Orientador: Ricardo Della Coletta

Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Odontologia de Piracicaba

Resumo: Os membros da família HOX de genes homeobox são classicamente conhecidos por regular a proliferação e a diferenciação celular durante o desenvolvimento embrionário. Contudo, inúmeros estudos demonstraram uma expressão alterada de alguns membros desta família em neoplasias, incluindo...

Resumo: Os membros da família HOX de genes homeobox são classicamente conhecidos por regular a proliferação e a diferenciação celular durante o desenvolvimento embrionário. Contudo, inúmeros estudos demonstraram uma expressão alterada de alguns membros desta família em neoplasias, incluindo melanomas, leucemias e cânceres de cólon, pulmão, rim e próstata. Estudos em nosso laboratório caracterizaram o perfil de expressão dos 39 genes da família HOX em amostras orais de tecido normal e carcinoma espinocelular (CEC), identificando alguns genes diferencialmente expressos. Dentre estes genes estavam HOXA1 e HOXB7. Interessantemente, as expressões aberrantes de HOXA1 e/ou HOXB7 em neoplasias malignas foram relacionadas a um controle da proliferação, desdiferenciação, invasão e efetividade no reparo do DNA. Os objetivos deste estudo foram compreender os efeitos da superexpressão e da neutralização dos genes HOXA1 e HOXB7 na modulação dos principais eventos biológicos associados aos fenótipos tumorais e determinar o valor prognóstico da expressão destes genes para pacientes afetados por CEC oral. Para alcançar estes objetivos, construímos clones da linhagem celular de queratinócitos normais HaCAT superexpressando os genes HOXA1 (HaCAT-HOXA1) ou HOXB7 (HaCAT-HOXB7), inibimos a expressão endógena destes genes na linhagem de CEC oral SCC-9 por meio da técnica de RNA de interferência e realizamos análise imunohistoquímica em 132 amostras de CEC oral para correlacionar às positividades de HOXA1 e HOXB7 com as características clínico-patológicas dos tumores. Nossos resultados revelaram que as superexpressões de HOXA1 e HOXB7 significantemente promoveram a proliferação das células HaCAT, enquanto que a inibição destes genes nas células SCC-9 resultou em uma dramática inibição da proliferação. As superexpressões de HOXA1 e HOXB7 não foram capazes de modular as taxas de apoptose, adesão e invasão, a expressão de marcadores da transição epitéliomesênquima (TEM) e não promoveu crescimento independente de ancoragem (softagar). Tumores classificados com expressão elevada de HOXA1 demonstraram estádio clínico T e N mais avançados, menor diferenciação das células neoplásicas e elevado potencial proliferativo. Pacientes apresentando tumores com elevada positividade para HOXA1 demonstraram uma sobrevida de 5 anos significantemente menor que pacientes com tumores demonstrando baixa positividade para HOXA1 (p=0,026). A expressão imuno-histoquímica de HOXB7 correlacionou significantemente com consumo de bebidas alcoólicas, estádio clínico N, infiltração vascular e potencial proliferativo dos tumores. Expressão elevada de HOXB7 foi também significantemente correlacionada com menor sobrevida global (p=0,009) e uma tendência para menor sobrevida livre de doença foi observada para pacientes com tumores classificados com forte expressão de HOXB7 (p=0,083). Uma positiva correlação entre as expressões de HOXA1 e HOXB7 foi evidenciada (rs=0,25 e p=0,008). Em conclusão, nossos resultados sugerem que as superexpressões dos genes HOXA1 e HOXB7 podem contribuir para a progressão tumoral por promoverem a proliferação das células tumorais e indicam que HOXA1 e HOXB7 podem ser determinantes importantes do prognóstico de pacientes com CEC oral

Abstract: HOX genes are master regulators of cellular proliferation and differentiation during embryogenesis. However, some members of the HOX family have been shown to be dysregulated in malignancies, including melanomas, leukemias and cancers of colon, lung, kidney and prostate. In previous...

Abstract: HOX genes are master regulators of cellular proliferation and differentiation during embryogenesis. However, some members of the HOX family have been shown to be dysregulated in malignancies, including melanomas, leukemias and cancers of colon, lung, kidney and prostate. In previous studies we have described the expression profile of all 39 HOX genes in oral samples from normal mucosa and squamous cell carcinoma (SCC), identifying some differentially expressed. Among those were HOXA1 and HOXB7. The aberrant expression of both genes has been related with the rgulation of proliferation, differentiation and invasion, and with the control of the DNA repair effectiveness. The goals of this study were to verify the role of HOXA1 and HOXB7 on modulation of tumor-associated phenotypes and to determine whether their expressions are associated with clinicopathological features of the tumors. To achieve our goals, we generated clones from HaCAT human epithelial cell line overexpressing HOXA1 (HaCAT-HOXA1) or HOXB7 (HaCAT-HOXB7), inhibited the endogenous levels of these genes in the SCC-9 human oral carcinoma cell line by interference RNA (iRNA), and performed immunohistochemical analysis in 132 oral SCC samples. Our results demonstrated that both HOXA1 and HOXB7 overexpression in HaCAT cells promote proliferation, whereas downregulation of HOXA1 and HOXB7 endogenous levels in SCC-9 cells decreases it. HOXA1 and HOXB7 overexpression did not influence apoptosis, cellular adhesion and invasion, expression of epithelial-mesenchymal transition (EMT) markers and also did not promote anchorage-independent growth (softagar). High number of HOXA1-positive cells significantly correlated with T and N stage, tumor cellular differentiation and proliferative potential of the tumors. Patients whose tumors contained high number of HOXA1-positive cells had shorter overall survival in 5 years than patients with low positivity of this protein (p=0.026). The immunohistochemical expression of HOXB7 was significantly correlated to alcohol consumption, clinical N stage, vascular infiltration and tumor proliferative potential. High expression of HOXB7 was also significantly correlated to shorter overall survival (p=0.009), and a tendency towards shorter disease-free survival was observed in patients with tumors containing elevate HOXB7 expression (p=0.083). A positive correlation between HOXA1 and HOXB7 immunohistochemical expression was observed (rs=0.25, p<0.008). In conclusion, our results suggest that overexpression of HOXA1 and HOXB7 can contribute to tumor progression by increasing tumor cell proliferation and indicate that both HOXA1 and HOXB7 may be important determinants of OSCC patient's prognosis