Impacto do silenciamento do fator de transcrição PBX1 na expressão de genes da via de angiogênese em linhagens de câncer de mama
Resumo
Resumo: Câncer é o termo dado para descrever um conjunto de mais de 100 patologias, as quais possuem em comum a capacidade de crescer descontroladamente e invadir tecidos adjacentes. Os hallmarks do câncer, propostos por Hanahan & Weinberg consistem em um grupo de características importantes para progressão e manutenção da doença. Dentre eles, o hallmark da angiogênese é relevante principalmente para a metástase e nutrição do tumor, provendo oxigênio e nutrientes para que ele cresça e possa invadir outros tecidos. O fator de transcrição PBX1 possui diversas funções associadas à biologia do desenvolvimento, e nos últimos anos, as pesquisas o associaram a diversos hallmarks do câncer, incluindo o processo de angiogênese. Este trabalho buscou explorar correlações da expressão diferencial de PBX1 e com genes envolvidos na via de angiogênese e impactos funcionais do silenciamento do mesmo no contexto de linhagens de câncer de mama. Ainda, para fins de melhor compreensão do papel de PBX1 em pan-cancer, análises em bancos de dados públicos foram investigadas. Através de análise de transcriptoma de amostras de pacientes com câncer de mama, disponíveis em bancos de dados públicos, observou-se uma maior expressão de PBX1 nos subtipos luminais em comparação com os demais. Esta diferença está relacionada com o aumento na expressão em amostras positivas para os receptores hormonais de estrogênio e progesterona em relação às que não os expressam. No entanto, análises de sobrevida, não indicam que a expressão aumentada ou diminuída deste gene seja um marcador prognóstico. Ao se avaliar o impacto do silenciamento de PBX1 em genes envolvidos na via de angiogênese na linhagem celular de câncer de mama MCF7 foi possível obter um silenciamento de aproximadamente 40% da expressão deste gene, 48 horas após a transfecção. O silenciamento não provocou um impacto na viabilidade ou proliferação celular, porém houve diminuição significativa (p<0,05) na capacidade clonogênica. Observou-se também o aumento (p<0,05) na expressão do fator anti-angiogênico TIMP1 e diminuição na expressão de VEGFA (p< 0,001) e de ANGPLT4 (p< 0,01), dois fatores pró-angiogênicos, em decorrência da diminuição da expressão de PBX1. Na linhagem MDA-MB-231, a expressão de PBX1 não foi detectada por RT-qPCR ou por immunoblotting, apesar de ter sido observada em dados públicos de RNAseq. Estes resultados sugerem que PBX1 pode participar da via de angiogênese, particularmente nos tumores de mama positivos para receptores de estrogênio, atuando como um oncogene. Finalmente, para uma visão mais global do papel de PBX1 nos processos tumorais, utilizando informações do banco de dados do TCGA, observa-se uma expressão diferencial deste gene em 16 tipos tumorais com impacto na sobrevida dos pacientes de câncer de células claras de rim (KIRC), tornando-o um bom candidato a futuras investigações nesta patologia. Abstract: Cancer is the term given to describe a set of more than 100 pathologies, which have in common the ability to grow uncontrollably and invade adjacent tissues. Cancer hallmarks, proposed by Hanahan & Weinberg, consist of a group of characteristics shared by almost, if not all cancers, and are important for disease progression and maintenance. Among them, the hallmark of angiogenesis is relevant mainly for tumor metastasis and nutrition, providing oxygen and nutrients for it to grow and invade other tissues. The transcription factor PBX1 has several functions associated with developmental biology, and in recent years, research has associated it with several hallmarks of cancer, including the process of angiogenesis. This work sought to evaluate the relationship of PBX1 in genes involved in the angiogenesis pathway in the context of breast cancer. Through transcriptome analysis of samples from breast cancer patients, available in public databases, we observed a higher expression of PBX1 in luminal subtypes than the others. This difference is related to the increased expression in positive samples for estrogen and progesterone hormone receptors compared to those that do not. However, survival analyzes do not indicate that increased or decreased expression of this gene is a prognostic marker. We also sought to evaluate the impact of PBX1 silencing on genes involved in the angiogenesis pathway in MCF7 breast cancer cell line. In this strain, we obtained a silencing of approximately 40% of the expression of this gene 48 hours after transfection. The silencing did not cause an impact on cell viability or proliferation, but there was a significant decrease (p<0.5) in clonogenic capacity. There was an increase (p< 0.5) in the expression of the anti-angiogenic factor TIMP1 and a reduction of VEGFA (p< 0.001) and ANGPLT4 (p< 0.01), two pro-angiogenic factors, as a result of the decreased expression of PBX1. Despite being observed in public RNAseq data, in the MDA-MB-231 strain, PBX1 expression was not detected by RT-qPCR or immunoblotting. These results suggest that PBX1 may participate in the angiogenesis pathway, particularly in estrogen receptor-positive breast tumors, acting as an oncogene. Finally, for a more global view of the role of PBX1 in tumor processes, using information from the TCGA database, a differential expression of this gene was observed in 16 tumor types with an impact on the survival of patients with clear cell kidney cancer (KIRC), making it a good candidate for future investigations in this pathology.
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