Gene expression of metalloproteinases and theirs regulators myeloproliferative neoplasms: association with angiogenesis markers and mutational status.

As neoplasias mieloproliferativas (NMPs) BCR-ABL1 negativas compreendem a mielofibrose primária (PMF), trombocitemia essencial (TE) e a policitemia vera (PV). A patogênese e progressão dessas NMPs não estão completamente elucidadas. As metaloproteinases de matriz (MMPs) degradam a matriz extracelular, ativando citocinas e fatores de crescimento que, por sua vez, participam da tumorigênese e angiogênese. O objetivo deste estudo foi avaliar a relação da expressão gênica das MMPs, TIMPs, HIF1-&#945; e SPARC com os marcadores angiogênicos bFGF e VEGFA em pacientes com MF e TE, considerando o status mutacional; bem como avaliar a regulação desses genes em camundongos submetidos à hipóxia, e em modelos HIF1-&#945;(-/-) e VHL(-/-). Foram incluídos 21 pacientes com MF, 21 com MF pós-TE, 6 com MF pós-PV, 23 com TE e 78 indivíduos controle. As análises realizadas foram: dosagem sérica e expressão de RNAm de MMP2, MMP9, TIMP1, TIMP2 e SPARC, hemograma, determinação da proteína C reativa ultrassensível, determinação das concentrações de VEGFA e bFGF e avaliação das mutações nos genes JAK2, cMPL e CALR. A avaliação da densidade microvascular da medula óssea foi feita em 30 dos pacientes incluídos. Os pacientes com MFP, MFPTE e TE apresentaram maior expressão de MMP2, SPARC, TIMP1, TIMP2 e bFGF quando comparados aos seus controles (P<0,05), enquanto MMP9 foi mais expressa nos pacientes com MFPTE e TE (P= 0,011 e P=0,047, respectivamente). Os pacientes com TE apresentaram maior expressão de HIF1-&#945; e VEGFA em relação ao grupo controle (P<0,05). Pacientes com MF JAK2V617F positivos apresentaram maiores concentrações de MMP9, TIMP2, bFGF e VEGFA quando comparados aos pacientes portadores de mutações na CALR (P<0,05). Os pacientes com TE JAK2V617F positivos apresentaram maiores concentrações de MMP2 e TIMP2 (P=0,049 e P=0,020, respectivamente). As concentrações das proteínas estudadas não apresentaram correlação com a carga alélica de JAK2V617F e nem com a densidade microvascular da medula óssea. Células de medula óssea de camundongos submetidos à hipóxia apresentaram maior expressão de MMP2 e TIMP1 comparados aos camundongos em normóxia. Camundongos VHL(-/-) apresentaram aumento na expressão dos genes MMP2, MMP9, TIMP1, TIMP2 e VEGFA. Diferentemente, embriões HIF1-&#945;(-/-) não foram considerados um bom modelo para este estudo devido ao envolvimento das MMPs na embriogênese/organogênese. Frente aos resultados encontrados, pode-se sugerir que a maior expressão de MMP2, SPARC e de bFGF estão associadas às NMPs. A mutação JAK2V617F foi associada a maiores concentrações de MMPs, TIMP2 VEGFA e bFGF. HIF1-&#945; foi mais expresso na PV e na TE, sugerindo uma possível regulação da expressão das MMPs e TIMPs nessas doenças.Myeloproliferative neoplasms (MPNs) BCR-ABL1-negative include primary myelofibrosis (PMF), essential thrombocythemia (ET) and polycythemia vera (PV). The mechanisms underlying the pathology and disease progression in MPN are not completely elucidated. The matrix metalloproteinases (MMPs) cleave extracellular matrix, activating cytokines and growth factors that, in turn, regulate tumorigenesis and angiogenesis. The aim of this study was to evaluate the relationship of MMPs, TIMPs, HIF1-&#945 and SPARC gene expression with angiogenic markers bFGF and VEGFA in patients with MPN considering their mutational status; as well as to assess the regulation of these genes in animal models HIF1-&#945 and VHL knockouts. Twenty-one MF, 21 MF post-ET, 6 MF post-PV, 23 ET patients and 78 controls were enrolled. The analysis performed in peripheral blood were: serum and mRNA expression of MMP2, MMP9, TIMP1, TIMP2 and SPARC, blood count, high-sensitivity C-reactive protein determination and VEGFA and bFGF measurements in plasma. We also evaluate mutations in JAK2, MPL and CALR. The assessment of microvascular density (MVD) in bone marrow was performed in 30 patients. Patients with MFP, MFPET and ET presented higher expression of MMP2, SPARC, TIMP1, TIMP2 and bFGF compared to their controls (P <0.05), while MMP9 expression was higher in patients with MFPET and ET (P=0.011 and P=0.047, respectively). Higher expression of HIF1-&#945; and VEGFA was found in ET patients compared to the controls (P <0.05). PMF JAK2V617F patients had higher concentrations of MMP9, TIMP2, bFGF and VEGFA compared to CALR mutated ones (P <0.05). ET patients JAK2V617F positive had higher levels of MMP2 and TIMP2 (P=0.049 and P=0.020, respectively). The JAK2V617F allele burden was not associated with MVD in the bone marrow. Bone marrow cells from mice in hypoxia condition showed higher MMP2 and TIMP1 expression compared to the control. VHL(-/-) mice exhibited increased expression of MMP2, MMP9, TIMP1, TIMP2 and VEGFA. In contrast, the HIF1-&#945;(-/-) embryos were not considered an applicable model for this study due to MMPs role in embryogenesis/organogenesis. In view of these findings, we can conclude that increased expression of MMP2, SPARC and bFGF are associated with MPN. The JAK2V617F mutation was associated with higher concentrations of MMPs, TIMP2 VEGFA and bFGF. HIF1-&#945; is upregulated in PV and ET and perhaps regulate the MMPs and TIMPs expression in these diseases

Gene Expression of ABCG2 and SCLO1A2 and its relationship with response to imatinib mesylate in patients with chronic myeloid leukemia

A introdução do Mesilato de Imatinibe (MI) como primeiro inibidor específico de BCR-ABL1 na prática clínica revolucionou o tratamento da Leucemia Mieloide Crônica (LMC), tornando-se a terapia padrão para o tratamento desta doença. Porém, cerca de 30% dos pacientes com LMC não respondem à terapia com MI e um número substancial destes casos de resistência não tem causa conhecida. O MI interage com transportadores de membrana ABCG2 e SLCO1A2. Este estudo teve como objetivo investigar a relação da expressão gênica de ABCG2 e de SLCO1A2 com marcadores de resposta ao tratamento com MI, em indivíduos com LMC e avaliar a influência dos polimorfismos ABCG2 c.421C>A e ABCG2 c.-19-99G>A na resposta ao MI. Foram incluídos 118 pacientes com LMC os quais foram classificados em dois grupos: Grupo Respondedor, constituído por 70 pacientes com resposta citogenética completa com a dose padrão de MI (400 mg/dia) por até 18 meses e, Grupo não Respondedor constituído por 48 pacientes sem resposta citogenética completa à dose inicial de 400 mg/dia de MI ou que perderam esta resposta ao longo do tratamento e foram reescalonados para doses de 600 ou 800 mg/dia. A resposta ao tratamento foi avaliada segundo os critérios da European LeukemiaNet. Foram excluídos pacientes com alterações citogenéticas diferentes do cromossomo Ph e mutações no gene BCR-ABL1. Amostras de sangue periférico foram utilizadas para: extração do RNA total para quantificação dos transcritos BCR-ABL1 e expressão gênica de ABCG2 e SLCO1A2; extração de DNA e análise citogenética de banda G. A expressão do gene ABCG2 e SLCO1A2 e as análises dos polimorfismos foram feitas por PCR em tempo real. A expressão de ABCG2 foi maior no grupo de não respondedores ao MI (P=0,028). Este resultado foi influenciado pelos pacientes com resistência primária (N= 34 P=0,029), mas não pelos que apresentaram resistência secundária (N=14 P=0,249) quando comparado com respondedores (N=70). A elevada expressão do gene ABCG2 foi também associada àqueles pacientes que não tiveram resposta molecular maior (número de transcritos BCR-ABL1 &#8804; 0,1%) (P=0,027) quando todos os pacientes foram analisados. O gene estudado não foi associado com a resposta molecular completa (número de transcritos BCR-ABL1 &#8804; 0,032%). Com relação ao gene SLCO1A2 não foi possível determinar sua expressão devido à baixa concentração do RNA obtido. Os polimorfismos c.421C>A e c.-19-99G>A não foram associados com a expressão do gene ABCG2 e a resposta ao MI. A RMC (no grupo de respondedores) foi associada com o genótipo 421CC e houve tendência a maior frequencia de portadores do genótipo -19-99GG neste mesmo grupo. Portadores do genótipo -19-99AA apresentaram tendência ao risco de ter LMC. Os resultados deste estudo nos permitem concluir que a maior expressão de ABCG2 está associada com a resistência primária ao MI podendo então ser um mediador da resistência ao MI. Os polimorfismos do gene ABCG2 não influenciaram na expressão gênica de ABCG2, mas impactaram na RMC no grupo respondedor ao MI.The introduction of imatinib mesylate (IM) as the first specific inhibitor of BCR-ABL1 in clinical practice has revolutionized the treatment of chronic myeloid leukemia (CML), becoming the standard therapy for this disease. However, about 20% of CML patients do not respond to therapy with IM and a substantial number of these cases of resistance have no known cause. The MI interacts with membrane transporters ABCG2 and SLCO1A2. The aim of this study was to investigate the relationship of ABCG2 and SLCO1A2 gene expression with markers of response to MI in individuals with CML and evaluate the influence of polymorphisms ABCG2 c.421C> A and c. ABCG2-19-99G> A in response to the MI. One hundred and eighteen patients in chronic phase of CML were studied and classified in two groups: Responder Group comprised 70 patients who had a complete cytogenetic response within 18 months of treatment. The non-responder group comprised 48 patients who did not have a complete cytogenetic response with the initial dose (400 mg/day) of IM or who relapsed during treatment and were submitted to higher doses of 600 or 800 mg/day. Criteria of failed response to treatment were established by European LeukemiaNet. Patients with cytogenetic patterns other than the Philadelphia chromosome and patients with mutations in the BCR-ABL1 gene were excluded from this study. Blood samples were obtained for: total RNA extraction for quantification of BCR-ABL1 and gene expression of ABCG2 and SLCO1A2; genomic DNA extraction and band G cytogenetic analysis. The gene expression and the analysis of the polymorphisms were performed by real time PCR. Expression of ABCG2 in non-responder group was higher than in responder group (P=0.028). This result was influenced by patients with primary resistance (n= 34 P=0.029) but not secondary resistance (n=14 P=0.249) when compared with responders (n=70). The higher expression of ABCG2 gene was also associated with those patients who had major molecular response (number of BCR-ABL1 . 0.1%) (P=0.027) when all patients were analyzed. The studied gene was not associated with the complete molecular response (number of BCR-ABL1 .0.0032). Regarding to the gene SLCO1A2 was not possible to determine its expression due to low concentration of RNA obtained. The c.421C>A e c.-19-99G>A were not associated neither with the ABCG2 gene expression and MI response. CMR in responders group was associated with the 421CC genotype ant there was a trend for higher frequency of carriers of genotype -19-99GG in the same group. Carriers of 19-99AA genotype tended to the risk of having CML. The results of this study allow us to conclude that the higher expression of ABCG2 is associated with primary resistance to IM and may be a mediator of resistance to IM. The ABCG2 polymorphisms did not influence the gene expression of ABCG2 but impacted in CMR of the responders to IM

Relationship between SLCO1B(3) and ABCA(3) polymorphisms and imatinib response in chronic myeloid leukemia patients

Background: Genetic variations in membrane transporters may contribute to imatinib mesylate (IM) resistance in chronic myeloid leukemia (CML).Objective: To investigate the relationship between SLCO1B3, SLCO1A2, and ABCA3 polymorphisms and IM response in CML patients.Methods: Patients in chronic phase CML (N = 118) were studied. All patients were treated with a standard dose of IM (400 mg/day) and classified into one of the two groups according to their responses. Major molecular response (MMR) and complete molecular response (CMR) were evaluated. Criteria for response failure were established according to European LeukemiaNet (2009). Analysis of the SLCO1B3 c.334T > G (rs4149117) and c.699G > A (rs7311358), SLCO1A2 c.516A > C (rs11568563) and c.-62361G > A (rs3764043), and ABCA3 c.1755C > G (rs323043) and c.4548-191C > A (rs150929) polymorphisms was carried out by real-time polymerase chain reaction.Results: SLCO1A2 and ABCA3 polymorphisms have similar frequencies between responders and nonresponders. SLCO1B3 699GG and 344TT genotypes were more frequent in the responder group (63.8%) than in the non-responder group (44.7%, P = 0.042). Furthermore, carriers of 699GA/AA and 334TG/GG genotypes presented a higher probability of not responding to the standard dose of IM (odds ratio: 2.17; 95% confidence interval: 1.02-4.64, P = 0.04). Poor CMR for ABCA3 4548-91C > A was observed in patients with the CC/CA genotype when compared to AA carriers in the responder group (P = 0.014).Conclusions: SLCO1B3 699GG and 344TT genotypes are associated with non-response to IM, while ABCA3 4548-91 CC/CA genotypes are related to poor CMR in CML patients treated with standard-dose imatinib.Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)Univ São Paulo, Fac Ciencias Farmaceut, Dept Anal Clin & Toxicol, BR-05508000 São Paulo, SP, BrazilSanta Casa Misericordia São Paulo, Dept Hematol & Hemoterapia, São Paulo, BrazilHosp Brigadeiro, Dept Hematol, São Paulo, BrazilUniversidade Federal de São Paulo, Dept Oncol Clin & Expt, São Paulo, BrazilUniversidade Federal de São Paulo, Dept Oncol Clin & Expt, São Paulo, BrazilFAPESP: 09/54184-0Web of Scienc