Análisis a escala genómica de la acción de las hormonas estradiol y progesterona en células de cáncer de epitelio endometrial humano

Abstract

En esta tesis estudiamos la especificidad tisular de la acción de Estradiol (E2) y la progestina R5020 en el endometrio usando tecnologías de secuenciación masiva y análisis bioinformáticos sobre la respuesta de la línea de adenocarcinoma endometrial Ishikawa comparada con la línea de cáncer de mama T47D. Análisis de RNAseq revelaron una cantidad similar de genes diferencialmente regulados por E2 (Ishikawa:506, T47D:470) y por R5020 (Ishikawa:1287, T47D:2330), sólo el 10% presentó una regulación común en ambos tipos celulares. E2 reguló migración, locomoción celular y modulación de la vía de TGFb, mientras que R5020 estaría involucrada en mecanismos secretorios y defensivos, y regulación vía spliceosoma en células Ishikawa. En las células T47D ambas hormonas modificaron señalización y regulación del ciclo celular. El reclutamiento de RP (Sitios de unión en Ishikawa~2.500, sitios de unión en T47D:~25.000) y RE al genoma de ambos tipos celulares en respuesta a tratamientos cortos con R5020 y E2 se estudió mediante ChIPseq. Por otra parte, el RP unido a ligando indujo la rápida y transitoria fosforilación de Erk pero no de Akt, siendo dicha fosforilación dependiente de RE, mientras que el RE unido a ligando fue capaz de activar Erk y Akt en células Ishikawa y no así en T47D. La activación de estas quinasas es crucial para la respuesta proliferativa en ambos tipos celulares. Proponemos al reclutamiento diferencial de los receptores hormonales y la activación selectiva de quinasas como los motores de la regulación génica dependiente de las hormonas que conducen a la distinción morfológica y funcional entre la mama y el endometrio.

In this Thesis we studied the tissue specific action of estradiol (E2) and the progestin R5020 in endometrium using deep sequencing technologies and bioinformatics analyses on Ishikawa endometrial cancer cell line compared to T47D breast cancer cell line. RNAseq analysis revealed similar number of differentially regulated genes by E2 (Ishikawa:506, T47D:470) and by R5020 (Ishikawa:1287, T47D:2330) and only 10% of these regulated genes is shared between cell lines. E2 regulated migration, locomotion and TGFb pathway, whilst R5020 would be involved in secretory and defensive mechanisms and gene regulation via spliceosoma in Ishikawa cells. In T47D cells both hormones modulated signaling and cell cycle progression. Recruitment of PR (PR binding sites in Ishikawa:~2.500, PR binding sites in T47D:~25.000) and ER to the genome of both cell lines in response to short treatments with R5020 and E2 respectively were studied by ChIPseq. Concomitantly, ligandbound PR induced rapid and transient phosphorylation of Erk but not Akt and this phosphorylation was dependent on ligand-free ER, while ligand-bound ER activated Erk and Akt in Ishikawa cells. This is not exactly the case in T47D cells where Erk and Akt are rapidly activated by both hormones. Activation of these kinases is crucial for the proliferative response in both cell types. We propose that differential recruitment of the steroid receptors together with selective kinases activation are the engines of the hormone-dependent gene regulation which ultimately derives in the morphological and functional differences between breast and endometrium.