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Identificação dos transcritos e proteínas glipicans 1, 3 e 5 em carcinoma escamocelular de boca: associação com moléculas Hedgehog e Vegfa

By Caroline Brandi Schlaepfer Sales

Abstract

INTRODUÇÃO: A Via Hedgehog (HH) está ativada em algumas neoplasias humanas, incluindo o Carcinoma Escamocelular de Boca (CEB), o qual corresponde a mais de 95% dos casos diagnosticados na cavidade bucal. Os glipicans (GPC) participam como reguladores desta cascata, atenuando (GPC1 e GPC3) ou regulando positivamente (GPC5) a via HH. OBJETIVO: O objetivo deste trabalho foi avaliar o perfil de expressão dos genes GPC1, 3 e 5, associando-os com genes da via HH (SHH, PTCH1 e SMO) e VEGFA, bem como caracterizar a imunoexpressão das proteínas GPC, em CEB. MATERIAL E MÉTODOS: Trinta e um casos de CEB foram submetidas a reações de qPCR para os genes SHH, PTCH1, SMO, VEGFA, GPC1, 3 e 5. O RNA total foi extraído utilizando uma coluna composta por membrana de silica (Rneasy Mini Kit). O DNA complementar foi obtido com auxílio da enzima Superscript Vilo™. As reações de qPCR foram conduzidas no aparelho ViiA™ 7 Real-Time PCR System utilizando o sistema Taqman, sendo a quantificação relativa avaliada pelo método comparativo de Cq (ΔΔCQ). Vinte e seis CEBs, 9 casos de margens tumorais (MAT) e 4 casos de mucosa bucal não neoplásica (MNN) foram submetidos à reação imuno-histoquímica para as proteínas GPC1, GPC3, GPC5, CD105 e MCM3 utilizando o sistema polimérico AdvanceTM ou LSABTM. As análises das proteínas GPC1, 3 e 5 foram realizadas de acordo com os parâmetros semi-quantitativos descritos por Gurgel et al. (2008). O número de células MCM3 positivas e de vasos/mm² (microdensidade vascular- MDV) foram avaliados em 5 campos, sendo a mediana de e intervalo de confiança utilizados para agrupar os CEBs em alto e baixo perfil proliferativo (AP e BP) e alta e baixa MDV, respectivamente. A análise estatística foi realizada utilizando GraphPad Prism versão 6.03. RESULTADOS: Transcritos do gene GPC1 (26; 83,87%); GPC3 (n=22; 70,97%) e GPC5 (n=15; 48,38%) foram observados em CEBs. SHH RNAm foi detectado em 5 CEBs (16,13%). A maioria dos CEBS apresentou expressão gênica de PTCH1 (n=25; 80.6%), SMO (n=26; 83,87%) e VEGFA (n=28; 90,32%). Correlação positiva forte e estatisticamente significante foi demonstrada para GPC5 e PTCH1 (rs=0,60; p=0,02) e entre PTCH1 e VEGFA (rs=0,69; p=0,0003). Imunomarcação citoplasmática e membranar de GPC1 foi observada principalmente em epitélio de MNN (n=4;100%) e MAT (n=9; 100%), enquanto que uma perda de imunomarcação desta proteína foi detectada no parênquima do CEB. A imunoexpressão da proteína GPC3 estava ausente em MNN (n= 4; 100%) e MAT (n=9; 100%). O GPC3 ocorreu na membrana e citoplasma de células do parênquima, observadas principalmente na periferia das ilhas tumorais, predominando o escore 3+ (n=5; 19.23%) entre os CEBs positivos (n=23; 88,46%). Ausência de imunomarcação de GPC5 foi observada em MNN (n=4; 0%) e apenas 2 espécimes de MAT (n=2; 22,22%) apresentaram baixa imunoexpressão, escore 1+. GPC5 citoplasmático em células tumorais positivas predominou o escore 1+ (n=5; 38.46%). Ao mesmo tempo, GPC5 foi detectado em estroma de 13 (50%) CEBs, especialmente em células endoteliais e semelhantes a fibroblastos. A expressão dos genes avaliados foi similar em tumores com AP e BP, assim como foi independente da MDV. CONCLUSÕES: A correlação entre os transcritos GPC5 e PTCH1, bem como a superexpressão das proteínas GPC5 e GPC3 e perda de imunopositividade de GPC1 são consistentes com a participação destas proteoglicanas como reguladoras da via HH em CEB. O perfil de expressão do gene e proteína GPC1 sugere que este glipican pode participa da biologia tumoral como uma proteína supressora tumoral, enquanto GPC3 e GPC5 participariam oncoproteínas. A presença de GPC5 em estroma tumoral (células endoteliais e fibroblastos) pode estar associada a regulação da via HH neste compartimento do microambiente tumoral.INTRODUCTION: The Hedgehog pathway is activated in some human neoplasms, including Oral Squamous Cell Carcinoma (OSCC), which account for more than 95% of all oral cancers diagnosed. Glypicans are involved in the regulation of HH pathway through GPC3 e GPC1 downregulation or/and GPC5 upregulation. AIM: The aim of this study was to evaluate the expression profile of GPC1, 3 and 5 genes, correlating to HH and VEGFA gene, even as to characterize the immunoexpression of these proteins at OSCC. MATERIAL AND METHODS: A total of 31 cases of OSCC were assessed by qPCR for the SHH, PTCH1, SMO, VEGFA, GPC1, GPC3 and GPC5 genes. The total RNA were extracted using silica membrane column (Rneasy Mini Kit). Complementary DNA was obtained using of Superscript ™ Vilo enzyme. The qPCR reactions were performed in VIIA™ 7 Real-Time PCR System using the Taqman enzime, and relative quantification (RQ) was evaluated by the comparative method of Cq (ΔΔCQ). Immunohistochemical reactions for GPC1, GPC3, GPC5, MCM3 and CD105 proteins was performed on twenty-six OSCC, 9 cases of tumor margins (TM) and 4 cases of non-neoplastic oral mucosa (NNM) using AdvanceTM or LSABTM system. The analysis of GPC1, 3 and 5 proteins were conducted according to the semi-quantitative parameters described by Gurgel et al. (2008). The number of MCM3 positive cells and vessels//mm² (microvessel density -MVD) were evaluated in 5-matching areas, and the median and confidence interval being used to group the OSCC in high and low proliferative profile (HP and LP) and high and low MDV, respectively. Statistical analysis were carried out with GraphPad Prism v.6.03. RESULTS: Transcripts of GPC1 (26; 83.87%), GPC3 (n=22; 70.97%) and GPC5 (n=15; 48.38%) genes were observed in OSCC. SHH mRNA was detected in 5 OSCC (16:13%), PTCH1 gene in 25 CEBs (80.6%), SMO in 26 (83.87%) and VEGFA in 28 (90.32%). Strong and statistically significant positive correlation was demonstrated for GPC5 and PTCH1 genes (rs=0.60; p= 0.02) and PTCH1 and VEGFA transcripts (rs = 0.69; p = 0.0003). Cytoplasmic and membrane immunostaining of GPC1 was mainly observed in epithelial MNN (n = 5; 100%) and MAT (n=9; 100%), while a reduction of this protein was detected in parenchymal cells. GPC3 protein were absent in MNN (n = 4; 0%) and MAT (n=9; 0%). The GPC3 occurred in the membrane and cytoplasm of parenchymal cells, mainly observed in the periphery of the tumor islands and the 3+ score was predominat (n=3; 11:56%) in positive OSCC. GPC5 positive tumor cells occurred in the cytoplasm, scored 1+ (n = 5; 38.46%). In addition, GPC5 was detected in the stroma of 13 (50%) OSCC, especially in endothelial and fibroblast cells. The gene expression was similar in tumors with HP and LP, and was independent of MDV. CONCLUSIONS: The correlation between the GPC5 and PTCH1 transcripts, as well the overexpression of GPC5 and GPC3 protein and the loss of GPC1 positive cells are consistent with the participation of these proteoglycans as regulators of HH pathway in OSCC. The gene and protein expression profile of GPC3 indicate that this proteins participates in tumor biology as a tumor suppressor protein, while GPC5 and GPC3 function as oncoproteins. The presence of GPC5 in tumor stroma (endothelial cells and fibroblasts) could be associated with the regulation of the HH pathway in this compartment of the tumor microenvironment

Topics: Carcinoma de células escamosas, Hedgehog, Glipican, Carcinoma, Hedgehog, Glypican
Publisher: Centro de Pesquisas Gonçalo Moniz
Year: 2015
OAI identifier: oai:agregador.ibict.br.RI_FIOCRUZ:oai:localhost:icict/9849
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