Patrones de amplificación de EGFR en el glioblastoma, e identificación de biomarcadores implicados en sus principales vías de señalización

En España, más de 4000 personas serán diagnosticadas anualmente con un tumor maligno cerebral que en su mayoría recaerán en el grupo que se denomina Gliomas Malignos. La mayoría son glioblastomas (grado IV) (GB), siendo estos el tipo más agresivo. Se espera que la supervivencia media para los pacientes tratados con protocolo estándar sea de alrededor de 15 meses. La esperanza de vida tan reducida se debe a que son tumores muy proliferativos y heterogéneos. Esto subraya la necesidad de buscar alternativas para mejorar su manejo. Los estudios de esta tesis se centran en caracterizar biomarcadores y alteraciones genéticas en los diferentes estatus de presentación del EGFR que permitan abordar mejor el conocimiento de este tumor, así como confirmar su valor pronóstico o predictivo de respuesta al tratamiento. Los artículos I y II exploraron diferentes biomarcadores encontrando que la proteína Major Vault Protein (MVP) y el estado de metilación del Factor de Ribosilación de ADP 1 (ARF1) son marcadores que proporcionan información sobre los mecanismos moleculares que subyacen al comportamiento agresivo de los GB. En el artículo I se estudia el papel de la proteína MVP dentro de los diferentes estatus de EGFR y su relación con el PTEN, así como su correlación con la resistencia a múltiples fármacos al reducir la acumulación celular de agentes quimioterapéuticos en estos pacientes. Este estudio mostró que un incremento en la expresión de MVP es un factor pronóstico independiente de peor respuesta clínica a la quimioterapia y/o supervivencia global. El propósito del segundo artículo fue caracterizar el estado de metilación de genes relevantes para el GB que estuvieran asociados con alteraciones del gen EGFR, y que pudieran ser biomarcadores de mejor pronóstico, encontrándose una asociación significativa con una molécula implicada en el proceso de tráfico vesicular, el ARF1. Los resultados presentados en esta publicación proporcionan una base para una nueva hipótesis que conecta la amplificación del gen EGFR con la metilación del promotor del gen ARF1, el tráfico de vesículas, el recambio de membranas y el aumento del metabolismo tumoral. Los mecanismos subyacentes a estas conexiones y sus consecuencias funcionales quedan pendientes de establecer. En el tercer artículo se analizaron las alteraciones del número de copias somáticas (SCNA) junto con la detección de EGFRvIII y la amplificación de EGFR en una serie de 137 pacientes con GB. Se encontraron asociaciones estadísticamente significativas entre la amplificación de EGFR y/o EGFRvIII y SCNA en CDKN2A, MSH6, MTAP y ADD3 siendo tanto EGFRvIII como las pérdidas en ADD3 marcadores independientes de mal pronóstico. La mayoría de estos genes se encontraban implicados en las principales vías de señalización de EGFR. En conclusión, los resultados de estos estudios aportan nuevos conocimientos de alteraciones genéticas que probablemente están implicadas en los mecanismos que conducen al desarrollo del glioblastoma. In Spain, more than 4,000 people will be diagnosed annually with a malignant brain tumor, being the majority of them malignant gliomas. Most are glioblastomas (grade IV) (GB), these being the most aggressive type. The average survival for patients treated with the standard protocol is expected to be around 15 months. Such reduced life expectancy is due to the fact that they are highly proliferative and heterogeneous tumors. This underlines the need to look for alternatives to improve their management. The studies of this thesis focus on characterizing biomarkers and genetic alterations in the different presentation status of EGFR that can better address the knowledge of this tumor as well as confirm its prognostic or predictive value of response to treatment. Articles I and II explored different biomarkers finding that the Major Vault Protein (MVP) and the methylation status of ADP 1 Ribosylation Factor (ARF1) are markers that provide information on the molecular mechanisms underlying the aggressive behavior of GB. In article I, the role of the MVP protein within the different EGFR status and its relationship with PTEN is studied, as well as its interrelationship with resistance to multiple drugs by reducing the cellular accumulation of chemotherapeutic agents in these patients. This study showed that an increase in MVP expression is an independent prognostic factor for worse clinical response to chemotherapy and/or overall survival. The purpose of the second article was to characterize the methylation status of genes relevant to GB that would be associated with alterations in the EGFR gene and that could be biomarkers of better prognosis. A significant association with a molecule involved in the vesicular trafficking process, ARF1, was found. The results presented in this publication provided a basis for a new hypothesis connecting EGFR gene amplification with ARF1 gene promoter methylation, vesicle trafficking, membrane turnover and increased tumor metabolism. The mechanisms underlying these connections and their functional consequences remain to be established. In the third article, somatic copy number alterations (SCNA), along with EGFRvIII detection and EGFR amplification, were analyzed in a series of 137 GB patients. Statistically significant associations between the amplification of EGFR and/or EGFRvIII, and SCNA in CDKN2A, MSH6, MTAP and ADD3 were found, being both EGFRvIII and ADD3 losses independent markers of poor prognosis. Most of these genes were involved in the main EGFR signaling pathways. In conclusion, the results of these studies provide new insights into genetic alterations that are probably involved in the mechanisms that lead to the development of glioblastoma.