Resumo: A Leucemia Linfoide Aguda (LLA) é a principal neoplasia que acomete crianças e adolescentes. Embora as taxas de cura atingiram 90% na última década, 20 a 30% dos pacientes ainda apresentam recaída da doença e alguns apresentarão sequelas ao longo prazo, incluindo uma segunda malignidade. Logo, a descoberta de novos alvos e estratégias terapêuticas são ainda necessárias. Insulina e os fatores de crescimento semelhantes à insulina (IGFs) são fatores mitogênicos e de pró-sobrevivência para muitos tipos celulares, incluindo LLA. IGFs circulantes são ligados por IGF Binding Proteins (IGFBPs) que regulam sua ação. IGFBP7 é uma proteína relacionada ao IGFBP (IGFBP-rP) que, em contraste com outros IGFBPs/IGFBP-rPs, apresenta alta afinidade pela insulina comparada aos IGFs e demonstrou ligar-se também ao receptor de IGF1 (IGF1R). O papel do IGFBP7 no câncer é controverso: em alguns tumores ele foi relatado como um oncogene, enquanto em outros como um supressor de tumor. Na LLA infantil, alta expressão de IGFBP7 foi associada a um pior prognóstico. Aqui, primeiramente mostramos que IGFBP7 exerce efeitos mitogênicos autócrinos na LLA, que foram dependentes de insulina/IGF. O knockdown de IGFBP7 ou a neutralização mediada por anticorpo resultou em atenuação significativa da viabilidade celular da LLA in vitro e na progressão da leucemia in vivo. Ainda, mostramos que IGFBP7 prolonga a retenção de IGF1R na superfície das células sob estimulação com insulina/IGF1, resultando na fosforilação sustentada de IGF1R, IRS, AKT e ERK1/2. Em segundo lugar, comprovamos que a ativação sustentada do eixo IGF1R-PI3K-Akt, mediada por IGFBP7, coincide com a regulação positiva de GLUT1, melhorando o metabolismo glicolítico da LLA. A neutralização de IGFBP7 com um anticorpo monoclonal (clone C311) ou a inibição farmacológica da via PI3K-Akt demonstraram anular esse efeito, restaurando os níveis fisiológicos de GLUT1 na superfície celular. Em conclusão, destacamos que IGFBP7 desempenha um papel oncogênico na LLA, promovendo a permanência do IGF1R na superfície celular, prolongando a estimulação da insulina/IGFs e aumentando o metabolismo glicolítico através do eixo IGF1R-Akt-GLUT1. Os efeitos celulares e metabólicos descritos aqui revelam um papel até então desconhecido para IGFBP7 na LLA, abrindo portas para investigações futuras Ver menos

Abstract: Acute Lymphoblastic Leukemia (ALL) is the most common childhood cancer. Although survival rates for pediatric ALL have reached around 90% in the last decade, still approximately 20 to 30% of patient’s relapse, and some experiencing long-term sequelae of therapy including a second malignancy. Therefore, new targets and therapeutic strategies are needed. Insulin and insulin-like growth factors (IGFs) are mitogenic and pro-survival factors for many different cell types, including ALL. Circulating IGFs are bound by IGF Binding Proteins (IGFBP) that regulate their action. IGFBP7 is an IGFBP-related protein (IGFBP-rP) that in contrast to other IGFBPs/IGFBP-rPs features higher affinity for insulin than IGFs and has been shown to bind the IGF1 receptor (IGF1R). The role of IGFBP7 in cancer is controversial: in some tumors it was related to oncogene while in others as a tumor suppressor. In childhood ALL, higher IGFBP7 expression levels were associated with worse prognosis. Here we first show that IGFBP7 exerts mitogenic and pro-survival autocrine effects on ALL, which is dependent on insulin/IGF. IGFBP7 knockdown or antibody-mediated neutralization resulted in significant attenuation of ALL cell viability in vitro and leukemia progression in vivo. Our data reveals that IGFBP7 prolongs the surface retention of the IGF1R under insulin/IGF1 stimulation, resulting in sustained phosphorylation of IGF1R, IRS, AKT, and ERK1/2. Second, we also show that sustained activation of the IGF1R-PI3K-Akt axis, mediated by IGFBP7, concurs to GLUT1 upregulation, which enhance energy metabolism and increases glycolytic metabolism in B-cell precursor ALL (BCP-ALL). Both IGFBP7 neutralization with a monoclonal antibody (clone C311) as well as pharmacological inhibition of PI3K-Akt pathway abrogates this effect, restoring the physiological levels of GLUT1 on the cell surface. In conclusion, IGFBP7 plays an oncogenic role in ALL by promoting the perdurance of IGF1R at the cell surface, prolonging insulin/IGFs stimulation and enhancing glycolytic metabolism through the IGF1R-Akt-GLUT1 axis. The cellular and metabolic effects described here may offer an additional mechanistic explanation for the strong negative impact seen in ALL cells in vitro and in vivo after the knockdown or antibody neutralization of IGFBP7, revealing a hitherto unknown role for IGFBP7 in ALL, and opening doors for future investigations Ver menos