Crosstalk between TGF-B-Induced Epithelial-Mesenchymal Transition and Stemness in Hepatocellular Carcinoma

Antecedentes e hipotesis La senalizacion del factor de crecimiento transformante-beta (TGF-β) en varios canceres humanos es un importante regulador de la transicion epitelio-mesenquimal (EMT) y puede guiar a las celulas a una de-diferenciacion de forma autocrina. Sin embargo, los mecanismos moleculares que integran el fenotipo mesenquimal con la adquisicion de propiedades de celula troncal tumoral (CSC) (tambien definida como celula iniciadora de tumores, TIC) todavia requieren una mayor investigacion. En el carcinoma hepatocelular (HCC), aun se sabe muy poco acerca de si el TGF-β regula la plasticidad celular y si eso podria estar relacionado con el proceso de EMT inducido por este factor. La hipotesis de este trabajo de tesis doctoral es que el TGF-β, que esta sobre-expresado en muchos tumores humanos de HCC, podria jugar un papel en la regulacion de EMT completa o parcial, lo que tambien podria modular la capacidad de stemness de las celulas. Objetivos El objetivo principal de este proyecto es analizar los efectos inducidos por el TGF-β sobre el fenotipo CSC y la interaccion con el programa de EMT en el carcinoma hepatocelular humano. Este objetivo se divide en cuatro objetivos mas especificos: 1. Analizar la relevancia de la via del TGF-β autocrino en la expresion de los genes de la EMT y CSC en diferentes celulas de HCC. 2. Investigar el efecto del silenciamiento de la expresion del Receptor I del TGF-β sobre el fenotipo EMT y las propiedades CSC. 3. Estudiar el efecto del tratamiento a largo plazo con el TGF-β en el fenotipo EMT y las propiedades stemness de celulas epiteliales de HCC. 4. Explorar las correlaciones in vivo entre los genes de TGF-β, stemness y EMT. Analisis de: I) los tumores de ratones con carcinogenesis hepatica inducida por la dietil-nitrosamina (DEN); II) tejidos humanos de HCC. Resultados/Conclusiones • La sobre-activacion de la via de TGF-β se correlaciona con un fenotipo mesenquimal, con mayores capacidades migratorias e invasivas y con la expresion de los marcadores CD90 y CD44. • En celulas con fenotipo plenamente mesenquimal, el TGF-β es critico no solo para la expresion de CD44 y las capacidades migratorias e invasivas, sino tambien para el control de las funciones relacionadas con stemness. • CD44 juega un papel crucial en la determinacion no solo del fenotipo mesenquimal y las habilidades tumorigenicas relacionadas con stemness, sino tambien en el potencial migratorio e invasivo de las celulas mesenquimales. • La estimulacion cronica de la via de TGF-β en las celulas Hep3B se correlaciona con un cambio en la expresion de genes epiteliales (EPCAM, CD133) por marcadores mesenquimales (CD44) relacionados con stemness, que confieren una ventaja tanto en el mantenimiento de las propiedades stemness como en una mejor capacidad para migrar e invadir. • En contraste con lo observado en las celulas Hep3B, la sobre-activacion de la via del TGF-β en celulas PLC/PRF/5 induce la expresion simultanea de EPCAM, CD133 y CD44, asi como un aumento en migracion e invasion. • Ademas, las celulas TβT-PLCCD44+ expresan genes epiteliales y mesenquimales, que muestran propiedades stemness similares a la mas epiteliales TβT-PLCCD44- pero una mucho mas alta capacidad migratoria e invasiva. • La hepatocarcinogenesis inducida por DEN en ratones coincide con aumento de TGF-β, una mezcla de genotipo epitelial/mesenquimal y la expresion simultanea de genes epiteliales y mesenquimales relacionados con stemness. • En tejidos tumorales de pacientes de HCC, la expresion de TGF-β se relaciona tanto con el fenotipo EMT (con la expresion predominante de genes mesenquimales), como con EMT parcial (con presencia simultanea de genes epiteliales y mesenquimales). Sin embargo, la firma genetica EMT/stemness mas frecuente coincide con la sobre regulacion de la expresion de TGF-β y con EMT parcial, lo que lleva a una expresion concomitante de genes epiteliales y mesenquimales relacionados con stemness.