Estudo da metilação de DNA de genes drivers na progressão do carcinoma medular da tiroide

Nenhuma Miniatura disponível
Data
2017-03-29
Autores
Cardoso, Mirian Goncalves [UNIFESP]
Orientadores
Silva, Magnus Regios Dias da [UNIFESP]
Tipo
Tese de doutorado
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Resumo
Medullary thyroid carcinoma (CMT) originates from parafollicular or C-cells and comprises 5% of thyroid tumors. Mutations with gain of function on the RET oncogene are common in CMT, followed by those in the KRAS and HRAS genes. Recently, a large-scale genomic sequencing study did not identify additional mutations in CMT. This data together with the clinical observation that individuais with the same familial CMT mutation (CMTF) present different clinical evolutions led us to the following question: what epigenetic changes would contribute to the progression of CMT? Thus, the objective of this study was to verify if the aberrant DNA methylation could be a mechanism of inactivation of tumor suppressor genes as driver genes. In a first step, we studied genes pointed by the literature as potentially involved with the tumorigenesis of CMT. Among these studies, aberrant signaling of the NOTCH pathway was indicated resulting in a decrease in HES1 expression and increase of the tumor markers cromogranin and calcitonin in CMT. We verified whether the hypermethylation of HES1 could be responsible for the variable progression of CMT. We observed a variation of the meth.ylation and expression of HES1 in vitro suggesting relationship with the type of mutation in RET. In a second step, we sought to expand the search for new driver genes in CMT using a global genomic genomic analysis platform (Infinium 27K Methylation array). Among these genes, we identified and chose to study the chromodomain helicase DNA binding protein 5 (CHD5) tumor suppressor gene because it was associated with the development of neuroblastoma. We also observed that CHD5 is hypermethylated in the CMT cell line (TT cells, with the RET p.C634R genotype) and in paraffin embedded tumor samples. Treatment of the TT line with 5-aza-deoxycytidine (DAC) restored CHD5 expression, suggesting a regulation mediated by DNA methylation. We also assessed whether there was a possible epigenetic signature associated with CMT progression; For that, we also studied 17 tumor samples with the same mutation in RET (p.M918T) with different stages of tumor progression and survival time, for which we used a new platform of expanded CpG (850K beadchip DNA methylation array) . We did not find differentially methy/ated genes predictors of survival in a global analysis. However, through a particularized ana/ysis of genes, we found that the RASL 11B and UNC13A genes correlated with longer surviva/ time in patients with CMT exhibiting the RET p.M918T mutation. Identification of the differential methylation pattern of driver genes, both of the oncogene class and of tumor suppressors, may improve understanding of CMT biology and provide new therapeutic approaches and clinical prognostic indicators.
O carcinoma medular da tiroide (CMT) origina-se das células parafoliculares ou células C e compreende 5% dos tumores da tiroide. Mutações com ganho de função no oncogene RET são comuns no CMT, seguidas por aquelas nos genes KRAS e HRAS. Recentemente, um estudo de sequenciamento genômico em larga escala não identificou mutações adicionais no CMT. Este dado juntamente com a observação clínica de que indivíduos com a mesma mutação CMT familial (CMTF) apresentam evoluções clínicas diferentes nos motivou a seguinte questão: quais mudanças epigenéticas contribuiriam a progressão do CMT? Dessa forma, o objetivo desse estudo foi verificar se a metilação aberrante do DNA poderia ser um mecanismo de inativação de genes supressores de tumor como genes driver. Em uma primeira etapa, estudamos genes apontados pela literatura como potencialmente envolvidos com a tumorigênese do CMT. Dentre estes estudos, foram apontados uma sinalização aberrante da via NOTCH resultando em uma diminuição da expressão de HES1 e aumento dos marcadores tumorais cromogranina e calcitonina em CMT. Nós verificamos se a hipermetilação do HES1 poderia ser responsável pela variável progressão do CMT. Nós obse.rvamos uma variação da metilação e expressão de HES1 in vitro sugerindo relação com o tipo de mutação no RET. Numa segunda etapa, buscamos ampliar a pesquisa de novos genes driver em CMT utilizando uma plataforma de análise genômica global de metilação (Infinium 27K Methylation array). Dentre este conjunto de genes, identificamos e optamos por estudar o gene supressor de tumor chromodomain helicase DNA binding protein 5 (CHD5) por ter sido associado ao desenvolvimento de neuroblastoma. Observamos também que o CHD5 está hipermetilado na linhagem celular de CMT (células TT, com o genótipo RET C634R) e em amostras de tumor incluso em parafina. O tratamento da linhagem TT com 5-aza-deoxicitidina (DAC) restaurou a expressão do CHD5, sugerindo uma regulação mediada por metilação de DNA. Nós também avaliamos se haveria uma possível assinatura epigenética associada à progressão do CMT; para tanto, estudamos 17 amostras de tumor com a mesma mutação no RET (p.M918T) com diferentes estágios de progressão tumoral e tempo de sobrevivência, para tanto, utilizamos uma nova plataforma mais ampliada de sítios CpG (850K beadchip DNA methylation array). Não encontramos genes diferencialmente metilados preditores de sobrevivência numa análise global. No entanto, aplicando-se uma análise particularizada de genes, verificamos que os genes RASL 11B e UNC13A se correlacionaram com maior tempo de sobrevivência de pacientes com CMT carregando a mutação RET p.M918T. A identificação do padrão de metilação diferencial de genes driver, tanto da classe de oncogenes como de supressores de tumor, pode melhorar o entendimento da biologia do CMT e fornecer novas abordagens terapêuticas e indicadores de prognóstico clínico.
Descrição
Citação