Associação Portuguesa de Investigação em Cancro
Identificação de biomarcadores associados a resistência adquirida ao cetuximabe em células tumorais de cabeça e pescoço
Identificação de biomarcadores associados a resistência adquirida ao cetuximabe em células tumorais de cabeça e pescoço
O receptor do fator de crescimento epidérmico (EGFR) é uma proteína cuja ativação leva à sinalização de vias intracelulares que atuam diretamente na proliferação, migração e sobrevivência celular. O cetuximabe (CTX) é um anticorpo monoclonal anti-EGFR aprovado para o tratamento de pacientes com carcinoma espinocelular de cabeça e pescoço (CECP) e cancro colorectal metastático (mCRC). A resposta de pacientes com mCRC ao cetuximabe já foi associada a forma selvagem de KRAS, NRAS e BRAF. Entretanto, para pacientes com CECP até agora, nenhum biomarcador preditivo de resposta ao CTX foi validado, sendo um desafio selecionar pacientes que poderiam se beneficiar deste agente. Este é o primeiro trabalho a realizar uma análise molecular complexa dos mecanismos de resistência em modelos celulares ao cetuximabe no cancro de cabeça e pescoço. Nosso estudo sugere que o desenvolvimento da resistência ao cetuximabe em CECP é um mecanismo complexo que envolve um grande número de aberrações genéticas e desregulação proteica. O modelo in vitro de resistência adquirida ao cetuximabe foi estabelecido com sucesso e demonstrou que a sobreexpressão de genes da via RhoA-mTOR-PIK3-AKT e o fenótipo de células-estaminal/mesenquimal são potencialmente novos biomarcadores associados à resistência ao cetuximabe.
Autores e Afiliações:
Izabela N. F. Gomes 1,† , Renato J. da Silva-Oliveira 1,2,†, Luciane Sussuchi da Silva 1, Olga Martinho 3, Adriane F. Evangelista 1, André van Helvoort Lengert 1, Letícia Ferro Leal 1,2, Viviane Aline Oliveira Silva 1, Stéphanie Piancenti dos Santos 4, Flávia Caroline Nascimento 3, André Lopes Carvalho 1 and Rui Manuel Reis 1,3,4,5
1 Molecular Oncology Research Center, Barretos Cancer Hospital, Barretos 14784-400, Brazil;
2 Barretos School of Medicine Dr. Paulo Prata—FACISB, Barretos 14785-002, Brazil
3 Life and Health Sciences Research Institute (ICVS), Medical School, University of Minho, 4710-057 Braga, Portugal;
4 Laboratory of Molecular Diagnosis, Barretos Cancer Hospital, Barretos 14784-400, Brazil;
5 3ICVS/3B’s-PT Government Associate Laboratory, 4710-057 Braga, Portugal
† These authors contributed equally to this work.
Abstract:
Cetuximab is the sole anti-EGFR monoclonal antibody that is FDA approved to treat head and neck squamous cell carcinoma (HNSCC). However, no predictive biomarkers of cetuximab response are known for HNSCC. Herein, we address the molecular mechanisms underlying cetuximab resistance in an in vitro model. We established a cetuximab resistant model (FaDu), using increased cetuximab concentrations for more than eight months. The resistance and parental cells were evaluated for cell viability and functional assays. Protein expression was analyzed byWestern blot and human cell surface panel by lyoplate. The mutational profile and copy number alterations (CNA) were analyzed using whole-exome sequencing (WES) and the NanoString platform. FaDu resistant clones exhibited at least two-fold higher IC50 compared to the parental cell line. WES showed relevant mutations in several cancer-related genes, and the comparative mRNA expression analysis showed 36 differentially expressed genes associated with EGFR tyrosine kinase inhibitors resistance, RAS, MAPK, and mTOR signaling. Importantly, we observed that overexpression of KRAS, RhoA, and CD44 was associated with cetuximab resistance. Protein analysis revealed EGFR phosphorylation inhibition and mTOR increase in resistant cells. Moreover, the resistant cell line demonstrated an aggressive phenotype with a significant increase in adhesion, the number of colonies, and migration rates. Overall, we identified several molecular alterations in the cetuximab resistant cell line that may constitute novel biomarkers of cetuximab response such as mTOR and RhoA overexpression. These findings indicate new strategies to overcome anti-EGFR resistance in HNSCC.
Revista: Cells
Link:
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