Desregulació dels nivells de les subunitats alfa i beta de la proteïna quinasa CK2 en carcinoma renal de cèl·lules clares (ccRCC)

Abstract

La proteïna CK2 és una serina/treonina quinasa present en tots els organismes eucariotes i que actua sobre una àmplia varietat de substrats cel·lulars, implicats en una àmplia gamma de funcions diferents, moltes de les quals són essencials per la cèl·lula. De fet, CK2 ha estat considerada com una proteïna quinasa essencial per la viabilitat de les cèl·lules eucariotes. Les alteracions de CK2 en una àmplia varietat de tumors malignes s’han confirmat en diversos estudis, mostrant-se una activitat quinasa i nivells de subunitats catalítiques incrementades en diferents tipus de tumors humans. Curiosament el paper de CK2 en el carcinoma renal de cèl·lules clares (ccRCC) –un càncer altament agressiu i que constitueix la major part de càncers renals humans- ha estat poc estudiada, malgrat el fet que un informe preliminar indicava que en aquest tipus de tumor la subunitat reguladora CK2β augmentava fins i tot en quantitats superiors que la subunitat catalítica CK2α. L’objectiu d’aquest treball ha estat profunditzar en el coneixement de la situació de CK2 en el ccRCC i estudiar com alteracions i desregulacions entre les seves subunitats poden afectar a la progressió del ccRCC. Amb aquesta finalitat s’han usat d’extractes de teixits i Tissue MicroArrays (TMAs) de biòpsies de pacients amb ccRCC i amb línies renals humanes derivades de túbul proximal silenciades de forma estable per les subunitats reguladores CK2β o les catalítiques CK2α de CK2, les quals han estat usades com a model ex vivo per l’estudi de la patologia. Els resultats obtinguts en aquest treball indiquen que en el ccRCC, no només apareixen alteracions en l’expressió dels nivells de CK2β (donant lloc a relacions CK2α/CK2β diferents en funció del grau i estadiatge tumoral) sinó que hi ha també canvis significatius en les localitzacions d’aquestes subunitats en les etapes més primerencs del tumor. D’altra banda, la disminució de l’expressió mitjançant el silenciament estable de les subunitats reguladores o catalítiques en línies renals humanes, fa que les línies adquireixin un fenotip EMT parcial, presentant característiques pròpies de cèl·lules mesenquimàtiques tals com la pèrdua del marcador epitelial E-cadherina, així com canvis en la morfologia i capacitat de creixement independent d’ancoratge. El fet que alteracions en les relacions de les subunitats de CK2 donin lloc a aquestes propietats mesenquimàtiques, acompanyades per canvis en les seves propietats migratòries i proliferatives, suggereix que alteracions en les relacions entre les subunitats durant el procés neoplàsic participarien en les diferents etapes de la progressió tumoral.

Protein kinase CK2 is a serine /threonine kinase present in all eukaryotes which acts on a wide variety of cellular substrates involved in a wide range of different functions, many of which are essential for the cell. In fact, CK2 has been considered as a protein kinase essential for the viability of eukaryotic cells. The alterations of CK2 in a wide variety of malignancies have been confirmed in different studies, showing increased kinase activity and catalytic subunit levels in different types of human tumours. Interestingly, the involvement of CK2 in clear cell Renal Cell Carcinoma (ccRCC) -a highly aggressive cancer that constitutes most of the human renal cancers- has been little studied despite the fact that a preliminary report indicated that in this type of tumour the regulatory CK2β subunit increased even in higher amounts than the catalytic CK2α subunit. The aim of this work was to deepen in the knowledge of the status of CK2 in ccRCC tumours and to study how alterations and deregulations between its subunits can affect ccRCC progression. To this purpose we have made use of tissue extracts and Tissue MicroArrays (TMAs) from biopsies of ccRCC human tumours and human renal proximal tubular cell lines stably silenced either for the regulatory CK2β or the catalytic CK2α subunits of CK2, which have been used as an ex vivo model for the study of this pathology. The results obtained in this study indicate that in ccRCC, CK2 shows not only alterations in the CK2β expression levels (resulting in different CK2α/CK2β ratios depending on tumour grading and staging) but there are also significant changes in the localizations of these subunits in the early stages of this tumour. Moreover, the decrease in expression through the stable silencing of the catalytic or regulatory subunits of CK2 in human renal cell lines, provokes the acquisition of a partial-EMT phenotype, showing mesenchymal cell properties such as the loss of epithelial marker E-cadherin, as well as changes in their morphology and anchorage independent growth capacity. The fact that changes in CK2 subunits ratios give rise to those mesenchymal properties, accompanied by changes in their proliferative and migratory properties, suggest that alterations in the ratios between these subunits during the neoplasic process participates at different stages of tumour progression.