Caracterização funcional de microRNAs em carcinoma pancreático - Felix, Tainara Francini [UNESP] (Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2019)
Introdução: O carcinoma de pâncreas apresenta altas taxas de mortalidade, geralmente associadas ao diagnóstico tardio da doença. MicroRNAs (miRNAs) são importantes reguladores da expressão gênica e têm sido apontados como biomarcadores com valor diagnóstico, prognóstico no câncer. Objetivos: (1) identificar níveis de expressão de miRNAs em tumores de pacientes com câncer de pâncreas; (2) identificar, “in silico”, genes-alvo dos miRNAs e vias moleculares envolvendo miRNAs e genes-alvo correspondentes; (3) realizar estudos funcionais “in vitro” para demonstrar experimentalmente os efeitos da desregulação de miRNAs nos potenciais de migração e invasão celulares. Materiais e Métodos: Foram incluídas 19 amostras de adenocarcinoma ductal pancreático (PDAC) e 6 de adenocarcinoma de ampola de Vater (AMP), pareadas com tecido histologicamente normal. Além disso, 3 linhagens celulares de carcinoma pancreático (BxPC-3, Capan-2 e Panc-1) foram analisadas quanto ao seu perfil global de expressão de miRNAs. Em todas as amostras, o perfil de expressão de miRNAs foi determinado utilizando a plataforma GeneChip® 4.0 miRNAarrays. A validação “in silico” utilizou dados de transcriptoma do The CancerGenome Atlas (TCGA) (N=178 carcinomas pancreáticos e 4 tecidos histologicamente normais dos mesmos pacientes). A linhagem Panc-1 foi testada em ensaios de migração e invasão antes e depois da expressão dos miRNAs miR-148a-3p e miR-216b-5p por meio de moléculas miméticas. Análises computacionais utilizaram algoritmos de bioinformática para identificar genes-alvo regulados por miRNAs (miRNA Data Integration Portal, mirDIP) e vias moleculares envolvendo genes e miRNAs (ToppGenes). Adicionalmente, os genes-alvo dos miRNAs foram testados quanto ao seu valor prognóstico (SurvExpress). Resultados: Foram identificados diferentes perfis de expressão global de miRNAs entre tumores e controles normais e entre os subtipos de adenocarcinoma pancreático (PDAC e AMP). Os miRNAs que apresentaram o maior nível de desregulação, com expressão diminuída entre tecido tumoral e normal foram: miR-148a-3p, miR-216b-5p e miR-217. A análise de predição de genes-alvo e vias moleculares identificou um enriquecimento para vias do sistema imune inato e adaptativo em PDAC. A validação “in silico” (dados do TCGA) revelou um conjunto de genes-alvo (PTPRC/KLRK1/SELL/KLRF1/HLA-DOA/RASGRP3/BTLA/BTNL9) com expressão aumentada em PDAC e correlacionados com a pior sobrevida dos pacientes. Os ensaios funcionais demostraram que o aumento da expressão dos miRNAs miR-148a-3p e miR-216b-5p diminuiu o potencial de migração celular da linhagem Panc-1. Conclusões: Os resultados desse estudo identificaram que perfis distintos de expressão de miRNAs, nos subtipos de carcinoma pancreático PDAC e AMP, modulam diferentes vias moleculares associadas à oncogênese. Os resultados sugerem que a modulação da expressão de miRNAs pode ter um impacto no desenvolvimento tumoral. Tais achados podem contribuir para a melhoria das estratégias de diagnóstico e tratamento de pacientes com carcinoma pancreático.

Introduction: Pancreatic carcinoma is associated with high mortality rates, usually due to late disease diagnosis. MicroRNAs (miRNAs) are important gene expression regulators and have been identified as biomarkers with diagnostic, prognostic and therapeutic value in cancer. Objectives: (1) to identify miRNA expression levels in tumors of patients with pancreatic cancer; (2) to identify, in silico, miRNA target genes and molecular pathways involving miRNAs and corresponding target genes; (3) to perform in vitro functional studies to experimentally demonstrate the effects of miRNAdysregulation on cell migration and invasion. Materials and Methods: We included 19 pancreatic ductal adenocarcinoma (PDAC) and 6 adenocarcinoma of Vater ampulla (AMP) samples, paired with histologically normal tissues. In addition, 3 pancreatic carcinoma cell lines (BxPC-3, Capan-2 and Panc-1) were analyzed for their global miRNA expression profile. miRNA expression profiles were determined using the GeneChip® 4.0 miRNA arrays platform. In silico validation used transcriptome data from The Cancer Genome Atlas (TCGA) (N = 178 pancreatic carcinomas and 4 histologically normal tissues from the same patients). The Panc-1 cell line was used for migration and invasion assays before and after miR-148a-3p and miR-216b-5p expression by mimetic molecules. Computational analyzes used bioinformatics algorithms to identify target genes regulated by miRNAs (miRNA Data Integration Portal, mirDIP) and molecular pathways involving genes and miRNAs (ToppGenes). In addition, the target genes of the miRNAs were tested for their prognostic value (SurvExpress). Results: Different global miRNA expression profiles between tumors and normal controls and between pancreatic adenocarcinoma (PDAC and AMP) subtypes were identified. The miRNAs that had the highest level of dysregulation, with decreased expression between tumor and normal tissue were: miR-148a-3p, miR-216b-5p and miR-217. Prediction analysis of target genes and molecular pathways identified an enrichment for innate and adaptive immune system pathways in PDAC. In silico validation (TCGA data) revealed a set of target genes (PTPRC / KLRK1 / SELL / KLRF1 / HLA-DOA / RASGRP3 / BTLA / BTNL9) with increased expression in PDAC and correlated with worse patient survival. Functional assays demonstrated that increased expression of miR-148a-3p and miR-216b-5p decreased cell migration potential. Conclusions: Results of this study identified that distinct miRNA expression profiles in the PDAC and AMP pancreatic carcinoma subtypes modulate different molecular pathways associated with oncogenesis. The results suggest that modulation of miRNA expression may have an impact on tumor development. Such findings may contribute to improve diagnostic and treatment strategies for patients with pancreatic carcinoma.
Functional characterization of microRNAs in pancreatic carcinoma
Keywords: Pancreas; Adenocarcino pancreático; microRNAs