METABOLIC REPROGRAMMING IN ONCOGENE-DRIVEN HEPATOCELLULAR CARCINOMA: EFFECT OF LDHA KNOCK-DOWN

Il carcinoma epatocellulare (HCC), così come altri tumori solidi, è un processo multi- fasico nel quale le cellule neoplastiche vanno incontro ad una consistente riprogrammazione metabolica. Numerose evidenze suggeriscono che le differenze nelle alterazioni metaboliche che caratterizzano l’HCC siano attribuibili all’attivazione di specifici oncogeni spiegando quindi, almeno parzialmente, l’eterogeneità propria dell’HCC. A tal proposito, l’iper-espressione dell’oncogene c-Myc, frequentemente osservata nell’HCC umano, determina una riprogrammazione metabolica verso un fenotipo Warburg, tramite il quale le cellule tumorali prendono avidamente il glucosio e generano grandi quantità di lattato, mediante l’azione dell’enzima lattato deidrogenasi A (Ldha), anche in presenza di ossigeno. L’iper- espressione della Ldha, causata da una aumentata glicolisi, è associata a prognosi infausta dal momento che porta ad un rilascio eccessivo di lattato da parte delle cellule tumorali, inducendo l’acidificazione dello spazio extracellulare e favorendo l’emergenza di un microambiente tumorale (TME) immuno-permissivo. La presente tesi ha avuto come primo obiettivo lo studio della riprogrammazione metabolica in tumori indotti dalla concomitante espressione di c-Myc e h-Ras, due tra gli oncogeni più frequentemente iper-espressi nell’HCC umano. Usando lo stesso modello sperimentale, abbiamo anche valutato l’effetto dell’inibizione della Ldha - ottenuto tramite una tecnica di “Ldha knock-down inducibile ed epatocita-specifico” - sulla riprogrammazione metabolica delle cellule tumorali e sulle alterazioni del TME. I risultati ottenuti hanno rivelato che i tumori c-Myc/h-Ras sono caratterizzati da un forte metabolismo glicolitico indirizzato verso il fenotipo Warburg, e da un’aumentata attività della via del pentosio fosfato (PPP). Tuttavia, al contrario di quando osservato negli HCC generati dalla sola iper-espressione di c-Myc, la glutammina non viene utilizzata per rifornire il ciclo degli acidi tricarbossilici (TCA) ma per sostenere la sintesi di glutatione. Parallelamente, si assiste ad una parziale inibizione della fosforilazione ossidativa (OXPHOS). I nostri risultati hanno anche dimostrato che l’abrogazione della Ldha ostacola lo sviluppo e la progressione tumorale, tramite la parziale inibizione del metabolismo Warburg. Inoltre, la perdita della Ldha causa un notevole incremento dei linfociti Cd4+ nel TME, rispetto a quanto osservato negli Ldha WT, preservando così l’effetto anti-neoplastico esercitato da questa popolazione linfocitaria Nel complesso, questi risultati suggeriscono che la combinazione dell’immunoterapia con l’inibizione farmacologica della Ldha possa contribuire ad aumentare l’efficacia delle opzioni terapeutiche attualmente disponibili.