O papel de BMI-1 em diferentes fenótipos celulares de neuroblastoma

Abstract

Neuroblastoma (NB) é o tumor mais diagnosticado no primeiro ano de vida, com aproximadamente 50% dos casos classificados como de alto risco. Essa doença é a causa de aproximadamente 15% de todas as mortes relacionadas a tumores infantis. BMI-1 é um componente chave do Complexo Repressivo Policombo 1(PRC1) e apresenta alta expressão em NB. A expressão de BMI-1 está relacionada a um fenótipo tumoral maligno e indiferenciado, e também associada com um enriquecimento da população de células tronco tumorais (CTTs). Tendo em vista a heterogeneidade presente em NB, principalmente nos casos mais avançados da doença, foi examinado o efeito da inibição farmacológica de BMI-1 com o inibidor seletivo PTC-209. Neste trabalho, utilizamos duas linhagens celulares de neuroblastoma que apresentaram diferentes níveis de expressão de BMI-1, demonstrado pela técnica de imunofluorescência. As células foram submetidas a diferentes modelos in vitro, como modelo de esferas utilizado para enriquecimento de CTTs, um modelo com tratamento com ácido retinóico (ATRA) para modelo de diferenciação celular e um modelo de monocamada. Apesar de o modelo utilizado com o tratamento com ATRA não ser efetivo no aumento de marcadores de diferenciação, nosso modelo de esferas foi capaz de induzir o aumento do marcador de CTTs PROM1 quando comparado com células cultivadas em monocamada. A inibição farmacológica de BMI-1 foi capaz de reduzir significativamente a viabilidade celular, avaliada pelo método de exclusão de azul de tripan, tanto em monocamada quanto em CTTs. Também foi visto que o tratamento prolongado com PTC-209 pode estar associado à regulação da diferenciação celular, uma vez que causou um aumento dos níveis do marcador β3-tubulina. Estes resultados sugerem que a inibição farmacológica do BMI-1 é capaz de reduzir a viabilidade de células de NB, possivelmente por induzir um fenótipo diferenciado, podendo ajudar na compreensão da biologia do tumor e no tratamento de pacientes mais graves.

Neuroblastoma (NB) is the most commonly diagnosed tumor in the first year of life. With about 50% of cases being classified as high risk, this disease is the cause of approximately 15% of all childhood tumor-related deaths. BMI-1 is a key component of PRC1 and it is highly expressed in NB. The BMI-1 expression level is related to malignant and undifferentiated cancer phenotype and to an enrichment of the cancer stem cell (CSC) population. Considering the heterogeneity present in NB, especially in more advanced cases of the disease, the effect of pharmacological inhibition of BMI-1 with the inhibitor PTC-209 was examined. In this work, we used two neuroblastoma cell lines that showed different levels of BMI-1 expression, demonstrated by the immunofluorescence assay. Different in vitro models were used, with a sphere model used to enrich CSCs, a model with retinoic acid treatment (ATRA) used for a cell differentiation model and a monolayer model. Although the model used with ATRA treatment was not effective in increasing differentiation markers, our sphere model was able to induce an increase in the CSC marker PROM1 when compared to cells cultured in a monolayer. Pharmacological inhibition of BMI-1 was able to significantly reduce cell viability, assessed by trypan blue exclusion assay, in monolayer and in CSCs. It was also seen that long term PTC-209 exposure could be related to induction of differentiation, due to immunofluorescence findings of decreased BMI-1 and apparent increase in the differentiation marker beta III tubulin. hese results suggest that pharmacological inhibition of BMI-1 is able to reduce NB cell viability, possibly by inducing a differentiated phenotype, which may help in understanding tumor biology and treatment of more severe patients.