Study of the role of RAF-1 in MAPK signaling in thyroid cancer cells

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Castro, Lisandra Marisa Flores
Data de Publicação: 2014
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: eng
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: http://hdl.handle.net/10348/3371
Resumo: O cancro da tireóide é o tumor maligno mais comum do sistema endócrino, correspondendo a 94% dos cancros do sistema endócrino e a 66% das mortes de cancros de origem endócrina. Mutações nos genes BRAF e RAS e rearranjos do RET/PTC estão entre os eventos mais frequentes no cancro da tireóide. Estas mutações estão associadas com a ativação aberrante da via de sinalização MAPK-ERK e/ou a ativação da via PI3K. Num trabalho anterior, o nosso grupo demonstrou que a inibição do BRAF não altera os níveis das pERKs na TPC-1, uma linha celular de cancro papilar da tireóide (PTC) com o rearranjo RET/PTC1. Também se sugeriu que nas células TPC-1, o RAF-1 parece ser a molécula dominante, mas pouco se conhece acerca do papel do RAF-1 na regulação da sinalização MAPK-ERK nestas células. Deste modo, colocámos a hipótese de que o RAF-1 possa ser a molécula responsável pela sinalização RET/PTC1-MAPKERK e possa ser essencial para a sobrevivência destas células. No presente estudo, procurou-se avaliar o papel do RAF-1 na sinalização MAPK em células do cancro da tireóide com o rearranjo RET/PTC1 em comparação com células com mutações BRAF e RAS. Testamos as alterações fenotípicas induzidas pela inibição do RAF-1 e/ou inibição do BRAF por RNAi e induzidas pela inibição das via das MEK e da PI3K em células TPC-1 com rearranjo RET/PTC1, e comparamos com células C643 e 8505C com a mutação HRASG13R e a mutação BRAFV600E, respetivamente. Na linha celular TPC-1, a inibição do RAF-1 diminui a proliferação e aumenta a apoptose em maior extensão, comparativamente com a inibição do BRAF, embora nenhum efeito foi observado nos níveis da ativação das ERKs. Nas linhas celulares 8505C e C643 a inibição do RAF-1 não afeta significativamente a apoptose, a proliferação e a activação das ERK (com exceção da C643) em contraste com o que foi observado após inibição do BRAF, nestas células. Os nossos resultados mostram que, em linhas com mutações BRAF e RAS, o BRAF é o principal regulador da ativação das ERKs. Estes resultados apoiam a hipótese de que as células do cancro da tireóide com o rearranjo RET/PTC1 são mais dependentes de RAF-1 e menos dependentes da via de sinalização BRAF para a proliferação e apoptose, do que aquelas com ativação de mutações RAS ou BRAF. Foi também testado, um inibidor das MEKs (PD98059) e um inibidor do PI3K (LY294002) e pouco ou nenhum efeito foi verificado nos níveis de pERKs respetivamente sugerindo que a ativação das ERKs na TPC-1 é activada discretamente pela MEK e não regulada pelo PI3K. Mostramos também que, na linha celular TPC-1, a regulação da proliferação é mais dependente da sinalização PI3K-AKT em comparação com as vias RAF-1 e BRAF. Os nossos dados também sugerem que nas células TPC-1, o RET/PTC1 pode ativar as ERKs por um mecanismo independente do BRAF, RAF-1 e PI3K e da via MAPK-ERK clássica. Os nossos resultados suportam a hipótese principal de que as células do cancro da tireóide, TPC-1, podem ter um mecanismo alternativo de ativação das ERK, tais como mutações na via MAPK-ERK. A compreensão dos mecanismos subjacentes à ativação constitutiva das ERK em células de cancro da tireóide com o rearranjo RET/PTC1, pode levar a encontrar novas abordagens terapêuticas, de primordial importância para este tipo de cancro.
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spelling Study of the role of RAF-1 in MAPK signaling in thyroid cancer cellsMutaçõesPTCMAPKBRAFRET/PTC1RAF-1PI3K-AKTO cancro da tireóide é o tumor maligno mais comum do sistema endócrino, correspondendo a 94% dos cancros do sistema endócrino e a 66% das mortes de cancros de origem endócrina. Mutações nos genes BRAF e RAS e rearranjos do RET/PTC estão entre os eventos mais frequentes no cancro da tireóide. Estas mutações estão associadas com a ativação aberrante da via de sinalização MAPK-ERK e/ou a ativação da via PI3K. Num trabalho anterior, o nosso grupo demonstrou que a inibição do BRAF não altera os níveis das pERKs na TPC-1, uma linha celular de cancro papilar da tireóide (PTC) com o rearranjo RET/PTC1. Também se sugeriu que nas células TPC-1, o RAF-1 parece ser a molécula dominante, mas pouco se conhece acerca do papel do RAF-1 na regulação da sinalização MAPK-ERK nestas células. Deste modo, colocámos a hipótese de que o RAF-1 possa ser a molécula responsável pela sinalização RET/PTC1-MAPKERK e possa ser essencial para a sobrevivência destas células. No presente estudo, procurou-se avaliar o papel do RAF-1 na sinalização MAPK em células do cancro da tireóide com o rearranjo RET/PTC1 em comparação com células com mutações BRAF e RAS. Testamos as alterações fenotípicas induzidas pela inibição do RAF-1 e/ou inibição do BRAF por RNAi e induzidas pela inibição das via das MEK e da PI3K em células TPC-1 com rearranjo RET/PTC1, e comparamos com células C643 e 8505C com a mutação HRASG13R e a mutação BRAFV600E, respetivamente. Na linha celular TPC-1, a inibição do RAF-1 diminui a proliferação e aumenta a apoptose em maior extensão, comparativamente com a inibição do BRAF, embora nenhum efeito foi observado nos níveis da ativação das ERKs. Nas linhas celulares 8505C e C643 a inibição do RAF-1 não afeta significativamente a apoptose, a proliferação e a activação das ERK (com exceção da C643) em contraste com o que foi observado após inibição do BRAF, nestas células. Os nossos resultados mostram que, em linhas com mutações BRAF e RAS, o BRAF é o principal regulador da ativação das ERKs. Estes resultados apoiam a hipótese de que as células do cancro da tireóide com o rearranjo RET/PTC1 são mais dependentes de RAF-1 e menos dependentes da via de sinalização BRAF para a proliferação e apoptose, do que aquelas com ativação de mutações RAS ou BRAF. Foi também testado, um inibidor das MEKs (PD98059) e um inibidor do PI3K (LY294002) e pouco ou nenhum efeito foi verificado nos níveis de pERKs respetivamente sugerindo que a ativação das ERKs na TPC-1 é activada discretamente pela MEK e não regulada pelo PI3K. Mostramos também que, na linha celular TPC-1, a regulação da proliferação é mais dependente da sinalização PI3K-AKT em comparação com as vias RAF-1 e BRAF. Os nossos dados também sugerem que nas células TPC-1, o RET/PTC1 pode ativar as ERKs por um mecanismo independente do BRAF, RAF-1 e PI3K e da via MAPK-ERK clássica. Os nossos resultados suportam a hipótese principal de que as células do cancro da tireóide, TPC-1, podem ter um mecanismo alternativo de ativação das ERK, tais como mutações na via MAPK-ERK. A compreensão dos mecanismos subjacentes à ativação constitutiva das ERK em células de cancro da tireóide com o rearranjo RET/PTC1, pode levar a encontrar novas abordagens terapêuticas, de primordial importância para este tipo de cancro.Thyroid cancer is the most common endocrine malignancy, accounting to 94% of endocrine system cancers and 66% of deaths due to cancers of the endocrine origin. BRAF, RAS mutations and RET/PTC rearrangements are among the most frequent events in thyroid cancer. These mutations are associated with aberrant activation of the MAPK- ERK signaling pathway and/or the activation of the PI3K pathway. In a previous work, our group demonstrated that inhibition of BRAF does not change the levels of pERKs in TPC-1, a papillary thyroid cancer (PTC) cell line harboring a RET/PTC1 rearrangement. It was also sugested that in TPC-1 cells RAF-1 seems to be the dominant molecule, but little is known about the role of RAF-1 in MAPK-ERK signaling regulation in those cells. Thus, we hypothesized that RAF-1 might be the molecule responsible for RET/PTC1-MAPK-ERK signaling and might be essential for the survival of those cells. In the present study, we aimed to assess the role of RAF-1 in MAPK signaling in thyroid cancer cells harboring a RET/PTC1 rearrangement in comparison to cells with RAS and BRAF mutations. We tested the phenotypic alterations induced by RAF-1 and/or BRAF inhibition by RNAi as well as induced by MEK or PI3K pathway inhibition in TPC-1 cells harboring RET/PTC1 rearrangement, and compare them with C643 and 8505C cells harboring a HRASG13R and BRAFV600E mutations respectively. In TPC-1 cell line, inhibition of RAF-1 decreased proliferation and increased apoptosis to a greater extent, comparatively with BRAF inhibition, although no effect in the levels of ERK activation was observed. In the 8505C and C643 cell lines, RAF-1 inhibition did not affect significantly proliferation, apoptosis and ERK activation (with exception for C643) in contrast to the effect observed upon BRAF inhibition in these cells. These results show that in cell lines with BRAF and RAS mutations, BRAF is the main regulator of ERK activation. Moreover, our data support the hypothesis that thyroid cancer cells with RET/PTC1 rearrangement are more dependent on RAF-1 and less dependent on BRAF signaling pathway for proliferation and apoptosis than cells with RAS or BRAF activating mutations. We also tested a MEK inhibitor (PD98059) and a PI3K inhibitor (LY294002) and little or no effects were observed in the levels of pERKs respectively sugesting that ERK activation in TPC-1 is activated by MEK but discretely and not regulated by PI3K. We also showed that in TPC-1 cells regulation of proliferation is more dependent on the PI3K-AKT signaling in comparison with RAF-1 and BRAF pathways. Our data sugest that in TPC-1 cells, RET/PTC1 might activate ERKs by a mechanism independent of BRAF, RAF-1, PI3K and the classical MAPK-ERK pathway. Taken together, our results support a prime hypothesis that TPC-1 thyroid cancer cells might have an alternative mechanism of ERK activation such as MAPK-ERK pathway mutations. Understanding the mechanisms underlying the constitutive ERK activation in thyroid cancer cells with RET/PTC1 rearrangements, might lead to find new therapeutic approaches, of prime importance for these type of cancer.2014-11-11T14:43:34Z2014-11-11T00:00:00Z2014-11-11info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10348/3371engCastro, Lisandra Marisa Floresinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2024-02-02T12:37:29Zoai:repositorio.utad.pt:10348/3371Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-20T02:01:46.921780Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse
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