Diferenças moleculares relacionadas ao sexo associadas ao prognóstico de pacientes com carcinoma urotelial de bexiga - Côrtes, Júlia [UNESP] (Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2024)
Introdução: A maioria dos carcinomas uroteliais (aproximadamente 90%) origina-se no trato urinário inferior, particularmente na bexiga. Embora o tratamento inicial seja eficaz em muitos casos, o câncer de bexiga metastático permanece uma condição grave e frequentemente fatal, com impacto significativo em escala global. Cerca de 25% dos carcinomas uroteliais da bexiga (UCB) são do tipo músculo-invasivo (CBMI) ou metastático, enquanto 75% são não músculo-invasivos (CBNMI). A incidência de UCB é de 3 a 4 vezes maior em homens do que em mulheres com idade similar ao diagnóstico; contudo, mulheres tendem a apresentar tumores em estágios mais avançados e têm pior prognóstico, com maior risco de progressão e recorrência. Fatores como tabagismo, metabolismo hepático de carcinógenos, atividade do receptor de estrogênio, exposição a riscos ocupacionais e resposta à quimioterapia podem contribuir para essas disparidades, embora os mecanismos moleculares subjacentes ainda sejam pouco compreendidos. Objetivo: Identificar genes diferencialmente expressos (DEGs) em UCB em homens e mulheres comparado com amostras normais que possam estar relacionados as diferenças no prognóstico destes pacientes. Pacientes e Métodos: Dados de RNA-seq e parâmetros clínicos foram coletados do TCGA (UCB), GTEx (amostras normais). Dados provenientes de outros estudos foram incluídos como grupo de validação (GEO). O grupo inicial de análise foi composto por CBMI de alto grau e/ou metastáticos com estadiamento patológico T2, T3 ou T4, resultando em 329 amostras de UCB (243 homens e 86 mulheres) do TCGA. Também foram incluídas 28 amostras de referência (19 tecidos normais adjacentes do TCGA e 9 amostras normais do GTEx). Os dados de RNA-seq foram extraídos usando o UCSC Xena ttps://xenabrowser.net/) e analisados usando os pacotes Bioconductor (DESeq2). Para a clusterização, foi utilizado o método KMeans. A análise de genes diferencialmente expressos (DEGs) baseou-se no modelo de validação cruzada K-fold de aprendizado de máquina (3 vezes), o qual foi aplicado para comparar as amostras dos pacientes (normais versus tumores). Estes resultados foram comparados com DEGs de outros dois conjuntos de dados. Em seguida, foi realizada a análise de enriquecimento gênico e interação entre proteínas (PPI). Resultados: Foram identificados 101 genes comuns aos três conjuntos de dados em UCB de pacientes do sexo feminino e 197 genes em pacientes do sexo masculino. A partir de uma intersecção entre os resultados obtidos em ambos os sexos, foram identificados 42 DEGs com expressão significativa em mulheres, 138 genes em homens e 59 DEGs eram comuns a ambos os sexos. Pela análise de PPI, foi observada a expressão aumentada de um cluster de histonas em amostras tumorais de homens. Além disso, aproximadamente 90% dos genes com expressão diferencial em UCB de mulheres possuíam expressão diminuída, incluindo WIF1, HAPLN2 e GABRA2. Entre os genes com expressão aumentada em UCB de mulheres destacam-se POTEF/ACTB, sugerindo ser um potencial marcador de pior prognóstico em mulheres. Embora a maior parte dos genes em homens tenha expressão diminuída, 40% deles possui expressão aumentada, uma característica significativa para diferenciar tumores de homens e mulheres, incluindo TERT, OTX1 e S100A7. Os genes LHCGR, RBFOX1 e GDF10 apresentaram expressão diminuída, em UCB de homens. Conclusão: Os achados deste estudo indicam diferenças relevantes nos perfis de expressão gênica de UCB em homens e mulheres. No entanto, estudos adicionais são necessários para validar esses achados.

Background: About 90% of urothelial carcinomas originate in the lower urinary tract, particularly in the bladder. Although the initial treatment is effective in many cases, metastatic bladder cancer remains a severe and often fatal condition with significant global impact. Approximately 25% of urothelial bladder carcinomas (UBC) are muscle-invasive (MIBC) or metastatic, while 75% are non-muscle-invasive (NMIBC). The incidence of UBC is three to four times higher in men than in women of similar age at diagnosis; however, women frequently have more advanced tumors and a poorer prognosis, with an increased risk of progression and recurrence. Smoking, hepatic metabolism of carcinogens, estrogen receptor activity, occupational exposures, and chemotherapy response may contribute to these disparities, although the underlying molecular mechanisms involved in these differences remain poorly understood. Aims: To identify differentially expressed genes (DEGs) in UBC in men and women compared to normal samples that contribute to explaining the prognostic differences of these patients. Patients and Methods: RNA-seq data and clinical parameters were collected from TCGA (UBC) and GTEx (normal samples). Data from additional studies were included as a validation group (GEO). We selected high-grade and/or metastatic MIBC with pathological staging T2, T3, or T4, yielding 329 UBC samples (243 men and 86 women) from TCGA. Reference samples included 28 healthy tissues (19 adjacent normal tissues from TCGA and nine normal samples from GTEx). RNA-seq data were extracted using UCSC Xena (https://xenabrowser.net/) and analyzed using Bioconductor packages (DESeq2). Kmeans clustering was applied for sample grouping. Differentially expressed genes (DEGs) were identified using a K-fold cross-validation machine learning model (K=3) to compare normal and tumor samples. Results were cross-referenced with DEGs from two additional datasets. Gene enrichment analysis and protein-protein interaction (PPI) analysis were subsequently performed. Results: A total of 101 genes common to all three datasets were identified in female and 197 genes in male UBC patients. Among these, 42 DEGs showed significant expression in females, 138 genes in males, and 59 DEGs were common to both genders. PPI analysis performed with three public datasets revealed a histone cluster with increased expression in males. Approximately 90% of DEGs in female samples exhibited decreased expression, including WIF1, HAPLN2, and GABRA2. Among the upregulated genes in female UBC, POTEF/ACTB emerged as a potential marker of poor prognosis. While most DEGs in males showed decreased expression, 40% were upregulated, such as TERT, OTX1, and S100A. Male UBC samples also presented decreased LHCGR, RBFOX1, and GDF10 expression. Conclusion: Significant differences in gene expression profiles were identified in male and female UBC samples. However, further studies are necessary to validate these findings.
Sex-related molecular differences associated with prognosis of patients with bladder urothelial carcinoma
Keywords: Carcinoma urotelial de bexiga; RNA-seq; Genes diferencialmente expressos