Articulo de referencia

Molécula de adhesión de células epiteliales

La molécula de adhesión celular epitelial ( EpCAM ), también conocida como CD326 , entre otros nombres, es una glicoproteína transmembrana que media la adhesión célula-célula ho...

La molécula de adhesión celular epitelial ( EpCAM ), también conocida como CD326 , entre otros nombres, es una glicoproteína transmembrana que media la adhesión célula-célula homotípica independiente de Ca2 + en los epitelios . [ 5 ] EpCAM también participa en la señalización celular, [ 6 ] la migración, [ 7 ] la proliferación y la diferenciación. [ 8 ] Además, EpCAM tiene potencial oncogénico debido a su capacidad para regular positivamente MYC , FABP5 [ 6 ] y las ciclinas A y E. [ 9 ] Dado que EpCAM se expresa exclusivamente en epitelios y neoplasias derivadas de epitelios, puede utilizarse como marcador diagnóstico para diversos cánceres . Parece desempeñar un papel en la tumorigénesis y la metástasis de carcinomas , por lo que también puede actuar como un posible marcador pronóstico y como un posible objetivo para estrategias inmunoterapéuticas. [ 10 ]

Patrón de expresión

Descubierta por primera vez en 1979, la EpCAM se describió inicialmente como un antígeno de superficie dominante en el carcinoma de colon humano. [ 11 ] Debido a su prevalencia en muchos carcinomas, ha sido "descubierta" en varias ocasiones. [ 12 ] Por lo tanto, la EpCAM tiene muchos nombres alternativos, entre los que destacan TACSTD1 (transductor de señal de calcio asociado a tumores 1), CD326 (grupo de diferenciación 326) y el antígeno 17-1A. [ 13 ]

La expresión de EpCAM no se limita a los carcinomas de colon humanos; de hecho, EpCAM se expresa en diversos tejidos epiteliales humanos, carcinomas y células progenitoras y madre . Sin embargo, EpCAM no se encuentra en células no epiteliales ni en cánceres de origen no epitelial. EpCAM se expresa en la membrana basolateral de todos los epitelios simples (especialmente glandulares), pseudoestratificados y de transición. Por el contrario, los epitelios escamosos estratificados normales son negativos para EpCAM. El nivel de expresión puede variar significativamente entre los distintos tipos de tejido. En el tracto gastrointestinal , el epitelio gástrico expresa niveles muy bajos de EpCAM. Los niveles de expresión son sustancialmente más altos en el intestino delgado , y en el colon, EpCAM probablemente se expresa en los niveles más altos entre todos los tipos de células epiteliales. [ 13 ]

EpCAM se sobreexpresa frecuentemente en carcinomas, pero no se expresa en cánceres de origen no epitelial. En las células cancerosas, EpCAM se expresa de forma dispersa a lo largo de la membrana celular. [ 14 ] Sin embargo, la expresión de EpCAM en carcinomas suele ser heterogénea; algunas células de un tumor presentan mayor cantidad de EpCAM que otras en el mismo tumor.

Los carcinomas escamosos suelen expresar EpCAM, mientras que las células escamosas normales no lo hacen. La expresión de EpCAM difiere entre los distintos tipos de carcinomas de células renales y aumenta durante el desarrollo de resistencia a los andrógenos en el cáncer de próstata . [ 15 ] Todo esto apunta a la utilidad de EpCAM como herramienta diagnóstica para diversos tipos de cáncer.

Estructura

Aunque se identifica como una molécula de adhesión celular, EpCAM no se asemeja estructuralmente a ninguna de las cuatro familias principales de moléculas de adhesión celular , a saber , cadherinas , integrinas , selectinas y miembros de la superfamilia de las inmunoglobulinas . [ 13 ]

EpCAM es una proteína de membrana de tipo I glicosilada , de 30 a 40 kDa. La secuencia de la molécula de EpCAM predice la presencia de tres posibles sitios de glicosilación N-ligada. Está compuesta por 314 aminoácidos . EpCAM consta de un dominio extracelular (242 aminoácidos) con dominios similares a repeticiones del factor de crecimiento epidérmico (EGF) y de tiroglobulina , un único dominio transmembrana (23 aminoácidos) y un dominio intracelular corto (26 aminoácidos). [ 10 ] El dominio extracelular a veces se denomina EpEX, y el dominio intracelular, EpICD. [ 14 ]

Función

Actualmente se está investigando la función exacta de EpCAM, pero parece que desempeña muchas funciones diferentes.

Adhesión celular

Se descubrió inicialmente que EpCAM desempeña un papel en la adhesión celular homotípica. [ 5 ] Esto significa que la EpCAM en la superficie de una célula se une a la EpCAM de una célula vecina, manteniendo así las células unidas. Las adhesiones mediadas por EpCAM son relativamente débiles, en comparación con otras moléculas de adhesión, como las cadherinas clásicas.

EpICD es necesario para que EpCAM medie la adhesión intercelular; EpCAM media la adhesión intercelular y se asocia con el citoesqueleto de actina a través de EpICD. [ 16 ]

EpCAM tiene un impacto negativo en las adhesiones mediadas por cadherinas. La sobreexpresión de EpCAM no altera el nivel celular total de cadherinas, sino que disminuye la asociación del complejo cadherina/ catenina en el citoesqueleto . A medida que aumenta la expresión de EpCAM, la cantidad total de α-catenina disminuye, mientras que los niveles celulares de β-catenina permanecen constantes. [ 17 ]

Se ha cuestionado la actividad adhesiva homotípica, ya que diversos experimentos bioquímicos in vivo e in vitro no han detectado interacciones trans. [ 18 ] La actividad proadhesiva de EpCAM podría explicarse mediante modelos alternativos, [ 19 ] basados ​​en su capacidad para regular la señalización de PKC y la actividad de la miosina. [ 20 ]

Recientemente, se ha descubierto que EpCAM contribuye al mantenimiento de las uniones estrechas. [ 21 ]

La proliferación activa en varios tejidos epiteliales se asocia con una mayor expresión de EpCAM o con una expresión de novo . Esto es especialmente evidente en tejidos que normalmente no presentan niveles de expresión de EpCAM o los presentan en niveles bajos, como el epitelio escamoso. El nivel de expresión de EpCAM se correlaciona con la actividad proliferativa de las células intestinales y se correlaciona inversamente con su diferenciación. [ 8 ]

Papel en el cáncer

EpCAM puede ser escindida, lo que le confiere potencial oncogénico . Tras la escisión, el dominio extracelular (EpEX) se libera en el área que rodea la célula, y el dominio intracelular (EpICD) se libera en el citoplasma. EpICD forma un complejo con las proteínas FHL2, β-catenina y Lef dentro del núcleo. Este complejo se une al ADN y promueve la transcripción de varios genes. Entre los genes diana de la sobreexpresión se incluyen MYC , FABP5 y las ciclinas A y E. [ 6 ] Esto tiene el efecto de promover el crecimiento tumoral. Además, la EpEX escindida puede estimular la escisión de moléculas adicionales de EpCAM, lo que resulta en un bucle de retroalimentación positiva . [ 14 ] La cantidad de β-catenina en el núcleo puede modular el nivel de expresión de EpCAM. [ 22 ]

EpCAM también puede desempeñar un papel en la transición epitelio-mesenquimal (EMT) en tumores, aunque sus efectos exactos no se comprenden del todo. Su capacidad para suprimir la E-cadherina sugiere que EpCAM promovería la EMT y la metástasis tumoral, pero sus propiedades de adhesión celular homotípica pueden contrarrestar su capacidad para suprimir la E-cadherina. [ 23 ] Los resultados de diferentes estudios suelen ser contradictorios. En un estudio, por ejemplo, el silenciamiento de EpCAM con ARN de interferencia corto (siRNA) condujo a una reducción de la proliferación, migración e invasión de células de cáncer de mama in vitro [ 7 ] lo que apoya el papel de EpCAM en la promoción de la EMT. En otro estudio, se encontró que las células que experimentaban EMT regulaban negativamente EpCAM. [ 24 ] En un estudio, los tumores epiteliales a menudo eran fuertemente positivos para EpCAM, pero los tumores mesenquimales mostraron solo positividad ocasional y débil. [ 15 ] Se ha sugerido que la expresión de EpCAM se regula negativamente durante la EMT, pero luego se regula positivamente una vez que la metástasis llega a su futuro sitio tumoral. [ 25 ]

Importancia clínica

Objetivo de la inmunoterapia

It has been speculated that since EpCAM in normal epithelia is expressed mostly on the basolateral membrane, it would be much less accessible to antibodies than EpCAM in cancer tissue, where it is homogeneously distributed on the cancer cell surface. In addition to being overexpressed in many carcinomas, EpCAM is expressed in cancer stem cells, making EpCAM an attractive target for immunotherapy. However, the heterogeneous expression of EpCAM in carcinomas and the fact that EpCAM is not tumor-specific (i.e., it is found in normal epithelium) raise concerns that immunotherapy directed towards EpCAM could have severe side effects.[13] As the role of EpCAM in cancer cell signaling is better understood, EpCAM signaling rather than EpCAM itself may be a target for therapeutic intervention.[14]

Edrecolomab, catumaxomab, nofetumomab and other monoclonal antibodies are designed to bind to it.[10][26]

Histopathology

Comparison H&E stain (left) with BerEP4 immunohistochemistry staining (right) on a pathological section having basal cell carcinoma (BCC) with squamous cell metaplasia. Only BCC cells are stained with BerEP4 in this image.[27]

EpCAM is often overexpressed in certain carcinomas, including in breast cancer, colon cancer and basal cell carcinoma of the skin.[28] The diagnosis of such conditions can therefore be assisted by immunohistochemistry using BerEp4, which is an antibody to EpCAM.[28]

Genetic disorders

A problem in EpCAM can indirectly cause Lynch syndrome,[29] a genetic disorder that leads to increased risk of cancer. Deletion of a portion of the 3' end of the EpCAM gene causes epigenetic inactivation of the MSH2 gene by hypermethylating the promoter region of the MSH2 gene.

Mutations in EpCAM have also been associated with congenital tufting enteropathy[30] which causes intractable diarrhea in newborn children.

References

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Este artículo incorpora texto de la Biblioteca Nacional de Medicina de los Estados Unidos , que es de dominio público .