Expressão normal do SOCS3 e hipoexpressão acentuada de CXCL8, KIT e IL2RA em pacientes portadores da variante de ganho de função em STAT3 no domínio coiled-coil
| Ano de defesa: | 2020 |
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Resumo: | Orientador: Maria Marluce dos Santos Vilela |
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Expressão normal do SOCS3 e hipoexpressão acentuada de CXCL8, KIT e IL2RA em pacientes portadores da variante de ganho de função em STAT3 no domínio coiled-coilSOCS3 normal expression and marked hypoexpression of CXCL8, KIT and IL2RA in patients carrying STAT3 gain-of-function variant in the coiled-coil domainRegulação da expressão gênicaAgamaglobulinemiaMutação com ganho de funçãoFosforilaçãoDoenças da imunodeficiência primáriaGene expression regulationHypogammaglobulinemiaGain of function mutationPhosphorylationPrimary immunodeficiency diseaseOrientador: Maria Marluce dos Santos VilelaTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências MédicasResumo: Os erros inatos da imunidade (EII) ou imunodeficiência primária (IDPs) são distúrbios genéticos que se manifestam com susceptibilidade aumentada para doenças infecciosas, autoimunes, autoinflamatórias, linfoproliferativas com ou sem malignidade. Causados por mutações monogênicas da linha germinativa, dominantes ou recessivas, autossômicas ou ligadas ao X. Entre esses distúrbios está o ganho de função de STAT3 (STAT3-GOF). STAT3 é um fator de transcrição para sinalização de citocinas, crítico para a regulação de genes. Variantes STAT3-GOF levam a um fenótipo de linfoproliferação, citopenias autoimunes, maior suscetibilidade à infecção, autoimunidade de órgãos específicos de início precoce, baixa estatura e eczema. O objetivo desse estudo foi identificar, através do Sequenciamento Total do Exoma, o diagnóstico molecular em uma coorte de 18 pacientes com fenótipo de linfoproliferação, autoimunidade e hipogamaglobulinemia em acompanhamento no Ambulatório de Imunodeficiência Pediátrica do Hospital de Clínicas da Universidade de Campinas - São Paulo - Brasil. Nos pacientes com variantes em STAT3 analisamos a cinética de fosforilação e a translocação nuclear da STAT3 por citometria de fluxo, a expressão gênica da via de sinalização JAK/STAT através de um arranjo gênico (array) de 92 genes, por PCR em tempo real (qPCR) e o perfil de citocinas. Além de ampliar o estudo para os familiares dos pacientes. Com isso, visamos melhorar a compreensão do fenótipo diverso atribuído às variantes STAT3-GOF e encontrar possíveis marcadores para auxiliar no entendimento da evolução clínica desta variante. Observamos translocação nuclear normal de STAT3 em linfócitos TCD3+ primários ativados por IL-6, no entanto todos os pacientes apresentaram fosforilação prolongada da STAT3 ao comparar com indivíduos controles, mas sem diferença significativa. A análise do array mostrou que em 86,9% dos genes a expressão estava normal, ao utilizar um ponto de corte de ± 2,0 vezes e observamos que os genes CXCL8, KIT e IL2RA foram marcadamente hipoexpressos e junto com SOCS3 foram selecionados para serem validados no ensaio de expressão gênica única. O CXCL8 foi marcadamente reduzido para todos os pacientes, enquanto o KIT e IL2RA foram hipoexpressos em pacientes com maior penetrância clínica. Diferente da literatura, não encontramos regulação positiva do SOCS3 em nossos pacientes. O impacto das variantes do STAT3-GOF no desencadeamento dos eixos regulatórios negativos como CXCL8/STAT3, KIT/STAT3 e IL2/CD25/Treg são consequências moleculares importantes que têm potencial para influenciar o desenvolvimento de sinais clínicos, como neutropenia, falha na melanogênese, células Treg reduzidas, autoimunidade e hipogamaglobulinemia nesses pacientesAbstract: Inborn Errors of Immunity (IEI) or primary immunodeficiency diseases (PIDs) are genetic disorders that manifest with increased susceptibility to infectious, autoimmune, autoinflammatory, lymphoproliferative diseases with or without malignancy. They are caused by monogenic germline mutations, dominant or recessive, autosomal or X-linked. Among these disorders is the gain-of-function of STAT3 (STAT3-GOF). STAT3 is a cytokine-signaling transcription factor critical for gene regulation. STAT3-GOF variants lead to a phenotype of lymphoproliferation, autoimmune cytopenias, increased susceptibility to infection, autoimmunity of specific organs of early onset, short stature and eczema. The aim of this study was to identify, through Whole Exome Sequencing (WES), the molecular diagnosis in a cohort of 18 patients with a phenotype of lymphoproliferation, autoimmunity and hypogammaglobulinemia followed up at the Pediatric Immunodeficiency Outpatient Clinic of the Hospital de Clínicas, University of Campinas - São Paulo - Brazil. In patients with STAT3 variants, we analyzed the phosphorylation kinetics and nuclear translocation of STAT3 by flow cytometry, gene expression of the JAK/STAT signaling pathway through a gene array of 92 genes, by real-time PCR (qPCR) and cytokine profile to improve the understanding of the diverse phenotype attributed to the STAT3-GOF variants and to find possible markers to assist in understanding the clinical evolution of this variant. We showed normal nuclear translocation of STAT3 in primary TCD3+ lymphocytes activated by IL-6, however all patients presented prolonged phosphorylation of STAT3 when compared with control individuals, but without significant difference. The analysis of the array showed normal expression in 86.9% of the genes, when using a cutoff point of ± 2.0 fold and we observed that the CXCL8, KIT and IL2RA genes were markedly hypoexpressed and together with SOCS3 were selected to be validated in the unique gene expression assay. CXCL8 was markedly downregulated for all patients, while KIT and IL2RA were hypoexpressed in patients with the highest clinical penetrance. Unlike the literature, we did not find SOCS3 upregulated in our patients. In addition, we showed low levels of IL-2 for all patient, except for P01-F and also low numbers of Tregs cells. The impact of STAT3-GOF variants in triggering a down regulatory axes CXCL8/STAT3, KIT/STAT3 and IL2/CD25/Treg are important molecular consequence that have potential to influence the development of clinical signs such as neutropenia, failure in melanogenesis, reduced Treg cells, autoimmunity and hypogammaglobulinemia in these patientsDoutoradoSaúde da Criança e do AdolescenteDoutora em CiênciasCAPES88882.434596/2019-01FAPESP2016/25615-6[s.n.]Vilela, Maria Marluce dos Santos, 1947-Lago, Carolina Sanchez ArandaMarques, Otavio CabralGuimarães, FernandoOzelo, Margareth CastroUniversidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Ciências MédicasPrograma de Pós-Graduação em Saúde da Criança e do AdolescenteUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASMarega, Lia Furlaneto, 1991-20202020-12-18T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdf1 recurso online ( 70 p.) : il., digital, arquivo PDF.https://hdl.handle.net/20.500.12733/1640543MAREGA, Lia Furlaneto. Expressão normal do SOCS3 e hipoexpressão acentuada de CXCL8, KIT e IL2RA em pacientes portadores da variante de ganho de função em STAT3 no domínio coiled-coil . 2020. 1 recurso online ( 70 p.) Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências Médicas, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1640543. 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