Role of myosin VI in colorectal cancer

Abstract

La miosina VI (MYO6) es un motor molecular que puede anclar moléculas o proporcionar tráfico de corto alcance a lo largo del citoesqueleto de actina valiéndose de la energía obtenida de la hidrólisis de ATP. La miosina VI se mueve hacia el extremo negativo de los filamentos de actina, en dirección opuesta al resto de miosinas. Se ha demostrado que la función de transporte de la miosina VI está implicada en varios procesos celulares, como la endocitosis, el tráfico endocítico y de reciclaje de vesículas, la autofagia, la exocitosis y la transcripción nuclear; y su función de anclaje se ha visto involucrada en el mantenimiento de la estructura del complejo de Golgi, de las estereocilias de las células ciliadas cocleares, de la membrana de las microvellosidades de los enterocitos, y en el mantenimiento de las uniones adherentes. La miosina VI se expresa en la mayoría de los tejidos, pero sus niveles de expresión varían considerablemente entre ellos. Además, la miosina VI puede existir en varias isoformas que se expresan diferentemente dependiendo del tipo de tejido. Estas isoformas interactúan con diferentes moléculas y, por lo tanto, llevan a cabo diferentes funciones. La miosina VI está altamente expresada en las células epiteliales del intestino delgado y grueso, estando principalmente localizada en la membrana apical y en la basolateral, aunque también está presente de forma difusa en el citoplasma. La miosina VI ha sido relacionada con determinados tipos de cáncer. En el cáncer ovárico, el de próstata y en la leucemia linfoide, se ha visto que la miosina VI está sobre-expresada, donde se le atribuye un papel en la migración y la invasión. Otros estudios también han asociado la sobre-expresión de la miosina VI con una mayor proliferación celular en cánceres como el hepático, el de mama y el de pulmón. Sin embargo, se sabe poco sobre el papel de la miosina VI en el cáncer colorrectal, el tercer tipo más común de cáncer en el mundo. En este estudio, mediante el uso de un ‘tissue microarray’ (TMA) que contenía muestras de tejido normal de colon, tumores colorrectales primarios de estadio Dukes' C y muestras de metástasis de ganglios linfáticos, se observó que la expresión de MYO6 se reduce o se pierde con frecuencia en tumores primarios en comparación con la expresión de células epiteliales normales de colon; y que incluso aún se reduce más en las metástasis de los ganglios linfáticos, en comparación con los tumores primarios. Además, en pacientes con cáncer colorrectal localmente avanzado, la baja expresión de MYO6 en el tumor primario se asoció con una supervivencia general y una supervivencia libre de enfermedad más cortas. Para poder estudiar el posible papel de la miosina VI en el cáncer colorrectal, se diseñaron modelos celulares isogénicos inducibles por doxiciclina para reducir la expresión de MYO6. Los resultados mostraron que la inactivación de MYO6 no altera la capacidad de diferenciación/polarización de las células de cáncer de colon. Tampoco la capacidad de migración y de invasión in vitro, ni la habilidad de metastatizar en modelos de ratón, se vieron afectadas. Sin embargo, se observó que la reducción de la expresión de MYO6 incrementaba el crecimiento de las células de cáncer de colon en un modelo de xenoinjertos subcutáneos en ratones inmunodeficientes NOD/SCID, a pesar de no provocar ningún cambio en el crecimiento in vitro. Por otro lado, la ausencia de MYO6 en ratones ApcMin/+ o en los tratados con AOM, no aceleró la tumorigénesis intestinal. Colectivamente, estos resultados indican que la pérdida de MYO6 es importante para promover el crecimiento de las células de cáncer colon, lo que indica un posible papel supresor tumoral de MYO6 en el cáncer colorrectal.

Myosin VI (MYO6) is a molecular motor that can provide short range trafficking along the actin cytoskeleton by using the energy from ATP hydrolysis or anchor cargoes to actin filaments. Myosin VI moves towards the minus-end of actin filaments, in the opposite direction to the rest of myosins. The trafficking function of myosin VI has been shown to be involved in several cellular processes, such as, endocytosis, endocytic trafficking and recycling of vesicles, autophagy, exocytosis and nuclear transcription; and its anchoring function has been shown to be involved in the maintenance of Golgi complex, cochlear hair-cell stereocilia, enterocytic brush border membrane and adherens-junctions. Myosin VI is widely expressed in most tissues, but its expression levels vary considerably among them. Moreover, myosin VI can exist in several isoforms that are expressed in a tissue-specific manner. The isoforms interact with different binding partners and thus, carry out different functions. Myosin VI is highly expressed in the epithelial cells of small and large intestine, being mainly localized to the apical and basolateral membranes, although it is also present diffusely in the cytoplasm. Myosin VI has been involved in certain types of cancer. In ovarian carcinoma, prostate cancer and lymphoid leukemia myosin VI is found overexpressed with a role in migration and invasion. Other studies have also associated MYO6 overexpression with an increased cell proliferation in cancers such as, hepatocellular carcinoma, breast cancer and lung cancer. However, little is known about the role of myosin VI in colorectal cancer, the third most common type of cancer worldwide. In this study, using a tissue microarray containing samples from normal colon tissues, primary Dukes’C colorectal tumors and lymph node metastases, MYO6 expression was observed to be frequently reduced or lost in primary tumors compared to normal colonic epithelial cells. Moreover, MYO6 levels were further reduced in regional lymph node metastases compared to primary tumors. Importantly, low tumor MYO6 expression was associated with shorter overall and disease-free survival in patients with locally advanced colorectal cancer. Therefore, to study the possible role of MYO6 in colorectal cancer, isogenic cell line systems with doxycycline-inducible MYO6 downregulation were engineered. The results showed that MYO6 inactivation does not alter the differentiation/polarization capability of colon cancer cells. The migration and invasion ability in vitro and the potential to metastasize in an in vivo mouse model were neither altered by MYO6 knockdown. Nevertheless, although no changes were observed in the growth in vitro, MYO6 inactivation increased the growth of colon cancer cells in a subcutaneous xenograft model in immunodeficient NOD/SCID mice. On the other hand, absence of MYO6 in ApcMin/+ or AOM-treated mice did not accelerate intestinal tumorigenesis. Collectively, our results indicate that loss of MYO6 provides a significant growth advantage to colon cancer cells, indicating a possible tumor suppressor role of MYO6 in colorectal cancer.