En hallazgos que apuntan a una posible estrategia de tratamiento, investigadores de China descubrieron cómo dos factores de riesgo, las hormonas masculinas y la aflatoxina, pueden impulsar el carcinoma hepatocelular.
La genética y la biología del cáncer de hígado difieren entre hombres y mujeres, lo cual ayuda a explicar por qué la exposición a las aflatoxinas aumenta el riesgo de carcinoma hepatocelular en pacientes infectados con el virus de la hepatitis B, particularmente en los hombres.
Los investigadores encontraron evidencia de que la señalización de andrógenos aumentaba el metabolismo y la genotoxicidad de las aflatoxinas, reducía las capacidades de reparación del ácido desoxirribonucleico (ADN) y sofocaba la inmunidad antitumoral, escribieron la Dra. Chungui Xu, Ph. D., del State Key Lab of Molecular Oncology en el National Cancer Center en Peking Union Medical College en Beijing, China, y sus colaboradores. El estudio fue publicado en Cellular and Molecular Gastroenterology and Hepatology.
“La señalización de andrógenos en el contexto del estrés genotóxico reprimió la reparación del daño en el ADN”, informaron los autores. “La alteración provocó más fugas de ADN nuclear en el citosol para activar la vía cGAS-STING, lo que aumentó la infiltración de células T en la masa tumoral y mejoró los resultados de la inmunoterapia antiproteína 1 de muerte celular programada [PD-1] en los carcinomas hepatocelulares”.
En el estudio, los investigadores realizaron análisis genómicos de muestras de tumores de carcinoma hepatocelular de personas con virus de la hepatitis B que estuvieron expuestas a aflatoxinas en Qidong, China, un área que hasta hace poco tenía algunas de las tasas de cáncer de hígado más altas del mundo. En experimentos posteriores en líneas celulares y ratones, el equipo investigó cómo las alteraciones genéticas y las disfunciones de transcripción reflejaban los efectos cancerígenos combinados de la aflatoxina y el virus del papiloma humano.
La Dra. Xu y sus colaboradores realizaron la secuenciación del genoma completo, el exoma completo y el ácido ribonucleico (ARN) en tumores y tejidos hepáticos no neoplásicos coincidentes de 101 pacientes con carcinoma hepatocelular relacionado con el virus de la hepatitis B (47 hombres y 54 mujeres). Los pacientes se habían sometido a una hepatectomía primaria sin tratamiento sistémico ni radioterapia y fueron seguidos durante cinco años. La exposición a la aflatoxina se confirmó mediante el registro de aflatoxina M1 en la orina de tres a 18 años antes del diagnóstico de carcinoma hepatocelular. A modo de comparación, el equipo de investigación analizó 113 muestras de carcinoma hepatocelular relacionadas con el virus de la hepatitis B sin exposición a aflatoxinas de la base de datos Cancer Genome Atlas. También analizaron 181 muestras chinas de carcinoma hepatocelular del International Cancer Genome Consortium que no tenían registro de exposición a aflatoxinas. No encontraron diferencias de sexo en los patrones de mutación para los genes impulsores de carcinoma hepatocelular previamente identificados, pero la carga de mutación tumoral fue mayor en el conjunto de Qidong.
En las muestras de Qidong, el equipo de investigación identificó 71 genes con frecuencias de mutación significativamente diferentes por sexo. Entre ellos, 62 genes se asociaron con mayor frecuencia en los hombres y nueve, con las mujeres. Ninguno de los genes se ha informado previamente como impulsor de carcinoma hepatocelular, aunque algunos se han encontrado previamente en otros tipos de cáncer, como el melanoma, el cáncer de pulmón y el adenocarcinoma de tiroides.
A partir de la secuenciación del genoma completo de 88 muestras, el equipo de investigación detectó la integración del virus de la hepatitis B en 37 muestras e identificó 110 puntos críticos. No se detectaron diferencias en los puntos de corte del virus de la hepatitis B entre los sexos, aunque hubo diferencias en los perfiles de mutaciones somáticas y en la integración del virus de la hepatitis B, y solo los hombres tenían puntos de corte del virus de la hepatitis B que se unían a los receptores de andrógenos.
A partir de la secuenciación de ARN de 87 muestras, el equipo de investigación identificó 3.070 genes expresados de forma significativamente diferencial entre hombres y mujeres. Los niveles de transcripción de los receptores de estrógeno 1 y 2 fueron similares entre los sexos, pero los hombres expresaron niveles más altos de receptores de andrógenos.
Luego, los investigadores analizaron la variación en la expresión génica entre los conjuntos de genes masculinos y femeninos para comprender la disfunción transcripcional del carcinoma hepatocelular. Las muestras de hombres mostraron diferentes capacidades biológicas, con varias vías de señalización relacionadas con el desarrollo y la progresión del carcinoma hepatocelular que estaban reguladas al alza. Las muestras masculinas también mostraron represión de la inmunidad antitumoral específica.
Las muestras de tumores de carcinoma hepatocelular de hombres expresaron niveles más altos de genes relacionados con el metabolismo de las aflatoxinas, como AHR y CYP1A1, pero niveles más bajos de genes GSTM1.
En cuanto a las líneas celulares, los investigadores utilizaron células HepG2.2.15 positivas al virus de la hepatitis B y células PLC/PRF/5 para probar las hormonas sexuales en la regulación de AHR y CYP1A1, y cómo sus interacciones afectaron la citotoxicidad de la aflatoxina B1. Después del tratamiento con aflatoxinas, la adición de testosterona a los cultivos mejoró significativamente los niveles de transcripción de AHR y CYP1A1. La dosis de aflatoxina necesaria para provocar la muerte celular se redujo a la mitad en presencia de testosterona.
El daño de la aflatoxina al ADN activa los mecanismos de reparación de este, por lo que el equipo de investigación analizó diferentes vías de restauración. En las muestras de tumores masculinos, la vía con menor respuesta fue la unión de extremos no homólogos (NHEJ). Las muestras masculinas expresaron niveles significativamente más bajos de factores de unión de extremos no homólogos que las muestras femeninas, incluidos XRCC4, MRE11, ATM, HRCC5 y NBN.
En líneas celulares, los investigadores probaron los efectos del andrógeno solo y con aflatoxina en la regulación de los factores de unión de extremos no homólogos. Los niveles transcripcionales de XRCC4, LIG4 y MRE11 se redujeron significativamente en las células tratadas con aflatoxina y testosterona, en comparación con las tratadas con aflatoxina sola. En particular, la adición de estrógeno 17beta-estradiol revirtió parcialmente la reducción de la expresión de XRCC4 y MRE11.
Las muestras de tumores de hombres también mostraron diferentes firmas genéticas de respuestas inmunitarias e inflamación, en comparación con las muestras de las mujeres. Los genes relacionados con la señalización y la respuesta del interferón I aumentaron significativamente en las muestras masculinas, pero no en las muestras femeninas. Además, las muestras de hombres mostraron represión de la inmunidad antitumoral específica de antígeno. El equipo de investigación detectó un aumento significativo de la infiltración de células T CD8+ en los tejidos tumorales de los hombres pero no de las mujeres, así como niveles transcripcionales más altos de PD-1 y CTLA-4, que son dos proteínas de control inmunitario en las células T que evitan que ataquen al tumor. Los datos indican que la señalización de andrógenos en carcinoma hepatocelular relacionados con el virus de la hepatitis B establecidos contribuye al desarrollo de un microambiente inmunosupresor, escribieron los autores, lo que podría hacer que el tumor fuera sensible a la inmunoterapia anti-PD-1.
En ratones, los investigadores examinaron el impacto de una vía de andrógenos favorable en los efectos del tratamiento anti-PD-1 contra el hepatoma. Administraron tamoxifeno para bloquear la señalización del receptor de estrógeno en ratones portadores de tumores singénicos. Tanto en ratones macho como hembra, el tamoxifeno mejoró los efectos anti-PD-1 para erradicar el tumor rápidamente. También administraron flutamida a ratones con tumores para bloquear la vía de los andrógenos y no encontraron diferencias significativas en el crecimiento del tumor en los ratones hembra, pero en los ratones macho, los tumores crecieron más rápido en los que fueron tratados con flutamida.
“Las terapias que favorecen la señalización de andrógenos o bloquean la señalización de estrógenos pueden proporcionar una nueva estrategia para mejorar la eficacia de los inhibidores de puntos de control inmunitarios contra el carcinoma hepatocelular, en combinación con radioterapia o quimioterapia que indujo daño en el ADN”, escribieron los autores. “Los efectos adyuvantes del tamoxifeno para la señalización favorable de andrógenos para impulsar el efecto anti-PD-1 en pacientes con carcinoma hepatocelular necesitan estudios futuros en una cohorte prospectiva de carcinoma hepatocelular”.
*El estudio recibió apoyo de la National Natural Science Foundation Fund of China, Innovation Fund for Medical Sciences of Chinese Academy of Medical Sciences, State Key Project for Infectious Diseases y Peking Union Medical College. Los autores han declarado no tener ningún conflicto de interés económico pertinente.
Fuente: espanol.medscape.com
