La Quinasa 1 Relacionada con Dbf2 Nuclear Actúa como Supresor Tumoral en el Glioblastoma mediante la Fosforilación de la Proteína Yes Asociada
El glioblastoma (GBM) es uno de los tumores cerebrales primarios más comunes y agresivos, con un pronóstico desfavorable y una supervivencia media de aproximadamente 15 meses. A pesar de los avances en investigación médica, la tasa de supervivencia a 5 años para el GBM sigue siendo inferior al 5%. La patogénesis del GBM es compleja e implica numerosas mutaciones génicas y vías de señalización intrincadas. Una de estas vías, la de señalización Hippo, desempeña un papel crítico en la regulación del crecimiento orgánico, la proliferación celular y la apoptosis. La proteína Yes asociada (YAP), un efector central de la vía Hippo, se ha identificado como un oncogén en el GBM, promoviendo la proliferación e invasión de las células tumorales. Sin embargo, los reguladores aguas arriba de YAP en el GBM no se comprenden completamente. Este estudio investiga el papel de la quinasa 1 relacionada con Dbf2 nuclear (NDR1) en el GBM, centrándose en su interacción con YAP y su potencial como supresor tumoral.
NDR1 es miembro de la familia de quinasas NDR/LATS, que incluye NDR1, NDR2, LATS1 y LATS2. Estas quinasas pertenecen al grupo AGC (proteína quinasa A/G/C) y están altamente conservadas entre especies. NDR1 comparte similitudes estructurales y funcionales con LATS1/2, conocidas por fosforilar YAP, lo que conduce a su retención citoplasmática e inactivación. Dadas estas similitudes, se hipotetizó que NDR1 podría interactuar con YAP y desempeñar un papel en la supresión tumoral. Este estudio buscó explorar la expresión y función de NDR1 en el GBM, su interacción con YAP y su potencial como diana terapéutica.
El estudio comenzó analizando la expresión de NDR1 en tejidos de GBM en comparación con tejidos cerebrales normales. Se realizaron análisis bioinformáticos e inmunohistoquímica (IHC) en muestras tumorales de 158 pacientes con GBM. Los resultados mostraron que la expresión de NDR1 era significativamente menor en tejidos de GBM que en tejidos normales. Además, los pacientes con menor expresión de NDR1 presentaron tiempos de supervivencia global más cortos, indicando una correlación negativa entre los niveles de NDR1 y el pronóstico del GBM. El análisis de las bases de datos ONCOMINE y SurvExpress confirmó estos hallazgos, mostrando que los niveles de ARNm de NDR1 eran menores en tejidos de GBM y que una mayor expresión de NDR1 se asociaba con menor riesgo y mejores resultados de supervivencia.
Para investigar el papel funcional de NDR1 en el GBM, se realizaron experimentos in vitro con las líneas celulares U87 y U251 de GBM. Se sobreexpresó NDR1 mediante lentivirus y se evaluaron los efectos en proliferación celular, formación de colonias y progresión del ciclo celular. Los resultados demostraron que la sobreexpresión de NDR1 redujo significativamente la viabilidad celular y la formación de colonias en ambas líneas. El análisis del ciclo celular reveló que la sobreexpresión de NDR1 indujo detención en fase G1, con reducción concomitante en las proporciones de células en fases S y G2. El western blot confirmó la regulación negativa de ciclina-E1 en células sobreexpresando NDR1, respaldando su papel en la regulación del ciclo celular.
Además de los experimentos in vitro, se incluyeron estudios in vivo para validar los efectos supresores de NDR1. Se inyectaron células U87 sobreexpresando NDR1 en ratones nude y se monitoreó el crecimiento tumoral durante 32 días. La sobreexpresión de NDR1 redujo significativamente el tamaño y peso tumoral en comparación con el grupo control. El análisis inmunohistoquímico de los xenoinjertos mostró mayor expresión de NDR1 y menor expresión de Ki-67 en el grupo con sobreexpresión de NDR1, indicando reducción en la proliferación celular. La tinción TUNEL mostró mayor apoptosis en los tumores sobreexpresando NDR1, respaldando su papel supresor.
El estudio también exploró los mecanismos moleculares subyacentes a los efectos de NDR1, particularmente su interacción con YAP. Experimentos de inmunofluorescencia y co-inmunoprecipitación (Co-IP) demostraron que NDR1 se colocaliza e interactúa con YAP en células de GBM. El western blot reveló que NDR1 fosforila YAP en el sitio S127, promoviendo su retención citoplasmática e inactivación. Esta fosforilación fue potenciada por el inhibidor de fosfatasas ácido okadaico (AO), que aumentó la actividad quinasa de NDR1. Los resultados sugieren que NDR1 actúa como un nuevo regulador de YAP, complementando el papel de LATS1/2 en la vía Hippo.
Adicionalmente, se investigó el papel de NDR1 en la apoptosis, particularmente tras estimulación con factor de necrosis tumoral alfa (TNF-α). El western blot mostró que la sobreexpresión de NDR1 incrementó la expresión de PARP escindido, marcador de apoptosis, en células U87 tratadas con TNF-α. Esto sugiere que NDR1 media procesos apoptóticos en células de GBM, reforzando su rol supresor.
Los hallazgos de este estudio tienen implicaciones significativas para el entendimiento de la vía Hippo y la regulación de YAP en GBM. Mientras LATS1/2 han sido considerados las quinasas principales responsables de la fosforilación de YAP, este trabajo identifica a NDR1 como un regulador adicional. La interacción entre NDR1 y YAP ofrece un nuevo mecanismo para la inactivación de YAP y la supresión del crecimiento tumoral en GBM. Además, resalta el potencial terapéutico de NDR1, cuya sobreexpresión inhibe la proliferación e induce apoptosis.
En conclusión, este estudio demuestra que NDR1 actúa como supresor tumoral en GBM al fosforilar YAP e inhibir su actividad oncogénica. Los resultados aportan nuevas perspectivas sobre la regulación de la vía Hippo y el papel de NDR1 en GBM. Futuras investigaciones deberán explorar el potencial terapéutico de NDR1 y su rol en otros cánceres, así como sus efectos en la eficacia de radioterapia y temozolomida, y su expresión en subtipos moleculares de GBM. Este trabajo contribuye al creciente conocimiento sobre la vía Hippo y su relevancia en la biología del cáncer.
doi.org/10.1097/CM9.0000000000001653