Caveolina-1 en la progresión metastásica del Sarcoma de Ewing

Abstract

[spa] El sarcoma de Ewing (SE) es el segundo tumor óseo maligno infantil más frecuente y presenta una alta incidencia de enfermedad metastásica. Este tipo de tumores presentan una translocación génica característica que da origen a una proteína de fusión, normalmente EWS/FLI1. Esta proteína de fusión actúa como factor de transcripción aberrante, regulando la expresión de diferentes genes implicados en la iniciación, mantenimiento y progresión del tumor. Nuestro grupo describió como uno de estos genes diana a caveolina 1 (CAV1), describiendo además su papel determinante en el fenotipo maligno del SE, en la tumorigénesis, en la angiogénesis y en la resistencia a apoptosis inducida por quimioterapia. Para investigar el papel concreto de CAV1 en el proceso metastásico de este sarcoma, se creó un modelo de baja expresión de CAV1 en líneas celulares de SE y se determinaron cambios en su capacidad migratoria, invasiva y metastásica. En los ensayos in vitro se halló una menor capacidad migratoria de las células con silenciamiento de CAV1 y una reducción en la expresión de metaloproteinasa 9 (MMP-9) y en la actividad de MMP-2, ambas MMPs implicadas en el proceso de invasión. La regulación de la actividad de MMP-2 parece estar relacionada con la posible regulación que ejerce CAV1 en la función de la MMP de membrana tipo 1 (MT1-MMP), proteína fundamental para la activación de MMP-2. Por otro lado, en este estudio se propone que CAV1 promueve la expresión de MMP-9 transcripcionalmente a través de la regulación de la activación de la vía de señalización de ERK1/2 (Extracellular signal-regulated kinase 1/2). En nuestro modelo, ERK1/2 activo translocaría al núcleo donde activaría los factores de transcripción responsables de la activación del promotor de MMP-9. Por otro lado, la fosforilación de RSK2 (Ribosomal S6 kinase 2) por parte de ERK1/2 en el citoplasma, produciría la activación de RSK2 que a su vez activaría la proteína ribosomal rpS6, uno de los responsables de la iniciación de la traducción, por lo que también podría estar influyendo a la producción de MMP-9 a este nivel. Según nuestros resultados, CAV1 estaría influyendo en la capacidad migratoria de las células de SE mediante dos mecanismos: 1) a través de la activación de la vía de ERK1/2 y 2) mediante la unión a diferentes proteínas con dominio SH2 a través de la fosforilación de CAV1 en la tirosina 14. ERK1/2 influye en la regulación de la capacidad migratoria de una forma de pendiente o independiente de RSK1. Además, en los ensayos de metástasis experimental in vivo las células con inhibición de CAV1 presentaron una menor incidencia de metástasis pulmonar, hecho que correlacionó con una disminución en la expresión de SPARC (Secreted protein acidic and rich in cysteine), una proteína de adhesión importante en procesos metastásicos. En resumen, nuestros resultados evidencian la importancia de CAV1 en el proceso metastásico del SE.

[eng] Ewing’s sarcoma (ES) is the second most common bone tumor in childhood and occurs with a high incidence of metastatic disease. Such tumors have a characteristic gene translocation that gives rise to a fusion protein, most commonly EWS/FLI1. This fusion protein acts as an aberrant transcription factor regulating the expression of different target genes involved in the initiation, maintenance and progression of the tumor. Our group described caveolin 1 (CAV1) as one of these target genes, describing its role in the malignant phenotype, tumorigenicity and resistance to chemotherapy-induced apoptosis of ES cell lines. To investigate the specific role of CAV1 in the metastatic process of this sarcoma, we established a model of low expression of CAV1 in cell lines of ES. Then, we measured changes in their migratory capacity, invasiveness and metastatic potential. In vitro, we found a lower migratory capability of CAV1 knockdown cells and a reduction in MMP-9 expression and MMP-2 activity. The regulation of MMP-2 activity seems to be related to the possible regulation that CAV1 exerts on the function of MT1- MMP, an essential protein for the activation of MMP-2. On the other hand, we suggest that CAV1 promotes the expression of MMP-9, both transcriptionaly and post-transcriptionaly, through regulating ERK1/2 signaling pathway. In our model, activated ERK1/2 would translocate to the nucleus where it would activate the transcription factors responsible for MMP-9 promoter activation. At the cytoplasm, activated ERK1/2 would phosphorylate and activate RSK2, which, in turn, would promote rpS6 activation, leading to protein translation initiation. Our results indicate that CAV1 is regulating migratory capability of ES cells by two different mechanisms; 1) through ERK1/2 pathway activation, 2) by linking several proteins bearing SH2 domains trough phosphorylated Tyr14 of CAV1. ERK1/2 seems to regulate cell migration in both RSK1-dependent and independent manner. In addition, experimental metastasis assays in vivo showed that, CAV1 knockdown cells had a lower incidence of pulmonary metastasis, a fact that correlated with a decrease in the expression of SPARC, a major adhesion protein in metastatic processes. In summary, our results demonstrate the importance of CAV1 in the metastatic process on ES tumors.