Tese de doutoramento em Ciências da Saúde (especialidade de Ciências da Saúde)Brain
tumours
are
the
leading
cause
of
cancer-‐related
death
in
paediatric
patients
and
are
responsible
for
the
greater
part
of
the
cancer-‐related
years
of
life
lost
across
all
age
groups.
The
more
malignant
histologies
are
the
major
contributors
to
the
high-‐rates
of
mortality
and
morbidity
of
brain
tumours.
In
the
present
thesis
we
focused
our
studies
on
high-‐grade
gliomas
and
medulloblastomas,
the
most
common
malignant
brain
tumours
of
adults
and
childhood
patients,
respectively.
Childhood
and
adult
patients
share
most
of
the
different
brain
tumours’
histological
types,
despite
a
large
variation
in
frequency
across
specific
age
groups.
Nevertheless,
there
is
increasing
evidence
that,
despite
being
histologically
similar,
childhood
and
adult
tumours
have
key
clinical
and
molecular
differences.
The
work
summarized
in
this
thesis
aims
to
disclose
molecular
mechanisms
particular
to
paediatric
and
adult
high-‐grade
gliomas
and
medulloblastomas,
attempting
to
better
understand
the
biology
of
age-‐specific,
histologically
identical,
tumours.
Brain
tumours
are
characterized
by
multiple
genetic
alterations
affecting
receptor
tyrosine
kinase
(RTK)
pathways.
As
the
EGFR
RTK
pathway
is
one
of
the
most
important
signalling
networks
in
high-‐grade
gliomas,
we
aimed
to
study
EGFR
molecular
aberrations
involved
in
protein
activation,
potentially
relevant
for
tumour’s
response
to
EGFR-‐targeted
therapy.
The
role
of
EGFR
in
adult
high-‐grade
gliomas
is
well-‐characterized,
and
in
the
present
thesis
we
studied
a
unique
series
of
Portuguese
patients,
aiming
to
understand
whether
the
EGFR
molecular
alterations
of
these
patients
were
in
line
with
other
populations
in
terms
of
potential
biomarkers
of
EGFR-‐targeted
therapy.
On
the
other
hand,
EGFR
is
thought
to
be
less
significant
in
childhood
tumours,
although
there
is
limited
published
data.
Accordingly,
we
aimed
to
study
the
frequency
and
role
of
EGFR
molecular
alterations
in
paediatric
high-‐grade
gliomas,
aiming
to
evaluate
the
presence
of
molecular
signatures
of
response
to
existing
drugs
in
these
patients.
We
confirmed
that
EGFR
represents
one
of
the
most
frequently
altered
molecules
in
high-‐grade
glioma,
particularly
in
adult
glioblastoma,
and
that
it
is
also
true
for
Portuguese
patients.
In
addition
some
paediatric
tumours,
particularly
anaplastic
oligodendrogliomas,
frequently
presented
EGFR
aberrations
and
therefore
are
also
potential
candidates
for
EGFR-‐targeted
therapy. Microsatellite
instability
(MSI)
frequency
in
brain
tumours
remains
a
controversial
research
topic,
and
there
is
a
lack
of
clarity
in
the
published
literature.
In
this
context,
we
aimed
to
study
MSI
in
high-‐grade
gliomas
and
medulloblastoma
from
adult
and
paediatric
patients
and
identify
MSI
target
genes
potentially
involved
in
MSI-‐related
tumorigenesis.
Our
findings
show
the
presence
of
MSI
in
a
fraction
of
medulloblastoma
and
high-‐grade
gliomas.
Age-‐specific
differences
in
MSI
frequency
were
not
present
in
medulloblastoma,
however
MSI
was
significantly
more
frequent
in
paediatric
high-‐grade
gliomas
than
in
adults
tumours.
Moreover
MSI-‐positivity
was
associated
with
a
stable
genomic
profile.
Overall,
of
the
18
MSI
target-‐genes
studied,
only
three
were
mutated,
all
in
paediatric
in
MSI
tumours,
MBD4
in
one
medulloblastoma,
and
MSH6
and
DNAPKcs
in
high-‐grade
glioma
As
we
failed
to
find
the
MMR
alteration
responsible
for
the
MSI
phenotype,
further
research
is
critical
to
clarify
this
topic.
Nevertheless,
our
studies
provided
evidence
for
a
potential
novel
molecular
pathway
in
a
proportion
of
medulloblastoma
and
paediatric
high-‐grade
gliomas,
associated
with
the
presence
of
MSI.
Overall,
the
work
summarized
in
this
thesis
contributed
to
the
knowledge
of
the
molecular
mechanisms
involved
in
the
development
of
childhood
and
adult
brain
tumours,
and
confirms
that,
despite
being
histologically
indistinguishable,
these
tumours
can
be
molecularly
distinctive.Os
tumores
cerebrais
são
a
principal
causa
de
morte
por
cancro
em
crianças,
sendo
também
os
principais
responsáveis
na
diminuição
de
anos
de
vida
em
doentes
oncológicos
de
todas
as
faixas
etárias.
Os
tumores
de
maior
malignidade
sãos
que
mais
contribuem
para
as
altas
taxas
de
mortalidade
e
morbilidade
características
dos
tumores
cerebrais.
Nesta
tese,
centramos
os
nossos
estudos
em
gliomas
de
alto
grau
e
meduloblastomas,
os
tumores
cerebrais
malignos
mais
frequentes
em
doentes
adultos
e
pediátricos,
respectivamente.
Apesar
dos
diversos
tipos
histológicos
de
tumores
cerebrais
serem
comuns
a
doentes
de
diferentes
idades,
existe
uma
significativa
diferença
na
frequência
com
que
ocorrem
em
adultos
e
crianças.
Além
disso,
há
cada
vez
mais
indícios
de
que,
tumores
histologicamente
semelhantes,
apresentam
diferenças
fundamentais
a
nível
clínico
e
molecular,
dependendo
da
idade
dos
doentes.
Os
tumores
cerebrais
são
caracterizados
por
diversas
alterações
genéticas
que
afectam
os
receptores
de
tirosina
cinase
(RTK).
Sendo
a
via
de
sinalização
do
RTK
EGFR
uma
das
mais
importantes
em
gliomas
de
alto
grau,
estudámos
alterações
moleculares
envolvidas
na
sua
activação
e
potencialmente
importantes
na
resposta
tumoral
à
terapia
dirigida.
O
papel
desta
molécula
em
gliomas
de
alto
grau
de
doentes
adultos
tem
sido
amplamente
descrito,
pelo
que
avaliámos
uma
série
de
tumores
de
doentes
Portugueses
adultos.
Neste
trabalho
pretendemos
perceber
se
as
alterações
de
EGFR
nos
tumores
Portugueses
se
assemelham
às
descritas
noutras
populações,
de
forma
a
avaliar
o
seu
potencial
papel
como
biomarcador
de
terapia
dirigida
ao
EGFR.
Por
outro
lado,
,
apesar
da
escassez
de
dados
publicados,
pensa-‐se
que
a
importância
do
EGFR
em
tumores
pediátricos
seja
limitada.
Para
melhor
esclarecer
este
assunto,
estudámos
a
presença
de
alterações
moleculares
do
EGFR
em
gliomas
pediátricos
de
alto
grau,
com
o
objectivo
de
avaliar
quais
os
potenciais
biomarcadores
na
resposta
a
fármacos
anti-‐EGFR.
Confirmámos
que
o
EGFR
é
uma
das
moléculas
mais
frequentemente
alteradas
em
gliomas
de
alto
grau,
particularmente
em
tumores
adultos,
sendo
isto
também
verdade
para
os
doentes
Portugueses.
Igualmente
os
tumores
pediátricos,
em
particular,
os
oligodendrogliomas
anaplásicos,
apresentam
alterações
nesta
molécula
e
consequentemente,
são
também
potenciais
candidatos
ao
uso
de
fármacos
anti-‐EGFR. A
ocorrência
de
instabilidade
de
microssatélites
(MSI)
em
tumores
cerebrais
é
um
tópico
de
investigação
controverso,
sendo
a
literatura
existente
insuficiente
para
a
esclarecer
este
assunto.
Neste
contexto,
estudámos
a
presença
de
MSI
em
gliomas
de
alto
grau
e
meduloblastomas
de
doentes
adultos
e
pediátricos,
assim
como
os
genes-‐alvo
potencialmente
envolvidos
na
tumorigénese
relacionada
com
MSI.
Os
nossos
resultados
demonstram
a
presença
de
MSI
numa
fracção
de
meduloblastomas
e
gliomas
de
alto
grau.
Em
meduloblastomas
não
se
observaram
variações
na
presença
de
MSI
em
doentes
de
diferentes
idades,
no
entanto
em
gliomas
de
alto
grau,
a
frequência
de
MSI
é
estatisticamente
mais
elevada
nos
tumores
pediátricos
.
Além
disso,
em
gliomas,
a
presença
de
MSI
foi
associada
a
um
perfil
genómico
estável.
Dos
mais
de
18
genes-‐alvo
analisados,
foram
encontradas
mutações
apenas
em
três
e
somente
em
tumores
pediátricos:
MBD4
num
meduloblastoma
e
MSH6
e
DNAPKcs
em
gliomas
de
alto
grau.
.
O
estudo
das
moléculas
de
“mismatch
repair”
não
clarificou
qual
o
seu
papel
no
fenótipo
de
MSI,
observado
nestes
doentes.
No
entanto,
os
nossos
estudos
evidenciam
a
presença
de
uma
potencial
nova
via
molecular
em
alguns
meduloblastomas
e
gliomas
de
alto
grau
associada
à
presença
de
MSI.
Concluindo,
o
trabalho
resumido
nesta
tese,
contribuiu
para
o
conhecimento
das
mecanismos
molecular
envolvidos
no
desenvolvimento
de
tumores
cerebrais
pediátricos
e
adultos,
e
confirma
que
apesar
de
histologicamente
semelhantes,
podem
ser
molecularmente
distintos