LA PROTEINA CHINASI CK2 NEL LINFOMA MANTELLARE: UN POSSIBILE BERSAGLIO TERAPEUTICO IN ASSOCIAZIONE AGLI INIBITORI BET

Mantle cell lymphoma (MCL) is a rare B-cell neoplasm. It accounts for 3-10% of non-Hodgkin lymphomas and is characterized by aggressive behavior, poor prognosis, and high relapse rate. Current therapeutic approaches based on chemoimmunotherapy do not provide a curative solution. The search for new therapeutic targets is therefore mandatory to optimize the treatment of MCL. The growing understanding of the molecular mechanisms involved in the disease has led to the development of new agents studied both in first line and relapse/refractory settings, such as downstream inhibitors of the B-cell receptor (BCR) signaling pathways. Studies in several hematologic malignancies, including MCL, have previously highlighted the central role of serine-threonine kinase CK2 in tumorigenesis. CK2 is involved in different survival signal pathways, such as the cascades associated with chronic BCR activation, e.g AKT/PI3K and NF-κB. Inactivation of CK2 results in cytotoxicity in MCL and other malignancies. Recently, bromodomain and extraterminal domain (BET) proteins have emerged as a new potential therapeutic target in acute myeloid leukemia and acute lymphoblastic leukemia, as they are also involved in survival signaling pathways such as NF-κB and PIK3/AKT, suggesting their crucial role in sustaining the tumor phenotype. Inhibition of the BET proteins thus appears to be important in negatively regulating the transcription of factors implicated in tumorigenesis and could therefore also be a viable therapeutic option in MCL. In this work, we confirmed the key role played by CK2 in the survival and in the proliferation of MCL cells, by studying the potential effect of its inactivation through the chemical inhibition with CX-4945. We subsequently investigated the action of the association between CX-4945 and the BET inhibitors, JQ-1 and INCB-054329, in an attempt to increase their cytotoxic effect by acting on common signal pathways. The co-treatments showed a synergistic effect of CK2 and BET inhibitors in inducing apoptosis and proliferative arrest. Treatment of cells with CX-4945 reduces the expression of the anti-apoptotic protein Mcl-1 and the activation of NF-κB and PIK3/AKT signaling pathways. The simultaneous inhibition of CK2 and BET proteins allowed the overcoming of resistance that emerged from single treatment with BET inhibitors, such as increased expression of Mcl-1. These results thus indicate that inactivation of CK2 can enhance the BET inhibitors induced cytotoxicity and pave the way to the development of future combination therapies in the treatment of MCL.  

Il linfoma mantellare (MCL) è una rara neoplasia delle cellule B. Essa rappresenta il 3-10% dei linfomi non-Hodgkin ed è caratterizzata da comportamento aggressivo, prognosi infausta ed elevato tasso di ricadute. Gli attuali approcci terapeutici basati sulla chemioimmunoterapia non forniscono una soluzione curativa. La ricerca di nuovi bersagli terapeutici è quindi obbligatoria per ottimizzare il trattamento del MCL. La crescente comprensione dei meccanismi molecolari implicati nella malattia ha portato allo sviluppo di nuovi agenti studiati sia in prima linea che in fase di recidiva/refrattarietà, come gli inibitori a valle delle vie del segnale del recettore delle cellule B (BCR). Studi effettuati in diverse neoplasie ematologiche, tra cui MCL, hanno precedentemente evidenziato il ruolo centrale della serin-treonin chinasi CK2 nella tumorigenesi. CK2 è coinvolta in numerose vie del segnale importanti per la proliferazione cellulare, come le vie associate all’attivazione cronica del BCR, quali AKT/PI3K e NF-κB. L’inattivazione di CK2 risulta citotossica nel MCL e in altre neoplasie. Recentemente le proteine bromodomain and extraterminal domain (BET) sono emerse come nuovo potenziale bersaglio terapeutico nella leucemia mieloide acuta e nella leucemia linfoblastica acuta, in quanto coinvolte in alcune vie del segnale come NF-κB e PIK3/AKT, suggerendo il loro ruolo cruciale nel sostenere il fenotipo tumorale. L’inibizione delle proteine BET risulta quindi importante nel regolare negativamente la trascrizione di fattori implicati nella tumorigenesi e potrebbe quindi essere una valida opzione terapeutica anche nel MCL. In questo lavoro, abbiamo confermato il ruolo chiave svolto da CK2 nella sopravvivenza e nella proliferazione delle cellule di MCL, studiando il potenziale effetto della sua inattivazione attraverso l'inibizione chimica con CX-4945. Abbiamo successivamente indagato l’azione dell’associazione fra CX-4945 e gli inibitori BET, JQ-1 e INCB-054329, nel tentativo di aumentarne il loro effetto citotossico, agendo su vie del segnale comuni. I cotrattamenti hanno evidenziato un effetto sinergico nell’indurre apoptosi e arresto proliferativo. Il trattamento delle cellule con CX-4945 riduce l’espressione della proteina antiapoptotica Mcl-1 e l’attivazione delle vie del segnale di NF-κB e PIK3/AKT. La simultanea inibizione di CK2 e delle proteine BET ha permesso il superamento di resistenze emerse dal singolo trattamento con gli inibitori BET, quali l’aumento di espressione di Mcl- 1. Questi risultati indicano dunque che l’inattivazione di CK2 può aumentare l’effetto citotossico indotto dagli inibitori BET, gettando basi promettenti per future terapie di associazione nel trattamento del MCL.