La integración de estudios “ómicos” revela nuevos biomarcadores pronóstico en el cáncer de próstata
El cáncer de próstata (PCa) es el segundo tipo de cáncer más común en los hombres y es la sexta causa principal de muerte relacionada con el cáncer en los hombres a nivel mundial. En Argentina es la tercera causa de muerte por cáncer, perteneciendo a la lista de países con incidencia intermedia-alta...
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| Autor principal: | |
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| Formato: | Tesis doctoral publishedVersion |
| Lenguaje: | Español |
| Publicado: |
Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales
2020
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| Materias: | |
| Acceso en línea: | https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n6800_LageVickers |
| Aporte de: |
| Sumario: | El cáncer de próstata (PCa) es el segundo tipo de cáncer más común en los hombres y es la sexta causa principal de muerte relacionada con el cáncer en los hombres a nivel mundial. En Argentina es la tercera causa de muerte por cáncer, perteneciendo a la lista de países con incidencia intermedia-alta de PCa. La mortalidad en el 70-80% de los pacientes con PCa está ligada a la enfermedad metastásica ósea y la adquisición de un fenotipo invasivo. La terapia de privación de andrógenos (ADT) es el tratamiento estándar de primera línea para el PCa metastásico. Sin embargo, la progresión a un estado resistente a la castración (CRPC, del inglés Cancer Resistant Prostate Cancer) sigue siendo inevitable en la mayoría de los casos. Para los hombres con PCa recién diagnosticado, el predictor más fuerte de PCa es el grupo de grado (GG) basado en la puntuación de Gleason (GS, del inglés Gleason score). El GG agrupa histológicamente el PCa y presupone un resultado clínico para cada grado. Sin embargo, en muchos casos el resultado no se ajusta a estas expectativas y suele estar más comprometido. Entre el 25 y el 50% de las biopsias con ciertos GG provienen de hombres con PCa de grado más alto. Esto se conoce en inglés como "upgrading" entre la biopsia y la prostatectomía, lo que indica que los pacientes diagnosticados con PCa indolente pueden tener cánceres de mayor grado y, por ende, de mayor riesgo. Por lo tanto, el manejo eficiente del PCa debe abarcar no solo un diagnóstico temprano preciso, sino también la identificación de factores pronóstico que ayuden a prever el resultado para todos los casos individuales. Los biomarcadores clínicos, genómicos y/o radiológicos son la clave para una adecuada estratificación del riesgo. Actualmente, se están desarrollando biomarcadores genómicos para la detección de subtipos de enfermedades letales, el seguimiento de la recurrencia del PCa después de los tratamientos iniciales, el pronóstico y la predicción de la eficacia del fármaco. Sin embargo, para demostrar la utilidad clínica, los biomarcadores moleculares pronóstico potencialmente novedosos deberán proporcionar un valor agregado e independiente del PSA, el estadio patológico y el GG. El objetivo general de esta tesis fue identificar nuevos biomarcadores para la estratificación del riesgo del PCa, con la mira en aquellos que podrían comportarse independientemente del GG y reconocer, de esta manera, GG intermedios que pueden tener más probabilidades de progresar. Estos biomarcadores moleculares podrían mejorar la predicción de enfermedades letales y proporcionar información sobre los mecanismos biológicos que subyacen a la fuerte relación del GS y la progresión de la enfer medad. En este estudio, llevamos a cabo un análisis por espectrometría de masas (LC ESI-MS/MS) para identificar proteomas de muestras de adenocarcinomas de próstata e hiperplasias benignas de próstata humana, fijadas en formalina y embebidas en parafina (FFPE), con datos del estadio de enfermedad, el GS y la edad del paciente. Luego, seleccionamos proteínas enriquecidas en muestras de PCa en comparación con muestras de BPH (set de datos de proteínas enriquecidas en PCa, n = 109), y validamos dichas proteínas mediante un análisis bioinformático exhaustivo, utilizando bases de datos públicas (32 sets de datos, n = 5.974). Al analizar en dichos sets de datos los niveles de ARNm correspondientes a las proteínas enriquecidas en muestras FFPE de PCa, los siguientes genes resultaron estar sobre-expresados en PCa en comparación con la glándula prostática normal: SLC12A2, DDAH1, GDF15, APOE, NDRG1 e YWHAZ. Luego, analizamos la relevancia clínica de dichos candidatos utilizando sets de datos que contienen datos de expresión génica, sobrevida general (OS, del inglés Overall survival), sobrevida libre de recaída bioquímica (RFS, del inglés Relapse-free survival) y sobrevida específica de la enfermedad (DSS, del inglés Disease-specific survival). Los análisis univariables realizados utilizando el set de datos de Sboner, revelaron una asociación entre una mayor expresión de APOE, YWHAZ y NDRG1 y una disminución en la OS. Al realizar análisis multivariables, solo YWHAZ/14-3-3ζ/δ y NDRG1 mostraron independencia del GS, la edad al momento del diagnóstico y la fusión TMPRSS2-ERG en pacientes con PCa. Estos dos genes permitieron clasificar a los pacientes con PCa en pacientes con riesgo de progresión de la enfermedad bajo, intermedio y alto. A su vez, este patrón también se observó con significancia estadística para el GS 7. Al estratificar a los pacientes con GS 7 en GS 7 (3 + 4) y GS 7 (4 + 3) de acuerdo con la clasificación actual GG 2 y GG 3, una vez más las curvas de KM evidenciaron el poder de YWHAZ para predecir una disminución en la OS de los pacientes para ambos grupos. Resultados similares se obtuvieron al analizar la RFS y la DSS de pacientes con PCa. Posteriormente, continuamos el análisis utilizando el set de datos de Jenkins que contiene información de DSS. El análisis de las curvas ROC mostró que, aunque NDRG1 no superó al GS como predictor de muerte en pacientes con PCa, el modelo que incluye GS + NDRG1 mejoró el valor predictivo de la enfermedad agresiva en comparación con el GS solo más allá de los 120 meses posteriores al diagnóstico. En cambio, YWHAZ superó al GS como factor pronóstico de la DSS a partir de los 60 meses posteriores al diagnóstico inicial. En esta primera parte, demostramos el papel de YWHAZ/14-3-3ζ/δ como un fuerte predictor de muerte independiente del GS en pacientes con PCa. YWHAZ/14-3-3ζ/δ podría ser una herramienta prometedora si se tienen en cuenta las dificultades que presenta el PCa en el momento de la toma de decisiones. Paralelamente, nos propusimos como objetivo analizar potenciales interacciones entre los biomarcadores identificados y la proteína anti-inflamatoria HO-1 en PCa. La hemo oxigenasa 1 (HO-1), enzima limitante en la degradación del grupo hemo, representa un evento esencial en las respuestas celulares a las agresiones pro-oxidativas y pro-inflamatorias. Previamente trabajos de nuestro laboratorio documentaron que HO-1 tiene un fuerte efecto antitumoral in vivo e in vitro. Ensayos por LC ESI-MS/MS identificaron a 14-3-3ζ/δ, la proteína codificada por el gen de YWHAZ, como una proteína interactora de HO-1. Dicha interacción fue validada mediante ensayos de co-inmunoprecipitación y co-localización. Considerando: 1) el aumento de la expresión de YWHAZ en tejido tumoral prostático comparado con el tejido normal; 2) la disminución en la OS, RFS y DSS observada en pacientes con PCa con alta expresión de YWHAZ; y 3) su interacción con HO-1; nos propusimos estudiar si la alteración de la expresión de estos dos genes en conjunto podría repercutir en la RFS. El estudio de datos clínicos de pacientes con PCa sometidos a prostatectomía radical permitió determinar que dichos factores se comportan de manera independiente a la hora de predecir el riesgo de recaída bioquímica. En resumen, los resultados obtenidos en este trabajo de tesis identifican a YWHAZ como un biomarcador pronóstico de muerte de pacientes con PCa, independiente de los parámetros clínico-patológicos asociados a la enfermedad. A su vez, reportamos la interacción entre 14-3-3ζ/δ y HO-1 principalmente en el núcleo, y demostramos que, aunque dichos factores se comportan de manera independiente a la hora de predecir el riesgo de recaída bioquímica en pacientes con PCa sometidos a prostatectomía radical, los pacientes con alta expresión de YWHAZ que a su vez poseen alta expresión de HMOX1 parecerían mostrar un leve aumento de la RFS en comparación con aquellos con baja expresión de HMOX1. |
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