RESUMO
HER2 upregulation is related with poor outcome in many tumor types. Whereas anti-HER2 treatment is the standard approach as adjuvant therapy in HER2-overexpressing breast cancer, the frequent relapses reinforce the need for alternative treatments. Here we used next-generation sequencing (NGS) to evaluate miRNAs and circRNAs in the cell-lines HB4a and C5.2, where the latter is a HER2-overexpressing clone of the former, and also from two different populations of their secreted extracellular vesicles. Whereas circRNA-levels were stable, we found at least 16 miRNAs apparently modulated by HER2-expression. The miR223-3p, miR-421 and miR-21-5p were validated in an independent cohort of 431 breast cancer patients from The Cancer Genome Atlas (TCGA). The consistent modulation of these molecules and their possible involvement in the HER2-axis makes them promising new targets to overcome HER2-activation.
Assuntos
Neoplasias da Mama/genética , MicroRNAs/genética , RNA Circular/genética , Receptor ErbB-2/genética , Neoplasias da Mama/patologia , Linhagem Celular Tumoral , Feminino , Regulação Neoplásica da Expressão Gênica/genética , Sequenciamento de Nucleotídeos em Larga Escala , Humanos , Recidiva Local de Neoplasia/genética , Recidiva Local de Neoplasia/patologia , Transcriptoma/genéticaRESUMO
ERBB2/HER2 é um gene frequentemente amplificado em cânceres de mama, estômago e ovário e está diretamente associado ao mal prognóstico de pacientes portadores desta alteração genética. A proteína HER2, super-expressa nestes tumores, é um importante alvo de terapias dirigidas e tem um papel relevante no tratamento de tumores com esta característica molecular. Entretanto, o surgimento de resistência aos tratamentos ainda é um desafio a ser superado. Em 2011, foi identificado o miR-4728-3p dentro de uma região intrônica de ERBB2/HER2, cuja super-expressão acompanhava a amplificação do oncogene. Pouco ainda se sabe sobre a função e possíveis alvos deste microRNA, o que motivou os estudos desta tese, onde usamos técnicas como RNA-Seq e proteômica buscando a identificação de alvos, seguidos de comparação com bancos de dados, além de ensaios in vitro e in vivo. Genes como RNASEH1, PSMC3, TUFM e GNA11 mostraram-se fortes candidatos-alvo do miR-4728-3p, sendo regulados após super-expressão e knockdown do microRNA em diferentes linhagens celulares. O bloqueio de miR-4728-3p em tumores gástricos HER2+ levou à diminuição do volume e peso tumoral, sugerindo um importante papel terapêutico no controle de tumores com amplificação de ERBB2/HER2. Os resultados obtidos indicam uma possível participação do miR-4728-3p na carcinogênese de tumores gástricos HER2+ e ampliam o conhecimento sobre a biologia de ERBB2/HER2. A identificação de alvos deste microRNA pode adicionalmente elucidar os mecanismos pelo qual o bloqueio do miR-4728-3p interfere no crescimento tumoral, levantando informações importantes sobre o controle da expressão gênica mediada por RNAs não- codificantes no câncer
The ERBB2/HER2 gene is frequently amplified in breast, stomach and ovarian cancers and is directly associated with poor prognosis. The HER2 protein, overexpressed in these tumors, is an important therapeutic target and plays relevant roles in tumor biology and prognosis. However, the emergence of resistance to anti-HER2 treatment is still a challenge to be overcomed. In 2011, miR-4728-3p was identified within an intronic region of the ERBB2/HER2 gene; when this region is amplified, both transcripts are also amplified and overexpressed. Little is known about the function and possible targets of this microRNA, which motivated the studies of this thesis, where techniques such as RNA-Seq and proteomics were employed to identify targets, followed by database analyses, in vitro and in vivo assays. Genes such as RNASEH1, PSMC3, TUFM and GNA11 were found to be strong target-candidates of miR-4728-3p and were regulated after the overexpression or knockdown of this miRNA in different cell lines. miR-4728-3p blockade in HER2+ gastric tumors of mouse xenografts led to decreased tumor volume and weight, suggesting its important therapeutic potential in the control of ERBB2/HER2 amplified tumors. The results obtained here indicate a possible participation of miR-4728-3p in the carcinogenesis of HER2+ gastric tumors and expand the knowledge of ERBB2/HER2 biology. The identification of targets of this microRNA may further elucidate the mechanisms by which miR-4728-3p blockade interferes with tumor growth, raising important information about the control of gene expression mediated by noncoding RNAs in cancer