Inducción del fenotipo Cancer Stem Cell por el factor de transcripción Zeb1 en la línea celular DU145 de cáncer de próstata humana

Abstract

El cáncer de próstata (CaP) es el segundo cáncer más frecuentemente diagnosticado a nivel mundial en varones, mostrando resistencia a las terapias convencionales y recurrencia, lo que se ha asociado con altas tasas de metástasis. Se han identificado a las cancer stem cell (CSC), dado su capacidad de autorrenovación y diferenciación a otros tipos celulares como las responsables de estos fenómenos, sin embargo, esto aún no han sido del todo caracterizado. Por otro lado, se ha establecido una relación entre algunas características fenotípicas de las CSCs, con uno de los factores de transcripción canónicos de la transición epitelio mesénquima (EMT), ZEB1 en el CaP. La hipótesis de esta tesis es: el factor de transcripción ZEB1 induce el fenotipo de CSC en la línea celular DU145 de CaP. Para comprobar esta hipótesis se evaluó la expresión de marcadores canónicos del fenotipo CSC (KLF4, SOX2, CD44 y CD133), a través de RT qPCR, western-blot e inmunocitoquímica, en la línea celular DU145 de CaP, con expresión y silenciamiento del factor de transcripción ZEB1. Además, se caracterizó el fenotipo funcional de las CSCs en cuanto a su capacidad de clonogenicidad y formación de prostatoesferas. Entre los resultados encontrados, se observó en células silenciadas para el gen ZEB1, una disminución de la expresión de marcadores del fenotipo CSCs CD44 y CD133 y también una disminución en la expresión del gen de pluripotencia Sox2, en comparación a células no silenciadas. Por otro lado, en cuanto a la capacidad de autorrenovación, se observó una menor capacidad de formar prostatoesferas y una menor capacidad de generar colonias, en células silenciadas para ZEB1. Las características de fenotipo CSCs están asociadas a la expresión del factor transcripcional ZEB1 en la línea celular DU145. ZEB1 podría estar asociado a malignidad y resistencia del CaP, por lo que potencialmente sería un factor clave para erradicar las CSCs y con ello mejorar el pronóstico de esta enfermedad.

Prostate Cancer (PCa) is the second most diagnosed cancer in men worldwide. Advanced PCa shows resistance to conventional therapies and high recurrence, which is associated with high rates of metastasis. Cancer stem cells (CSCs) has been suggested as the main responsible for these phenomena, given their capacity for self-renewal and differentiation to other cellular types. Recently, it has been observed a correlation between ZEB1 expression, which is one of the canonical transcription factors of the epithelial-mesenchymal transition, and some phenotypic characteristics of the CSCs. However, this has not been fully characterized. In our hypothesis, the transcription factor ZEB1 induces the CSCs phenotype in PCa cell line. To test this hypothesis, CSCs canonical markers were evaluated (KLF4, SOX2, CD44 y CD133), through RT-qPCR, western-blot and immunocytochemistry, in a PCa cell line (DU145), with expression and silencing of ZEB1. In addition, the functional phenotype of CSCs was characterized by their capacity for clonogenicity and prostatospheres formation. In this work we found that, in cells silenced for ZEB1, the expression of CSC phenotype markers was decreased. We observed a decrease in the expression of CD44 and CD133, as well as in the pluripotency gene Sox2, in comparison to non-silenced cells. On the other hand, regarding the capacity of self-renewal, in cells silenced for ZEB1, we observed a lower ability to form prostatospheres and a lower capacity to generate colonies. In conclusion, CSCs phenotype is associated with the expression of the transcription factor ZEB1 in DU145 cell lines. Because ZEB1 is associated with malignancy and therapy resistance, and also with the CSC phenotype in PCa, ZEB1 could be a key factor to eradicate CSCs and therefore improve the prognosis of this disease.