Papel de las proteínas quinasas activadas por mitógenos (MAPK) en el carcinoma de células renales esporádico
Publicado en Actas Urol Esp. 2012;36:99-103. - vol.36 núm 02
Resumen
Contexto
Últimamente, basándose en la implicación del gen supresor vhl en los casos de carcinoma de células renales (CCR), se ha evaluado la implicación de la ruta de señalización entre pVHL y el factor inducible por hipoxia 1 alfa (HIF-1α), ante la necesidad de encontrar nuevos marcadores diagnósticos, pronósticos y de respuesta a fármacos.
Síntesis de evidencia
La sobreexpresión de HIF-1α confiere mejor pronóstico en pacientes afectos de CCR de tipo células claras (ccRCC). Además HIF-1α regula otros genes, concretamente el de la anhidrasa carbónica IX (CA-IX), cuya sobreexpresión es prácticamente exclusiva de los ccRCC y su determinación útil para el diagnóstico de este subtipo. Sin embargo, no se ha demostrado la implicación de CA-IX ni en el pronóstico ni en la respuesta a inmunomoduladores o antiangiogénicos. Ello hace necesario la evaluación global de toda esta ruta: pVHL → HIF-1α → CA-IX, e incluso el análisis de otras proteínas y vías de señalización que también controlan la actividad de HIF-1α. En este último caso, las MAPK, son críticas en la activación de HIF-1α, existiendo evidencias a nivel experimental del control sobre su actividad, aunque no se ha establecido su papel clínico como biomarcador. Si bien está demostrado el papel de las MAPK en los fenómenos de resistencia a quimio y radioterapia convencional, no lo está en la respuesta a sorafenib, dato llamativo si tenemos en cuenta que es inhibidor de varias proteín quinasas. Recientemente se ha observado que las MAPK pueden estar implicadas en la respuesta a distintas terapias, incluidas las basadas en inhibidores de tirosín quinasa.
Conclusiones
La confirmación de estos datos supondrá una explicación a la variación observada entre pacientes, que con una misma alteración funcional del gen vhl presentan un distinto comportamiento biológico y clínico, y a una mejor selección de terapias no quirúrgicas.
Palabras clave VHL. Anhidrasa carbónica IX. Proteínas quinasas activadas por mitógenos. Factor inducible por hipoxia 1 alfa. Carcinoma renal. Pronóstico. Tratamiento.
Introducción
Contexto
Los tumores renales suponen aproximadamente el 3% de todas las neoplasias, siendo el carcinoma de células renales (CCR) el tumor maligno más frecuente en el riñón del adulto.
Tanto a nivel general como en nuestro medio, la incidencia del CCR ha aumentado alrededor del 126% desde 1950, produciéndose un incremento anual progresivo en las tasas de incidencia del 2,3 al 4,3%, fundamentalmente debido al mayor uso de técnicas de imagen. Sin embargo, paralelamente la mortalidad se ha incrementado en un 36,5% anual, por lo que la detección incidental por sí sola no explica del todo este aumento en la incidencia, lo que nos lleva a pensar que otros factores, como los ambientales, dietéticos o genéticos, parecen estar también implicados en el creciente diagnóstico de este tumor1. Dentro de los CCR el más frecuente es el carcinoma de células claras (ccRCC), que representa alrededor del 70%.
Los CCR pueden aparecer en el contexto de enfermedades hereditarias o de manera esporádica, clasificándose así en tumores renales familiares y tumores esporádicos. La forma esporádica representa el 96% de los casos, de ahí el gran interés en conocer los mecanismos moleculares que inician su formación. Dentro de las formas hereditarias la mejor caracterizada es la asociada al síndrome Von Hippel Lindau, el cual se caracteriza porque los individuos afectados presentan riesgo de desarrollar tumores en diferentes órganos, incluyendo los riñones, el cerebelo, la espina dorsal, el oído interno, las glándulas adrenales y el páncreas. En este síndrome se han encontrado alteraciones genéticas que afectan sobre todo...
Bibliografía
1. Giménez Bachs JM, Donate Moreno MJ, Salinas Sánchez AS, Lorenzo Romero JG, Segura Martín M, Hernández Millán IR, et-al. Incidencia creciente en el carcinoma de células renales. Actas Urol Esp. 2006; 30:295-300.
Pubmed
2. Akcaglar S, Yavascaoglu I, Vuruskan H, Oktay B. Genetic evaluation of von Hippel-Lindau disease for early diagnosis and improved prognosis. Int Urol Nephrol. 2008; 40:615-20.
Pubmed
3. Hamano K, Esumi M, Igarashi H, Chino K, Mochida J, Ishida H, et-al. Biallelic inactivation of the Von Hippel Lindau¿ tumor supressor gene in sporadic renal cell carcinoma. J Urol. 2002; 167:713-7.
Pubmed
4. Giménez-Bachs JM, Salinas-Sánchez AS, Sánchez-Sánchez F, Lorenzo-Romero JG, Donate-Moreno MJ, Pastor-Navarro H, et-al. Determination of vhl gene mutations in sporadic renal cell carcinoma. Eur Urol. 2006; 49:1051-7.
Pubmed
5. Fraga A, Ribeiro R, Medeiros R. Hipoxia tumoral. Papel del factor inducible por hipoxia. Actas Urol Esp. 2009; 33:941-51.
Pubmed
6. Stebbins CE, Kaelin WG, Pavletich NP. Structure of the VHL-Elongin C-Elongin B complex: Implications for VHL tumor suppressor function. Science. 1999; 284:455-61.
Pubmed
7. George DJ, Kaelin WG. The von Hippel-Lindau protein, vascular endothelial growth factor, and kidney cancer. N Engl J Med. 2003; 349:419-21.
Pubmed
8. Lidgren A, Hedberg Y, Grankvist K, Rasmuson T, Vasko J, Ljungberg B. The expression of Hypoxia-Inducible Factor 1A is a favorable independent prognostic factor in renal cell carcinoma. Clin Cancer Res. 2005; 11:1129-35.
Pubmed
9. Lam JS, Klatte T, Kim HL, Patard JJ, Breda A, Zisman A, et-al. Prognostic factors and selection for clinical studies of patients with kidney cancer. Clin Rev Oncol Hematol. 2008; 65:235-62.
10. Ljungberg B. Prognostic markers in renal cell carcinoma. Curr Opin Urol. 2007; 17:303-8.
Pubmed
11. Ivanov SV, Kuzmin I, Wei MH, Pack S, Geil L, Johnson BE, et-al. Down-regulation of transmembrane carbonic anhydrases in renal cell carcinoma cell lines by wyld-type von Hippel-Lindau transgenes. Proc Natl Acad Sci. 1998; 95:12596-601.
Pubmed
12. Wykoff CC, Beasley NJ, Watson PH, Turner KJ, Pastorek J, Sibtain A, et-al. Hipoxia- inducible expression of tumor-associated carbonic anhydrases. Cancer Res. 2000; 60:7075-83.
Pubmed
13. Liao SY, Aurelio ON, Jan K, Zavada J, Stanbridge EJ. Identification of the MN/CA9 protein as a reliable diagnostic biomarker of clear cell carcinoma of the kidney. Cancer Res. 1997; 57:2827-31.
Pubmed
14. Panelli MC, Wang E, Marincola FM. The pahtway to biomarker discovery: carbonic anhydrase IX and the prediction of inmune responsiveness. Clin Cancer Res. 2005; 11:3601-3.
Pubmed
15. Kim HL, Cassone M, Otvos L, Vogiatzi P. Using protein expressions to predict survival in clear cel renal carcinoma. Clin Cancer Res. 2004; 10:5464-71.
Pubmed
16. Rubio-Briones J, Calatrava A, Fernández-Serra A, Ramos Ruiz R, Iborra I, García-Casado Z, et-al. Expresión inmunohistoquímica de la densidad microvascular y de la anhidrasa carbónica IX en carcinoma renal. Relación con el tipo histológico y con la progresión tumoral. Actas Urol Esp. 2011; 35:80-6.
Pubmed
17. Leibovich BC, Sheinin Y, Lohse CM, Thompson RH, Cheville JC, Zavada J, et-al. Carbonic anhydrase IX is not an independent predictor of outcome for patients with clear cell renal cell carcinoma. J Clin Oncol. 2007; 25:4757-64.
Pubmed
18. Jeong JW, Bae MK, Ahn MY, Kim SH, Sohn TK, Bae MH, et-al. Regulation and destabilization of HIF-1α by ARD1-mediated acetylation. Cell. 2002; 111:709-20.
Pubmed
19. Richard DE, Berra E, Gothié E, Roux D, Pouysségur J. p42/p44 mitogen-activated protein kinases phosphorylate hypoxia-inducible factor 1alpha (HIF-1alpha) and enhance the transcriptional activity of HIF-1. J Biol Chem. 1999; 274:32631-7.
Pubmed
20. Sodhi A, Montaner S, Patel V, Zohar M, Bais C, Mesri EA, et-al. The Kaposi's sarcoma-associated herpes virus G protein-coupled receptor up-regulates vascular endothelial growth factor expression and secretion through mitogen-activated protein kinase and p38 pathways acting on hypoxia-inducible factor 1alpha. Cancer Res. 2000; 60:4873-80.
Pubmed
21. Hur E, Chang KY, Lee E, Lee SK, Park H. Mitogen-activated protein kinase kinase inhibitor PD98059 blocks the trans-activation but not the stabilization or DNA binding ability of hypoxia-inducible factor-1alpha. Mol Pharmacol. 2001; 59:1216-24.
Pubmed
22. Gao N, Nester RA, Sarkar MA. 4-Hydroxy estradiol but not 2-hydroxy estradiol induces expression of hypoxia-inducible factor 1alpha and vascular endothelial growth factor A through phosphatidylinositol 3-kinase/Akt/FRAP pathway in OVCAR-3 and A2780-CP70 human ovarian carcinoma cells. Toxicol Appl Pharmacol. 2004; 196:124-35.
Pubmed
23. Pi X, Garin G, Xie L, Zheng Q, Wei H, Abe J, et-al. BMK1/ERK5 is a novel regulator of angiogenesis by destabilizing hypoxia inducible factor 1alpha. Circ Res. 2005; 96:1145-55.
Pubmed
24. Huang D, Ding Y, Luo WM, Bender S, Qian CN, Kort E, et-al. Inhibition of MAPK kinase signaling pathways suppressed renal cell carcinoma growth and angiogenesis in vivo. Cancer Res. 2008; 68:81-8.
Pubmed
25. Roberts PJ, Der CJ. Targeting the Raf-MEK-ERK mitogen-activated protein kinase cascade for the treatment of cancer. Oncogene. 2007; 26:3291-310.
Pubmed
26. Coulombe P, Meloche S. Atypical mitogen-activated protein kinases: structure, regulation and functions. Biochim Biophys Acta. 2007; 1773:1376-87.
Pubmed
27. Kolch W. Meaningful relationships: the regulation of the Ras/Raf/MEK/ERK pathway by protein interactions. Biochem J. 2000; 351(Pt 2):289-305.
Pubmed
28. Roux PP, Blenis J. ERK and p38 MAPK-activated protein kinases: a family of protein kinases with diverse biological functions. Microbiol Mol Biol Rev. 2004; 68:320-44.
Pubmed
29. Oka H, Chatani Y, Hoshino R, Ogawa O, Kakehi Y, Terachi T, et-al. Constitutive activation of mitogen-activated protein (MAP) kinases in human renal cell carcinoma. Cancer Res. 1995; 55:4182-7.
Pubmed
30. Samaras V, Tsopanomichalou M, Stamatelli A, Arnaoutoglou C, Samaras E, Arnaoutoglou M, et-al. Is there any potential link among caspase-8, p-p38 MAPK and bcl-2 in clear cell renal cell carcinomas? A comparative immunohistochemical analysis with clinical connotations. Diagn Pathol. 2009; 4:7.
Pubmed
31. Perona R, Sánchez-Pérez I. Signalling pathways involved in clinical responses to chemotherapy. Clin Transl Oncol. 2007; 9:625-33.
Pubmed
32. Valerie K, Yacoub A, Hagan MP, Curiel DT, Fisher PB, Grant S, et-al. Radiation-induced cell signaling: inside-out and outside-in. Mol Cancer Ther. 2007; 6:789-801.
Pubmed
33. Sciarra A, Cattarino S, Salciccia S, Alfarone A, Gentilucci A, Parente U, et al. The emerging role of targeted therapy in renal cell carcinoma (RCC): Is it time for a neoadjuvant or an adjuvant approach? Crit Rev Oncol Hematol. 2011. doi:10.1016/j.critrevonc.2011.02.003.
34. Lyons JF, Wilhelm S, Hibner B, Bollag G. Discovery of a novel Raf kinase inhibitor. Endocr Relat Cancer. 2001; 8:219-25.
Pubmed
35. Aceves-Luquero CI, Agarwal A, Callejas-Valera JL, Arias-González L, Esparís-Ogando A, del Peso Ovalle L, et-al. ERK2, but not ERK1, mediates acquired and de novo resistance to imatinib mesylate: implication for CML therapy. PLoS One. 2009; 4:e6124.
Pubmed
36. Salinas AS. Comentario a: Expresión inmunohistoquímica de la densidad microvascular y de la anhidrasa carbónica IX en carcinoma renal. Relación con el tipo histológico y con la progresión tumoral. Actas Urol Esp. 2011; 35:87-8.
Pubmed
Salinas-Sánchez, A.S.a; Giménez-Bachs, J.M.a; Serrano-Oviedo, L.b; Nam Cha, S.c; Sánchez-Prieto, R.d
aServicio de Urología, Complejo Hospitalario Universitario de Albacete, Albacete, España
bUnidad de Investigación, Complejo Hospitalario Universitario de Albacete, Albacete, España
cServicio de Anatomía Patológica, Complejo Hospitalario Universitario de Albacete, Albacete, España
dLaboratorio de Oncología Molecular, Centro Regional de Investigaciones Biomédicas (CRIB), Facultad de Medicina de la UCLM, Albacete, España