Unravel the role of P-cadherin expression in ovarian cancer cell lines

Abstract

O carcinoma seroso de alto grau (CSAG) é o subtipo histológico mais frequente e letal de carcinoma do ovário, sendo a maioria dos casos diagnosticados com metástases peritoneais. A capacidade das células tumorais para sobreviver na cavidade peritoneal em condições independente de ancoragem poderá ser devido à formação de agregados, com propriedades epiteliais e mesenquimais, o que sugere a aquisição de um fenótipo híbrido da transição epitelial-mesenquimal (EMT). A expressão da molécula de adesão célula-célula P-caderina (P-cad, codificada pelo gene CDH3) está associada a um aumento de invasão e migração coletiva, resistência a anoikis e propriedades estaminais, características geralmente associadas a um fenótipo híbrido. Resultados preliminares do nosso grupo demonstraram que os CSAG com elevada expressão de P-cad estão associados a pior sobrevivência global dos doentes. Desta forma, colocamos como hipótese que a P-caderina possa mediar a aquisição de um fenótipo EM híbrido, com impacto no processo de metastização peritoneal no CSAG. O principal objetivo deste projeto consiste em avaliar o impacto funcional da sua expressão em linhas de CSAG, nomeadamente em termos de aquisição de características associadas a fenótipo híbrido, tais como migração e invasão coletiva e resistência a anoikis. Para atingir os objetivos propostos, começamos por caracterizar o perfil das linhas celulares de CSAG relativamente à expressão de CDH3/P-caderina e outros genes associados a EM, através de dados de mRNA extraídos da CCLE. Na abordagem in silico, 9 dos 24 genes associados ao processo de EMT foram identificados como significativamente correlacionados com a expressão de CDH3 (uma associação positiva foi observada com marcadores epiteliais CDH1, OCLN e EpCAM e híbridos GRHL2 e OVOL2; uma correlação negativa foi observada com os fatores de transcrição EM ZEB1, ZEB2 e TWIST1 e com o marcador mesenquimal VIM). Os resultados foram de seguida validados in vitro ao nível da proteína, em 3 linhas celulares de cancro de ovário (BG1, OVCAR3 e OVCAR4). De seguida, silenciámos o gene CDH3, através de uma abordagem de silenciamento por siRNA nos modelos celulares de cancro de ovário, e realizamos ensaios in vitro para a avaliar o impacto da P-cad na aquisição de características do fenótipo híbrido. Os nossos resultados mostram que o silenciamento de P-cad está associado a uma diminuição da migração celular, invasão, bem como da resistência a anoikis. Os nossos resultados sugerem um papel putativo da12P-cad na aquisição de características de um fenótipo híbrido de EMT, que podem contribuir para a progressão do cancro do ovário.

High-grade serous carcinoma (HGSC) is the most frequent and lethal subtype of ovarian carcinoma, with most cases being diagnosed with widespread peritoneal metastasis. The capacity of tumor cells to survive in anchorage-independent conditions within the peritoneal cavity may be due to its aggregation in clusters with mixed epithelial and mesenchymal properties, suggestive of the acquisition of a hybrid epithelial-mesenchymal transition (EMT) phenotype. The expression of the cell-cell adhesion molecule P-cadherin (P-cad, codified by CDH3 gene) is associated with increased collective cell invasion and migration, anoikis resistance and stemness, features usually associated with a hybrid EMT phenotype. Moreover, our group has recently observed that HGSC with high levels of P-cad expression was significantly associated with worst patient overall survival. Thus, we hypothesized that P-cad may be involved in the dissemination and homing of HGSC by promoting the acquisition of a hybrid EMT phenotype. Therefore, with this project we aimed to unravel the role of P-cad in ovarian carcinoma, namely in terms of the acquisition of features associated with the hybrid EMT phenotype, such as collective cell migration and invasion, as well as anoikis resistance. To achieve this, we started with an in silico approach using mRNA data extracted from the Cancer Cell Line Encyclopedia (CCLE) and identified 9 out of 24 EMT-related genes whose expression was significantly associated with CDH3 expression (positive correlation with the epithelial markers CDH1, OCLN, EpCAM and the hybrid markers GRHL2 and OVOL2; negative correlation with the EMT transcription factors ZEB1, ZEB2, TWIST1 and the mesenchymal marker VIM). Later, we validated most of these results in vitro at the protein level, using three ovarian cancer cell lines (BG1, OVCAR3, OVCAR4). Next, we silenced CDH3 expression, using a siRNA approach, in the ovarian cancer cell models and performed in vitro assays to assess the impact of this cell-cell adhesion molecule for the acquisition of key hybrid EMT phenotype features. Here we show that P-cad silencing was associated with a decrease in cell migration, invasion, as well as anoikis resistance. Altogether, our results suggest a putative role for P-cad in the acquisition of early hybrid EMT phenotype features, which may contribute for ovarian cancer progression.