Προγνωστική και προβλεπτική σημασία μορίων επιγενετικής τροποποίησης σε ασθενείς με καρκίνο ωοθηκών

Abstract

BACKGROUND: Histone acetylation is one of the main epigenetic modifications and is mediated by histone acetyltransferases (HATs), histone deacetylases (HDACs) and bromodomain and extra-terminal (BET) domain proteins that serve as the ‘readers’ of DNA acetylation. BRD4 is the most thoroughly studied member of BET protein family that regulates the expression of key oncogenes including MYC and DNA repair genes like BRCA1 and RAD51. BRD4 catalyzes the initiation of transcription via recruiting positive transcription elongation factor (PTEF-b) to sites of active transcription and thus indirectly activating RNA PoLII. The catalytic role of BET proteins to tumorigenesis led to the development of BET inhibitors that are currently under investigation in Phase I/II clinical trials. The purpose of this study was to investigate the prognostic role of BRD4 gene and protein expression in patients with advanced high grade ovarian carcinoma (HGSC). METHODS: Ascitic fluid was obtained from 28 patients with HGSC FIGO stage IIIC / IV during diagnostic/therapeutic paracentesis or laparoscopy performed at “Alexandra University Hospital” before the initiation of chemotherapy. Ascitic fluid was centrifuged and analyzed for BRD4 and GAPDH gene expression via RT-qPCR. BRD4 protein level was then quantified via ELISA immunoassay. Kaplan Meier curves were performed to explore the association of BRD4 gene and protein expression with survival in terms of OS and PFS. RESULTS: Patients with intermediate/high BRD4 gene expression demonstrated better one-year overall survival compared to those with low expression (10.4 months (95% CI; 9.0 – 11.8) versus 6.3 months μήνες (95% CI; 3.3 – 9.3) (P = 0,008). The same trend was noted at two-year survival although not statistically significant (18.5 months (95% CI; 14.8 – 22.2) versus 10.3 months (95% CI; 3.3 – 17.3) (P = 0,065). In terms of PFS, intermediate/high BRD4 gene expression was associated with a favorable prognosis both at one-year analysis (9.8 versus 5.6 months; P = 0,03) and at two years (13.1 versus 6.9 months; P = 0,048). In contrast, high BRD4 protein expression was associated with an adverse prognosis at one-year survival (P=0.3) and at two-year survival analysis (P=0.56). Of note, BRD4 gene expression was found to be inversely associated to BRD4 protein level although this association was not significant. CONCLUSION: In conclusion, intermediate/high BRD4 gene expression was associated with better survival in advanced HGSC. In contrast, high BRD4 protein expression was associated to an adverse prognosis compared to intermediate / low protein expression in the same setting. It seems that BRD4 gene and protein expression both correlate to survival in ovarian cancer and are potentially druggable targets with BET inhibitors.

ΥΠΟΒΑΘΡΟ: Η ακετυλίωση των ιστονών είναι μία από τις κύριες επιγενετικές διερ-γασίες και καταλύεται από τις ακετυλοτρανσφεράσες των ιστονών (HATs), τις αποακετυλάσες των ιστονών (HDACs) και τις bromodomain and extra-terminal (BET) domain πρωτεΐνες που λειτουργούν ως «αναγνώστες» της ακετυλίωσης. Κύριος εκπρόσωπος αυτής της ομάδας των BET πρωτεϊνών είναι η πρωτεΐνη BRD4 που ρυθμίζει την έκφραση πολλών ογκογονιδίων όπως του MYC, πολλών επιδιορθωτικών γονιδίων του DNA όπως των BRCA1 και RAD51 και είναι υπεύθυνη για την έναρξη της μεταγραφής μέσω ενεργοποίησης του παράγοντα επιμήκυνσης θετικής μεταγραφής b (PTEF-b) και άρα της RNA πολυμεράσης II. Η συμμετοχή αυτή των BET πρωτεϊνών και ιδιαίτερα του BRD4 στην ογκογένεση οδήγησε στην δημιουργία νέων φαρμάκων, των BET αναστολέων που βρίσκονται σε μελέτες φάσης I/II στον καρκίνο ωοθηκών. Στόχος της παρούσας μελέτης είναι η συσχέτιση της έκφρασης του BRD4 τόσο σε επίπεδο γονιδίου όσο και σε επίπεδο πρωτεΐνης με την επιβίωση ασθενών με ορώδες καρκίνωμα ωοθηκών υψηλής κακοήθειας προχωρημένου σταδίου. ΜΕΘΟΔΟΣ: Έγινε συλλογή ασκιτικού υγρού από 28 ασθενείς με υψηλής κακοήθειας ορώδες καρκίνωμα ωοθηκών (HGSC) προχωρημένου σταδίου IIIC/IV είτε κατά την διαγνωστική / θεραπευτική παρακέντηση είτε κατά την λαπαροσκόπηση στο Νοσοκομείο «Γ.Ν.Αλεξάνδρα» προ της λήψης θεραπείας. Εν συνεχεία, το ασκιτικό υγρό φυγοκεντρήθηκε και αναλύθηκε για έκφραση των γονιδίων BRD4 και GAPDH με την μέθοδο της RT-qPCR καθώς επίσης και για την μέτρηση της πρωτεΐνης BRD4 με ανοσοενζυμική μέθοδο (ΕLISA). Ακολούθως, έγινε συσχέτιση της έκφρασης του γονιδίου και της πρωτεΐνης BRD4 τόσο με τη συνολική επιβίωση όσο και με το διάστημα ελεύθερο προόδου νόσου στο ένα και στα δύο έτη. ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑ: Οι ασθενείς με μέση / υψηλή έκφραση του γονιδίου BRD4 παρουσιάζουν καλύτερη μέση συνολική επιβίωση στους 12 μήνες συγκριτικά με την χαμηλή έκφραση (10.4 μήνες (95% CI; 9.0 – 11.8) έναντι 6.3 μήνες (95% CI; 3.3 – 9.3) (P = 0,008). Ανάλογη συσχέτιση παρατηρήθηκε και στα δύο έτη ωστόσο μη στατιστικά σημαντική (18.5 μήνες (95% CI; 14.8 – 22.2) έναντι 10.3 μήνες (95% CI; 3.3 – 17.3) (P = 0,065). Αναφορικά με το διάστημα ελεύθερο προόδου νόσου (PFS), η μέση / υψηλή έκφραση του γονιδίου BRD4 σχετίστηκε με καλύτερη πρόγνωση τόσο στο ένα (9.8 έναντι 5.6 μήνες; P = 0,03) όσο και στα δύο έτη (13.1 έναντι 6.9 μήνες; P = 0,048). Εν συνεχεία μελετήθηκαν τα επίπεδα της πρωτεΐνης BRD4 και παρατηρήθηκε η αντίστροφη σχέση. Τα υψηλά επίπεδα BRD4 στην ELISA σχετίστηκαν μη σημαντικά με χειρότερη πρόγνωση στο ένα (P=0.3) και στα δύο έτη (P=0.56). Αξίζει να σημειωθεί πως η έκφραση του γονιδίου BRD4 φαίνεται να έχει αντιστρόφως ανάλογη σχέση με την έκφραση της πρωτεΐνης. ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑ: Η μέση / υψηλή έκφραση του γονιδίου BRD4 συνδέεται με καλύτερη επιβίωση στους ασθενείς με HGSC προχωρημένου σταδίου. Αντίστροφα, σε επίπεδο πρωτεΐνης η υψηλή έκφραση της πρωτεΐνης BRD4 φάνηκε να σχετίζεται με χειρότερη πρόγνωση συγκριτικά με τη μέση / χαμηλή έκφραση. Η έκφραση του BRD4 είτε σε επίπεδο πρωτεΐνης είτε σε επίπεδο γονιδίου φαίνεται πως σχετίζεται με την πρόγνωση και μπορεί να αποτελέσει θεραπευτικό στόχο με τους BET αναστολείς.