificar a los pacientes en cuanto a su supervivencia global y, además, se encontró que podrían estar relacionados con el fenotipo de célula madre. Estos resultados nos llevaron a centrar el estudio en el gen WDR66, debido a que fue el que se relacionó con un peor pronóstico de los pacientes de cáncer de cabeza y cuello. WDR66 se expresa a niveles muy altos en cáncer de cabeza y cuello, asociándose esta expresión a una menor probabilidad de supervivencia de los pacientes. Sin embargo, al sobreexpresar este gen en líneas celulares de cáncer de cabeza y cuello procedentes de distintas localizaciones, no se produjeron cambios significativos en las propiedades tumorales ni en las relacionadas con el fenotipo de célula madre in vitro ni in vivo, debido posiblemente a una saturación fenotípica provocada por niveles muy elevados de WDR66 en las líneas celulares estudiadas. No obstante, en general observamos un mayor nivel de expresión de los factores de transcripción relacionados con pluripotencia OCT3/4, SOX2, KLF4 y LIN28. Además, la sobreexpresión de WDR66 ejerció un efecto protector frente a la apoptosis y un aumento de la resistencia a terapias convencionales usadas en cáncer de cabeza y cuello. Por otro lado, al disminuir la expresión de WDR66 mediante la técnica CRISPR-Cas9, los clones generados no presentaron diferencias en la tasa de proliferación ni en la capacidad de formación de colonias. Sin embargo, en general obtuvimos un número significativamente menor de tumoresferas y de menor tamaño, un menor nivel de expresión de OCT3/4, SOX2, SOX9, KLF4 y c-MYC, y un porcentaje menor de células CD184+ y CD10+. La disminución de WDR66 también produjo un aumento de la apoptosis, de la sensibilidad a cisplatino, una disminución de la migración celular, y una menor tasa de crecimiento de los tumores y menor tamaño final in vivo. Este efecto observado in vivo fue mucho más claro que los efectos observados in vitro, por lo que decidimos estudiar si WDR66 podría estar ejerciendo algún papel sobre el microambiente tumoral. El medio condicionado producido por las células que sobreexpresan WDR66 promovió un aumento de la expresión de genes asociados al fenotipo de célula madre y un aumento de la migración celular en las células parentales y con reducción de WDR66, así como una disminución de la diferenciación de monocitos a macrófagos. En este medio condicionado identificamos diversos factores solubles que desempeñan papeles importantes en el microambiente tumoral, implicados en progresión tumoral y metástasis en cáncer de cabeza y cuello. En conclusión, nuestros resultados sugieren que WDR66 podría considerarse un biomarcador asociado a mal pronóstico en cáncer de cabeza y cuello, debido a su papel en el aumento de la expresión de genes relacionados con pluripotencia y a sus efectos en la migración celular, la resistencia a terapias, la apoptosis y el crecimiento tumoral in vivo. Además, su expresión aumenta la secreción de una variedad de factores solubles que influyen en el microambiente tumoral y en la progresión tumoral. Estos factores secretados en respuesta a la expresión de WDR66 podrían hacer el tumor más inmunogénico, sugiriendo un posible papel de WDR66 como biomarcador de respuesta a inmunoterapia en cáncer de cabeza y cuello.