Noves estratègies terapèutiques en Limfoma de cèl·lules del mantell: paper de l'eix FOXO3a-FOXM1

Abstract

[cat] El supressor tumoral FOXO3a i l’oncogen FOXM1 són dos factors de transcripció de la família Forkhead amb funcions antagòniques. La desregulació de l’eix FOXO3aFOXM1 està implicada en el desenvolupament i progressió dels tumors hematològics i en l’adquisició de resistència a quimioteràpia. El limfoma de cèl·lules del mantell (LCM) és un subtipus de limfoma no-Hodgking de cèl·lula B poc freqüent però amb un comportament clínic molt agressiu. Es caracteritza per la translocació cromosòmica t(11;14) (q13;q32), que causa una sobre-expressió de ciclina D1 i una desregulació del cicle cel·lular. En l’actualitat, es considera una condició incurable donada la alta incidència de recaigudes i la resistència dels pacients als tractaments. És necessari per tant aprofundir en la recerca de noves dianes terapèutiques i nous fàrmacs per tal de establir una teràpia eficaç pel tractament del LCM. Aquest treball ha estudiat la resposta de les cèl·lules de LCM a nous agents així com a fàrmacs usats de manera rutinària a la pràctica clínica, analitzant la modulació de l’eix FOXO3a-FOXM1 en resposta als diferents tractaments. L’activació de p53 amb nutlin-3a o amb agents de dany al DNA produeix una disminució de la viabilitat cel·lular i un augment de l’apoptosi a línies cel·lulars i a cultius primaris de LCM. Aquesta inducció de p53 va acompanyada per una activació de FOXO3a. A més, s’observa una disminució de l’expressió i la fosforilació de FOXM1, suggerint que la inducció de p53 i FOXO3a podrien estar conduint a la inhibició d’aquest oncogen. Aquests efectes són dependents de p53, donat que a les cèl·lules que presenten mutacions o delecions a p53 els diferents tractaments no afecten a les proteïnes de l’eix FOXO3a-FOXM1, d’acord amb la manca d‘efecte sobre la proliferació cel·lular. Per altra banda, la inhibició de FOXM1 amb thiostrepton o siomicina-A produeix una disminució de la viabilitat cel·lular i promou la mort per apoptosi a cèl·lules de LCM, independentment de l’estat de p53. En resposta a thiostrepton, s’activa FOXO3a i es produeix una disminució dels nivells de FOXM1 i de les seves dianes. La inhibició de FOXM1 pot constituir un tractament interessant per aquelles cèl·lules que presenten mutacions a p53 i que no responen de manera efectiva als tractaments habituals. L’oxaliplatí és un fàrmac clínicament actiu inclòs dins el règim GemOx-R, el qual ha demostrat bons resultats a pacients de LCM. En aquest treball, s’ha comprovat la major eficàcia de l’oxaliplatí respecte al seu anàleg cisplatí en el tractament de cèl·lules de LCM. A més, en estudis de combinació hem demostrat l’existència d’un efecte sinèrgic entre l’oxaliplatí (i no el cisplatí) i la citarabina, un dels principals fàrmacs utilitzats en el tractament del LCM. L’administració d’oxaliplatí, ja sigui en monoteràpia com en combinació amb citarabina, podria suposar una millora en l’eficàcia del tractament del LCM. A nivell molecular, hem comprovat que el tractament amb oxaliplatí modula l’eix FOXO3a-FOXM1 en funció de l’estat de p53, ja que només a les cèl·lules amb p53-wt l’oxaliplatí activa a FOXO3a i reprimeix l’expressió de FOXM1. Els resultats obtinguts indiquen la rellevància de l’eix FOXO3a-FOXM1 en la resposta de cèl·lules de LCM a nous agents i fàrmacs quimioterapèutics, suggerint que la modulació d’aquest eix podria ajudar a millorar les teràpies actuals i la resposta dels pacients d’aquest subtipus de limfoma. Seria per tant interessant considerar l’eix FOXO3a-FOXM1 a l’hora de plantejar possibles sinèrgies a avaluar en el tractament de LCM

[spa] El supresor tumoral FOXO3a y el oncogén FOXM1 son dos factores de trascripción de la familia Forkhead con funciones antagónicas. La desregulación del eje FOXO3aFOXM1 está implicada en el desarrollo y la progresión de los tumores hematológicos y en la adquisición de resistencia a la quimioterapia. El linfoma de células del manto (MCL) es un subtipo de linfoma no-Hodgking de célula B, poco frecuente pero con un comportamiento clínico muy agresivo. Se caracteriza por la translocación cromosómica t(11;14) (q13;q32), que causa una sobre-expresión de ciclina D1 y una desregulación del ciclo celular. Actualmente, se considera una condición incurable dada la alta incidencia de recaídas y la resistencia de los pacientes a los tratamientos. Es necesario por tanto profundizar en la búsqueda de nuevas dianas terapéuticas y nuevos fármacos con el fin de establecer una terapia eficaz para el tratamiento del LCM. Este trabajo ha estudiado la respuesta de las células de LCM a nuevos agentes y a fármacos utilizados de manera rutinaria en la práctica clínica, analizando la modulación del eje FOXO3a-FOXM1 en respuesta a los distintos tratamientos. La activación de p53 con nutlin-3a o con agentes de daño al DNA produce una disminución de la viabilidad celular y un incremento de la apoptosis en líneas celulares y en cultivos primarios de LCM. Esta inducción de p53 va acompañada de una activación de FOXO3a. Además, se observa una disminución de la expresión y la fosforilación de FOXM1, sugiriendo que la inducción de p53 y FOXO3a podrían estar conduciendo a la inhibición de este oncogén. Estos efectos son dependientes de p53, dado que en las células que presentan mutaciones o deleciones de p53 los diferentes tratamientos no afectan a las proteínas del eje FOXO3a-FOXM1, de acuerdo con la falta de efecto sobre la proliferación celular. Por otra parte, la inhibición de FOXM1 con thiostrepton o siomicina-A produce una disminución de la viabilidad celular y promueve la muerte por apoptosis, en células de LCM, independientemente del estado de p53. En respuesta a thiostrepton, se activa FOXO3a y se produce una disminución de los niveles de FOXM1 y de sus dianas. La inhibición de FOXM1 puede constituir un tratamiento interesante para aquellas células que presentan mutaciones de p53 y que no responden de manera efectiva a los tratamientos habituales. El oxaliplatino es un fármaco clínicamente activo incluido en el régimen GemOx-R, que ha demostrado buenos resultados en pacientes de LCM. En este trabajo, se ha comprobado la mayor eficacia del oxaliplatino respecto a su análogo cisplatino en el tratamiento de células de LCM. Además, en estudios de combinación hemos demostrado la existencia de un efecto sinérgico entre el oxaliplatino (pero no el cisplatino) y la citarabina, uno de los principales fármacos utilizados en el tratamiento del LCM. La administración de oxaliplatino, ya sea en monoterapia como en combinación con citarabina, puede suponer una mejora en la eficacia del tratamiento del LCM. A nivel molecular, hemos comprobado que el tratamiento con oxaliplatino modula el eje FOXO3a-FOXM1 en función del estado de p53, ya que sólo en las células con p53- wt el oxaliplatino activa a FOXO3a y reprime la expresión de FOXM1. Los resultados obtenidos indican la relevancia del eje FOXO3a-FOXM1 en la respuesta de células de LCM a nuevos agentes y a fármacos quimioterapéuticos, sugiriendo que la modulación de este eje podría ayudar a mejorar las terapias actuales y la respuesta de los pacientes de este subtipo de linfoma. Seria por tanto interesante considerar el eje FOXO3a-FOXM1 a la hora de plantear posibles sinergias a evaluar en el tratamiento de LCM.

[eng] FOXO3a tumour suppressor and FOXM1 oncogene are two transcription factors of the Forkhead family with antagonistic roles. Deregulation of the FOXO3a-FOXM1 axis is involved in the development and progression of haematological tumours and in the acquisition of resistance to chemotherapy. Mantle cell lymphoma (MCL) is a rare but very aggressive type of B-cell non-Hodgkin lymphoma. It is characterized by the t(11;14) (q13;q32) chromosomal translocation, which results in over-expression of cyclin D1 and cell cycle deregulation. It is currently considered and incurable condition given the high incidence of relapse and the patient resistance to conventional treatments. It is thus necessary to search for new therapeutic targets and new drugs in order to stablish an effective therapy for treatment of MCL. In this work we have studied the response of MCL cells to new agents and to drugs conventionally used in clinical practice, analyzing the modulation of the FOXO3a-FOXM1 axis in response to the various treatments.Activation of p53 with nutlin-3a or DNA damaging agents decreases cellular viability and increases apoptosis in MCL cell lines and primary cultures. Induction of p53 is accompanied by activation of FOXO3a. Also, expression and phosphorylation of FOXM1 is reduced, suggesting that p53 and FOXO3a induction could be leading to the inhibition of the FOXM1 oncogene. These effects are p53- dependent, as these agents do not affect the FOXO3a-FOXM1axis in cells with either mutant or deleted p53, in correlation with the lack of effect on cell viability. Inhibition of FOXM1 with thiostrepton or siomicin-A decreases cell viability and induces apoptosis in MCL cells, regardless of its p53 status. In response to thiostrepton FOXO3a is activated and expression of FOXM1 and its targets is downregulated. FOXM1 inhibition could thus constitute an interesting therapy in mutant p53 cells, which do not respond effectively to conventional treatments. Oxaliplatin is a clinically active drug included in the GemOX-R regime, which has shown good results in MCL patients. In this thesis we have confirmed that efficacy of oxaliplatin is higher than that of its analog cisplatin in MCL cell treatment. Combination studies prove the synergistic effect of oxaliplatin (but not cisplatin) and citarabine, one of the main drugs for MCL treatment. Administration of oxaliplatin, either in monotherapy or in combination with citarabine, could improve efficiency of MCL therapy. At the molecular lever we have confirmed that oxaliplatin treatment modulates the FOXO3a-FOXM1 axis in a p53-dependent way, given that only p53-wt cells activate FOXO3a and downregulate FOXM1 in response to oxaliplatin. In summary, the results obtained highlight the relevance of the FOXO3a-FOXM1 axis in the response of MCL cells to new agents and chemotherapeutic drugs, suggesting that modulation of this axis could help to improve current therapies and patient response of this lymphoma subtype. For this reason it would be interesting to take the FOXO3a-FOXM1 axis into consideration when examining possible synergies for LCM treatment.