Antecedentes: As intervenções terapêuticas direcionadas usando inibidores da tirosina quinase (TKIs) fornecem respostas encorajadoras ao tratamento em pacientes com adenocarcinomas pulmonares rearranjados com ALK, mas a resistência ocorre quase inevitavelmente. Além dos mecanismos de resistência intrínseca às células tumorais, evidências acumuladas sugerem que os fibroblastos associados ao câncer (CAFs) no microambiente tumoral contribuem para a resistência à terapia. Este estudo teve como objetivo investigar redes moleculares conduzidas por CAF que moldam a suscetibilidade terapêutica de células de adenocarcinoma pulmonar induzido por ALK.
Métodos: Co-culturas esferóides tridimensionais (3D) compreendendo células de adenocarcinoma pulmonar rearranjadas com ALK e CAFs foram utilizadas para modelar o microambiente tumoral. O sequenciamento de RNA de célula única foi realizado para descobrir diferenças transcricionais entre esferóides homotípicos e heterotípicos tratados com TKI. Os ensaios funcionais avaliaram os efeitos do meio condicionado por CAF e dos fatores secretados por CAF na sobrevivência, proliferação, metabolismo lipídico e sinalização de AKT a jusante. O potencial terapêutico de direcionamento das vulnerabilidades metabólicas foi avaliado usando a inibição farmacológica do metabolismo lipídico e pela indução da ferroptose.
Resultados: Os CAFs diminuíram significativamente a resposta apoptótica das células tumorais pulmonares aos inibidores da ALK e, ao mesmo tempo, aumentaram sua capacidade proliferativa. O sequenciamento de RNA de célula única identificou genes associados à lipogênese como uma diferença transcricional chave entre esferóides tumorais pulmonares homotípicos e heterotípicos tratados com TKI. O meio condicionado por CAF e os fatores secretados por CAF HGF e NRG1 ativaram a sinalização de AKT em células tumorais pulmonares rearranjadas com ALK cultivadas em 3D, levando ao aumento da lipogênese de nova e à supressão da peroxidação lipídica. Essas adaptações metabólicas foram críticas para promover a sobrevivência das células tumorais e promover a resistência à terapia. Notavelmente, tanto a inibição dupla de ALK quanto do fator regulador de lipídios SREBP-1, bem como o co-tratamento com indutores de ferroptose, como erastina ou RSL3, interromperam efetivamente o nicho de suporte metabólico impulsionado pelo CAF e restauraram a sensibilidade dos esferóides tumorais pulmonares resistentes à inibição de ALK.
Conclusões: Este estudo destaca um papel crítico dos CAFs na mediação da resistência aos ALK-TKIs por meio da reprogramação do metabolismo lipídico em células de câncer de pulmão rearranjadas com ALK. Isso sugere que o direcionamento dessas vulnerabilidades metabólicas, particularmente por meio da inibição do metabolismo lipídico ou da indução da ferroptose, poderia fornecer uma nova abordagem terapêutica para superar a resistência e melhorar os resultados dos pacientes.
Palavras-chave: Cultura celular 3D; fibroblastos associados ao câncer; EML4-ALK; metabolismo lipídico; adenocarcinoma pulmonar; resistência à terapia.
