Los macrófagos APOE+ inducen características metastásicas en las células tumorales a través de la señalización TNFSF12/TNFRSF12A, lo que se correlaciona con un mal pronóstico en los pacientes.

El cáncer colorrectal (CCR) es una de las principales causas de mortalidad relacionada con el cáncer en todo el mundo, y la metástasis representa un factor determinante importante en el mal pronóstico. La transición epitelio-mesenquimal (TEM) promueve la progresión metastásica al aumentar la migración e invasión de las células tumorales. El objetivo de este estudio fue identificar los programas epiteliales malignos asociados a la TEM en el CCR y definir los mecanismos de señalización entre macrófagos y células tumorales que contribuyen a la TEM y a la resistencia a la apoptosis. Integramos la secuenciación de ARN de una sola célula, la secuenciación de ARN a granel, la transcriptómica espacial, la inmunohistoquímica y experimentos de validación funcional.

Se identificaron subpoblaciones epiteliales malignas mediante los análisis inferCNV y de reclustering, y se evaluaron los programas relacionados con la TEM mediante la puntuación de conjuntos de genes. Se evaluó la regulación transcripcional utilizando pySCENIC, datos de ChIP-seq públicos, ChIP-qPCR y ensayos de reportero de luciferasa del promotor TNFRSF12A. Se analizaron la comunicación célula-célula y la actividad de los ligandos utilizando CellPhoneDB y NicheNet. La validación funcional incluyó el western blotting, los ensayos con medio acondicionado, la neutralización de TNFSF12 y los ensayos de migración de Transwell.

Identificamos un subgrupo epitelial maligno asociado a la TEM, enriquecido con la expresión de TNFRSF12A. FOSL2 mostró una alta actividad en este subgrupo y se asoció positivamente con la expresión de TNFRSF12A. Los ensayos de ChIP-qPCR y de reportero de luciferasa del promotor respaldaron la activación transcripcional directa mediada por FOSL2 de TNFRSF12A. Se identificaron los macrófagos APOE+ como una fuente potencial de TNFSF12 en el microambiente tumoral.

TNFSF12 actuó sobre las células de CCR que expresan TNFRSF12A y se asoció con la sobreexpresión de BCL2L1, cambios similares a la TEM y una mayor migración. La sobreexpresión de TNFSF12 aumentó la expresión de BCL2L1, mientras que el medio acondicionado de macrófagos APOE+ promovió la disminución de la E-caderina, la sobreexpresión de vimentina y BCL2L1, y la migración de las células tumorales. Estos efectos se atenuaron mediante la neutralización anti-TNFSF12. Clínicamente, la combinación de una alta expresión de TNFSF12 y TNFRSF12A se asoció con una etapa de enfermedad avanzada y una peor supervivencia.

En conjunto, estos hallazgos identifican un eje de señalización entre macrófagos y células tumorales en el que FOSL2 aumenta la expresión de TNFRSF12A en las células de CCR, mientras que el TNFSF12 derivado de macrófagos APOE+ activa los programas de supervivencia y relacionados con la TEM asociados a BCL2L1. La vía TNFSF12-TNFRSF12A-BCL2L1 puede representar una posible vulnerabilidad terapéutica en el CCR metastásico. NOVEDAD E IMPACTO: Este estudio identifica un mecanismo de señalización entre macrófagos y células tumorales previamente poco caracterizado en el cáncer colorrectal (CCR), en el que el TNFSF12 derivado de macrófagos APOE+ actúa sobre las células epiteliales malignas que expresan TNFRSF12A para promover la progresión asociada a la TEM. Mediante la integración de la transcriptómica de una sola célula, la secuenciación de ARN a granel, la transcriptómica espacial y la validación funcional, demostramos que FOSL2 mejora directamente la transcripción de TNFRSF12A en las células tumorales asociadas a la TEM, aumentando así su respuesta a TNFSF12.

Funcionalmente, la señalización TNFSF12/TNFRSF12A promueve la señalización de supervivencia asociada a BCL2L1, los cambios similares a la TEM y la migración de las células tumorales, mientras que la combinación de una alta expresión de TNFSF12 y TNFRSF12A se asocia con una etapa de enfermedad avanzada y una mala supervivencia de los pacientes.

Estos hallazgos revelan un eje de comunicación entre macrófagos y células tumorales clínicamente relevante y destacan la vía TNFSF12-TNFRSF12A-BCL2L1 como una posible vulnerabilidad terapéutica en el CCR metastásico.