@misc{10481/66398,
year = {2021},
url = {http://hdl.handle.net/10481/66398},
abstract = {Los tumores están compuestos no sólo por una masa de células
heterogéneas que crecen sin control, sino también por el entorno que crean
durante su crecimiento, conocido todo ello como microambiente tumoral.
El componente no celular de este microentorno, constituido
mayoritariamente por la matriz extracelular, ha sido reconocido como un
elemento dinámico crucial debido a su íntima relación con las células
cancerosas, afectando al desarrollo tumoral y a la metástasis. De manera
particular, el estudio de la remodelación de esta matriz, mediada por
proteasas extracelulares, sigue revelando una amplia gama de acciones
tanto pro- como anti-tumorigénicas.
El conocimiento de las acciones de la proteasa extracelular ADAMTS1 (del
inglés “A Disintegrin And Metalloproteinase with ThromboSpondin motifs
1”) ejemplifica ese doble papel. En línea con la experiencia de este
laboratorio en la proteasa ADAMTS1, la presente tesis es un paso más en la
comprensión de sus funciones, con la particularidad de desarrollarse en
torno al melanoma y, más concretamente, un subtipo raro: el melanoma
uveal. Con tal objetivo global, este trabajo presenta diferentes
aproximaciones.
En primer lugar, se realizó una completa caracterización in vitro e in silico
de líneas celulares de melanoma humano, con especial atención a la relación
de ADAMTS1 y la adquisición por parte de las células cancerosas de un
fenotipo similar al de células endoteliales, denominado endothelial-like.
Este fenómeno reflejaría la capacidad de células tumorales para
transdiferenciarse y “mimetizar” las células endoteliales, y está
correlacionado con tumores más agresivos y de peor pronóstico clínico.
Resultados de esta tesis confirman una correlación positiva de la expresión
de ADAMTS1 con el fenotipo endothelial-like de células de melanoma
humano, así como la estrecha asociación que esta proteasa muestra con
genes clave en dicho fenotipo como la cadherina endotelial CDH5.
Además, este trabajo demuestra que ADAMTS1 es esencial para el
crecimiento tumoral, ya que su inhibición mediante la tecnología
CRISPR/Cas9 en células de melanoma uveal (MUM-2B) provocó un bloqueo
drástico de la progresión de xenógrafos tumorales en diferentes modelos murinos. Los tumores deficientes en ADAMTS1 mostraron importantes
alteraciones de su vasculatura, y de manera más relevante se encontró una
reducción en la expresión de CDH5 en las células tumorales.
Adicionalmente esta alteración se encontró asociada con la expresión de
marcadores de células madre del cáncer o stemness. En este punto es
importante destacar que las características stemness están íntimamente
ligadas al fenotipo endothelial-like y a las capacidades de iniciación de los
tumores, por lo que aquí se revela un papel esencial de ADAMTS1 para
ambos procesos. De hecho, la realización de reconocidos ensayos con
esferas derivadas de células de melanoma mostró una capacidad
insuficiente para formar tales esferas en ausencia de ADAMTS1. Igualmente,
este trabajo muestra una correlación directa de la deficiencia en estos
procesos con la disminución de marcadores stemness y, notablemente,
también de CDH5.
Por último, haciendo uso de herramientas bioinformáticas avanzadas y
beneficiándose de datos disponibles públicamente sobre melanomas
uveales (proyecto The Cancer Genome Atlas, TCGA), en esta tesis se han
identificado nuevos factores de pronóstico destacando moléculas
endoteliales como CDH5 y KDR y varios miembros de la familia de proteasas
ADAMTS. Un análisis detallado también reveló una alta expresión de
ADAMTS1 en estadios iniciales del melanoma uveal, confirmando la
contribución de esta proteasa en fenómenos de inducción de las
capacidades stemness y del fenotipo endothelial-like de células tumorales.
De manera adicional, un estudio más amplio de proteasas ADAMTS sugirió
el papel de otros miembros de la familia a lo largo de toda la progresión de
este agresivo tipo tumoral.
Todos estos resultados conducen a la conclusión general de que ADAMTS1
es necesaria para un desarrollo adecuado del melanoma uveal, ya que
contribuye a la adquisición de un fenotipo endothelial-like y afecta a los
rasgos stemness, sin ignorar su función principal como moduladora de la
matriz extracelular. El trabajo mostrado en esta tesis representa el primer
testimonio que apoya el desarrollo de dianas terapéuticas dirigidas a la
matriz extracelular en la lucha contra el melanoma uveal.},
abstract = {Tumors are composed not only by a mass of heterogeneous cells that grow
out of control, but also by the environment created during their growth,
everything commonly known as tumor microenvironment. The non-cellular
component of this microenvironment, constituted mostly by the
extracellular matrix, has been recognized as a crucial dynamic element due
to its intimate crosstalk with cancer cells, affecting tumor development and
metastasis. Particularly, the study of the remodeling of this matrix,
mediated by extracellular proteases, keeps revealing a wide range of both
pro- and anti-tumorigenic actions.
The knowledge of the actions of the extracellular protease ADAMTS1 (A
Disintegrin And Metalloproteinase with ThromboSpondin motifs 1)
exemplifies this dual role. In line with the experience of this laboratory in
ADAMTS1 protease, the present thesis is a further step for the
comprehension of its functions, with the particularity of being developed in
relation to melanoma and, more precisely, to a rare subtype: uveal
melanoma. With such global objective, this work reports different
approaches.
First of all, a complete in vitro and in silico characterization of human
melanoma cell lines was conducted, with special attention to the
relationship of ADAMTS1 with the acquisition by cancer cells of an
endothelial-like phenotype. This phenomenon would reflect the capacity of
tumor cells to transdifferentiate and “mimic” endothelial cells, and it is
correlated with more aggressive and worse clinical prognosis tumors.
Results included in this thesis confirms a positive correlation of ADAMTS1
expression with the endothelial-like phenotype of human melanoma cells,
as well as the close association that this protease shows with key genes for
that phenotype such as endothelial cadherin CDH5.
Furthermore, this work demonstrates that ADAMTS1 is essential for tumor
growth, since its inhibition by CRISPR/Cas9 technology in uveal melanoma
cells (MUM-2B) caused a drastic blockade of tumor xenograft progression in
different murine models. ADAMTS1-deficient tumors showed significant
alterations in their vasculature, and most relevantly they revealed the
downregulation of CDH5 in tumor cells. Additionally, this alteration was found to be associated with the expression of cancer stemness markers. At
this point it is important to remark that stemness features are closely linked
to endothelial-like phenotype and tumor-initiating capacities, so an
essential role of ADAMTS1 for both processes is revealed here. Indeed,
recognized assays with spheres derived from melanoma cells also showed
an insufficient capacity to form such spheres in the absence of ADAMTS1.
Likewise, this work demonstrates a direct correlation of the deficiency in
these processes with the decrease of stemness markers and, remarkably,
also of CDH5.
Finally, using advanced bioinformatics tools and taking advantage of
publicly available data of uveal melanomas (The Cancer Genome Atlas,
TCGA), new prognostic factors were identified in this thesis, highlighting
endothelial molecules such as CDH5 and KDR and several members of the
ADAMTS family of proteases. A detailed analysis also uncovered a high
expression of ADAMTS1 at early stages of uveal melanoma, confirming the
contribution of this protease to phenomena of induction of stemness
features and of endothelial-like phenotype in tumor cells. Additionally, a
broader study of ADAMTS proteases suggested the role of other members
of the family throughout the progression of this aggressive cancer subtype.
All these results lead to the general conclusion that ADAMTS1 is necessary
for an adequate development of uveal melanoma, since it contributes to the
acquisition of an endothelial-like phenotype and affects stemness features,
without ignoring its main function as an extracellular matrix modulator. The
work shown in this thesis represents the first evidence that supports the
development of therapeutic targets directed to the extracellular matrix in
the fight against uveal melanoma.},
organization = {Tesis Univ. Granada.},
publisher = {Universidad de Granada},
keywords = {ADAMTS proteases},
keywords = {Uveal melanoma},
keywords = {Tumor cells},
title = {ADAMTS proteases and uveal melanoma: unveiling the contribution of ADAMTS1 to the plasticity of tumor cells},
author = {Peris Torres, Carlos},
}