Avaliação dos níveis de expressão de genes HOX e potenciais mecanismos de regulação da expressão gênica em carcinoma epidermoide de esôfago

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2021
Autor(a) principal: Gomes, Jennifer Vieira
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade do Estado do Rio de Janeiro
Centro Biomédico::Instituto de Biologia Roberto Alcantara Gomes
Brasil
UERJ
Programa de Pós-Graduação em Biociências
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/22310
Resumo: O câncer de esôfago (CE) é o sétimo câncer mais incidente e a sexta causa de morte por câncer em todo o mundo. O carcinoma epidermóide de esôfago (CEE) representa mais de 90% dos casos de CE. No entanto, os mecanismos moleculares envolvidos na iniciação, promoção e progressão do CEE são mal compreendidos, criando um cenário sombrio. Nesse contexto, estudos que visem melhorar tanto o diagnóstico precoce quanto o prognóstico dos pacientes com CEE são necessários. Os genes HOX são membros de uma família de fatores de transcrição (TFs) caracterizados pela presença de uma sequência de DNA que codifica o homeodomínio chamado homeobox. Os genes HOX apresentam uma função fundamental no padrão eixo ântero-posterior do corpo na embriogênese, desenvolvimento de órgãos e diferenciação celular. A desregulação da expressão dos genes HOX já foi relatada em alguns tumores. No entanto, poucos estudos em CEE avaliaram a desregulação desses genes, portanto, nosso objetivo é avaliar o perfil de expressão e os possíveis mecanismos regulatórios da expressão de genes HOX (identificados em nossos dados de miroarranjo). A expressão dos genes HOX foram inicialmente identificados pela técnica de microarranjo e, em seguida, os alvos selecionados foram validados usando PCR em tempo real. Para tanto, 41 amostras de Carcinoma Epidermoide de Esôfago (CEE) e tecidos não malignos pareados da mucosa adjacente e 10 biópsias de esôfago de voluntários saudáveis foram selecionados e associados com dados clínico-patológicos e epidemiológicos. HOXA5 estava regulado negativamente no tumor em comparação com saudável e mucosa adjacente enquanto HOXA7, HOXC9, HOXC10, HOXC13, HOXD8, HOXD10 e HOXD13 estavam regulados positivamente na mucosa tumoral em comparação com amostras saudáveis e adjacentes ao tumor. Após a análise de regressão de Cox, observamos que o aumento da expressão de HOXA7 e HOXC10 foram associados a uma baixa sobrevida enquanto a alta expressão de HOXD10 foi associada à melhor sobrevida. Em seguida analisamos alguns mecanismos que podem implicar na expressão, dos quais podemos destacar a metilação e TFs. Usando dados do Illumina 450k, avaliamos o perfil de metilação desses genes e, posteriormente, através da análise in silico, foi realizada a correlação entre a expressão e a metilação. Embora tenha sido observado um perfil de metilação distinto em tumores em relação a Mucosa adjacente ao tumor e/ou saudável, as correlações entre a metilação e a expressão dos genes HOX são controversas.Além disso, por meio do banco de dados TRRUST, pesquisamos os TFs que poderiam ser alvos e reguladores dos genes HOX. Em seguida, analisamos a correlação desses TF com os HOX e uma correlação entre HOXA7 e PCGF2, que poderia ativar ou suprimir HOXA7 em CEE. Juntos, esses dados sugerem a participação dos genes HOX na carcinogênese esofágica, mas a metilação e os TF conhecidos não parecem ser os principais mecanismos de regulação gênica
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Nesse contexto, estudos que visem melhorar tanto o diagnóstico precoce quanto o prognóstico dos pacientes com CEE são necessários. Os genes HOX são membros de uma família de fatores de transcrição (TFs) caracterizados pela presença de uma sequência de DNA que codifica o homeodomínio chamado homeobox. Os genes HOX apresentam uma função fundamental no padrão eixo ântero-posterior do corpo na embriogênese, desenvolvimento de órgãos e diferenciação celular. A desregulação da expressão dos genes HOX já foi relatada em alguns tumores. No entanto, poucos estudos em CEE avaliaram a desregulação desses genes, portanto, nosso objetivo é avaliar o perfil de expressão e os possíveis mecanismos regulatórios da expressão de genes HOX (identificados em nossos dados de miroarranjo). A expressão dos genes HOX foram inicialmente identificados pela técnica de microarranjo e, em seguida, os alvos selecionados foram validados usando PCR em tempo real. Para tanto, 41 amostras de Carcinoma Epidermoide de Esôfago (CEE) e tecidos não malignos pareados da mucosa adjacente e 10 biópsias de esôfago de voluntários saudáveis foram selecionados e associados com dados clínico-patológicos e epidemiológicos. HOXA5 estava regulado negativamente no tumor em comparação com saudável e mucosa adjacente enquanto HOXA7, HOXC9, HOXC10, HOXC13, HOXD8, HOXD10 e HOXD13 estavam regulados positivamente na mucosa tumoral em comparação com amostras saudáveis e adjacentes ao tumor. Após a análise de regressão de Cox, observamos que o aumento da expressão de HOXA7 e HOXC10 foram associados a uma baixa sobrevida enquanto a alta expressão de HOXD10 foi associada à melhor sobrevida. Em seguida analisamos alguns mecanismos que podem implicar na expressão, dos quais podemos destacar a metilação e TFs. Usando dados do Illumina 450k, avaliamos o perfil de metilação desses genes e, posteriormente, através da análise in silico, foi realizada a correlação entre a expressão e a metilação. Embora tenha sido observado um perfil de metilação distinto em tumores em relação a Mucosa adjacente ao tumor e/ou saudável, as correlações entre a metilação e a expressão dos genes HOX são controversas.Além disso, por meio do banco de dados TRRUST, pesquisamos os TFs que poderiam ser alvos e reguladores dos genes HOX. Em seguida, analisamos a correlação desses TF com os HOX e uma correlação entre HOXA7 e PCGF2, que poderia ativar ou suprimir HOXA7 em CEE. Juntos, esses dados sugerem a participação dos genes HOX na carcinogênese esofágica, mas a metilação e os TF conhecidos não parecem ser os principais mecanismos de regulação gênicaEsophageal cancer (EC) is the seventh most incident cancer and the sixth leading cause of cancer death worldwide. Esophageal squamous cell carcinoma (ESCC) represents more than 90% of cases of EC. However, the molecular mechanisms involved in the initiation, promotion, and ESCC progression are poorly understood, creating a dark scenario. In this landscape, studies aimed at improving both the early diagnosis and the prognosis of patients with ESCC are necessary. HOX genes family are members of transcription factors (TFs) characterized by consensus sequence that encodes the homeodomain called homeobox. HOX genes play a fundamental role in embryogenesis, organ development, and cell differentiation. Deregulation of HOX gene expression has been reported in some tumors; however, few studies in ESCC have evaluated these genes deregulation. Therefore, our objective is to evaluate the expression profile and the possible regulatory mechanisms for HOX genes expression. The microarray technique initially identified the HOX gene expression, and then the selected targets were validated using real-time PCR. For this purpose, 41 ESCC and non-malignant tissues matched from the adjacent mucosa and ten esophageal biopsies from healthy volunteers were selected and associated with clinical-pathological and epidemiological data. HOXA5 was down-regulated in the tumor compared to healthy and adjacent mucosa, whereas HOXA7, HOXC9, HOXC10, HOXC13, HOXD8, HOXD10 and HOXD13 were up-regulated in the tumor mucosa compared to healthy and adjacent samples to the tumor. After Cox regression analysis, we found that increased expression of HOXA7 and HOXC10 were associated with low survival, while high expression of HOXD10 was associated with better survival. Then, we analyzed possible mechanisms that could regulate gene expressions, such as DNA methylation and transcription factors. Using data from our methylome, we evaluated the methylation profile of these genes and, later, through in silico analysis, a correlation between expression and methylation was performed. Although a different methylation profile was observed in tumors concerning adjacent mucosa and/or healthy tissue, the correlations between methylation and HOX gene expression are controversial. In addition, through the TRRUST database, we researched the TFs that could be targets and regulators of the HOX genes. Then, we analyzed the correlation of these TFs with HOX genes. We found a correlation between HOXA7 and PCGF2, which could activate or suppress HOXA7 in ESCC. Together, these data suggest the role of HOX genes in esophageal carcinogenesis, but methylation and known TFs do not appear to be the main mechanisms of HOX gene regulationConselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPqUniversidade do Estado do Rio de JaneiroCentro Biomédico::Instituto de Biologia Roberto Alcantara GomesBrasilUERJPrograma de Pós-Graduação em BiociênciasSimão, Tatiana de Almeidahttps://orcid.org/0000-0001-8509-2247http://lattes.cnpq.br/4257729756468950Lima, Sheila Coelho Soareshttps://www.webofscience.com/wos/author/record/A-9059-2015http://lattes.cnpq.br/7690812849140276Fonseca, Adenilson de Souza dahttps://orcid.org/0000-0002-4441-4008http://lattes.cnpq.br/8838215858149851Santos, Paulo Thiago de Sousahttp://lattes.cnpq.br/5920905239642598Mencalha, André Luizhttps://orcid.org/0000-0003-3229-8094http://lattes.cnpq.br/2640957642674082Gomes, Jennifer Vieira2024-07-03T17:47:41Z2021-03-05info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfGOMES, Jennifer Vieira. Avaliação dos níveis de expressão de genes HOX e potenciais mecanismos de regulação da expressão gênica em carcinoma epidermoide de esôfago. 2021. 154 f. Dissertação (Mestrado em Biociências) – Instituto de Biologia Roberto Alcântara Gomes, Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2021.http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/22310porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJinstname:Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ)instacron:UERJ2024-07-03T17:47:41Zoai:www.bdtd.uerj.br:1/22310Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.bdtd.uerj.br/PUBhttps://www.bdtd.uerj.br:8443/oai/requestbdtd.suporte@uerj.bropendoar:29032024-07-03T17:47:41Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ - Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ)false
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