RESUMO
O carcinoma papilífero de tireoide (CPT) representa 85% dos casos de carcinomas da tireoide. A mutação BRAFV600E é descrita em 45% dos CPTs estando relacionada ao grau de agressividade tumoral e a um pior prognóstico. Embora o papel oncogênico de BRAF na proliferação celular, sobrevivência e desdiferenciação tumoral seja bem estabelecido, ainda é pouco compreendida sua relação como modificador de perfis de metilação do DNA em genes supressores tumorais. O perfil de metilação do DNA foi realizado em 42 amostras de CPT pareadas com o tecido adjacente não tumoral. O papel da mutação BRAFV600E neste processo também foi investigado, assim como os resultados da expressão gênica de um estudo prévio do grupo. Foi utilizada para esta proposta a plataforma Infinium® Human Methylation450 BeadChip (Illumina, San Diego, CA, USA). Alterações nos padrões de metilação foram observados em 4265 genes, sendo a maioria hipometilados em relação ao tecido não tumoral adjacente. Uma análise integrada entre os dados de metilação e de expressão gênica (resultante de outro estudo nas mesmas amostras) revelou 299 genes com correlação inversa. Os genes com níveis de metilação e de expressão alterados foram confirmados por análises in silico utilizando amostras de CPT do consórcio The Cancer Genome Atlas. Estas alterações foram submetidos a análises de vias e redes gênicas (software IPA e KOBAS) revelando as vias de sinalização de PDGF e de FGF como as principais envolvidas em PTC. Os genes GABRB2, ERBB3, HMGA2, DNMT1 e SOX14 foram avaliados e validados na análise de expressão (RT-qPCR) e metilação (pirosequenciamento) em amostras dependentes e independentes dos arrays. A metilação alterada do GABRB2 foi associada com o tamanho tumoral e a presença da mutação BRAFV600E. Os achados deste estudo mostraram que a presença da mutação BRAFV600E parece modificar o perfil de metilação do DNA. Alterações nos níveis de metilação de DNMT1 e SOX14 parecem estar envolvidas na tumorigênese da tireoide. As alterações em HMGA2 e ERBB3 confirmaram dados da literatura e do GABRB2 revelou uma associação com pior prognóstico demonstrando seu papel como potencial biomarcador molecular.
Papillary thyroid cancer (PTC) accounts for approximately 85% of all thyroid malignancies. The BRAFV600E mutation is described in 45% of PTCs and has been related to tumor aggressiveness and also with poor prognosis. Although the oncogenic involvement of the BRAF mutation in cell proliferation, survival and tumor dedifferentiation is well established, the association of this alteration as modifier of DNA methylation profile in tumor suppressor genes is poorly understood. DNA methylation profile was performed in 42 PTC and adjacent non-tumoral tissue samples. The role of BRAF mutation in this process was also investigated, as well the results of gene expression obtained from our previous study. To this purpose, the Infinium® Human Methylation450 BeadChip platform (Illumina, San Diego, CA, USA) was used. Abnormal methylation patterns were observed in 4,265 genes; most of the probes were hypomethylated compared to non-tumoral adjacent tissue. An integrative analysis between methylation and expression data (from our previous study) revealed 299 genes with inverse correlation. The genes with alterations in methylation and expression levels were further confirmed by in silico analysis using PTC data from The Cancer Genome Atlas Consortium. In addition, the data were submitted to pathway and network analysis (software IPA and KOBAS) revealing PDGF and FGF signaling pathways as the most relevant alterations. GABRB2, ERBB3, HMGA2, DNMT1 and SOX14 genes were selected and validated by gene expression (RT-qPCR) and DNA methylation analysis (pyrosequencing) in an array-dependent and independent set of samples. Altered GABRB2 methylation pattern was associated with tumor size and BRAFV600E. Our data suggest that BRAF mutation modify the DNA methylation profile. Alteration of DNA methylation pattern of DNMT1 and SOX14 genes seems to be involved in thyroid tumorigenesis process. Alterations in both, methylation and expression of the HMGA2 and ERBB3 genes confirmed previous data of the literature. GABRB2 gene showed an association with poor prognosis and has the potential to be used as a molecular biomarker.
Assuntos
Humanos , Masculino , Feminino , Neoplasias da Glândula Tireoide , Câncer Papilífero da Tireoide , Glândula Tireoide , DNARESUMO
BRAF mutation has recently emerged as a potential prognostic marker for papillary thyroid carcinoma (PTC) due to several studies suggesting that it may condition the development of tumors with aggressive behavior. A study of the phenotypes of thyroid follicular cell lines and transgenic mice characterized by targeted expression of BRAF mutation indicates that, at variance with RET/PTC rearrangement, it induces or facilitates genomic instability and higher invasiveness and eventually deeper tumor de-differentiation and more significant suppression of apoptosis. An analysis of differential gene expression of PTCs harboring BRAF mutation versus PTCs characterized by other genetic alterations shows an important impairment of the expression of genes related to intra-thyroidal iodine metabolism machinery, up-regulation of Glut-1 mRNA, methylation-induced gene silencing of tumor suppressor genes and up-regulation of pro-angiogenetic proteins such as VEGF. Correlation of BRAF mutation with PTC clinico-pathological features yields controversial results, with several studies showing the association with unfavourable clinico-pathological qualities, while others do not confirm the findings. This review will summarize the studies in favor of or in contrast with a role of BRAF mutation as a prognostic marker in PTC. We will also indicate what information we still need in order to routinely introduce this indicator in clinical practice.
Mutações no BRAF surgiram recentemente como potenciais marcadores prognósticos do carcinoma papílifero de tiróide (CPT) graças a vários estudos que sugerem que ele possa condicionar o desenvolvimento de tumores com comportamento agressivo. Um estudo do fenótipo das células de linhagem folicular de tiróide em camundongos transgênicos caracterizados pela expressão direcionada de mutações BRAF, indicam, à semelhança dos rearranjos RET/PTC, que ele induz ou facilita a instabilidade genômica, a alta invasividade e, por fim, uma profunda desdiferenciação tumoral com supressão mais significativa da apoptose. Uma análise da expressão gênica diferencial do CPT associado com mutações BRAF versus o CPT caracterizado por outras alterações gênicas mostra uma redução importante da expressão dos genes relacionados com a maquinaria do metabolismo do iodo intratiroideano, aumento da regulação do mRNA do Glut-1, silenciamento gênico induzido por metilação dos genes supressores tumorais e aumento da regulação das proteínas pró-angiogênicas, como a VEGF. A correlação da mutação BRAF com os achados clínico-patológicos do CPT mostra resultados controversos, com vários estudos indicando associação com parâmetros clínico-patológicos desfavoráveis e outros não confirmando esses achados. Esta revisão sumariza os estudos a favor ou não do papel da mutação BRAF como um marcador prognóstico no CPT. Indicaremos, também, quais informações são ainda necessárias para a introdução rotineira deste indicador na prática clínica.