Μελέτη μοριακών μονοπατιών καρκινογένεσης σε καρκινώματα μαστού, με στόχο την ανάδειξη βιολογικών δεικτών για πρόγνωση και θεραπεία

Abstract

Breast cancer is a a clinically and morphologically heterogeneous disease, the molecular basis of which has not been fully elucidated. Breast cancer research focuses on epigenetic modifications and signal transduction pathway molecules. In the present thesis, we studied DNA methylation of the promoters of selected genes and key-genesof PI3K/AKT pathway. We observed a berrant methylation of DCR1, DAPK1 and RASSF1A by MSP analysis and detected methylated loci in APC, MGMT, GSTP1 and PTEN promoters by MS-HRM in 49 breast cancer specimens. The results obtained by MS-HRMregarding the MGMT gene were validated by bisulfite pyrosequencing. An association of MGMT promoter methylation with age and tumour grade was recorded. Moreover, a correlation with advanced T-category was found for GSTP1, RASSF1 and DAPK1 promoter methylation. Finally, concurrent methylation of several genes showed a marginal statistical relationship with N-category reflecting the necessity for simultaneous detection of methylation in more than one gene in order to increase the clinical usefulness of methylation analyses for breast tumouri genesis. Further examination of genes displaying high methylation levels in larger cohorts could provide insight for new biomarkers for the early detection and/or disease monitoring, possibly influencing therapeutic decisions. Moreover, in the study of PI3K/AKT signaling pathway, we detected alterations at genetic level in 28% of breast carcinomas concerning PIK3CA(detection of a new mutation in breast cancer but also an extremely rare), in 4% ofAKT1 and 2.7% of PTEN, at epigenetic (methylation of PTEN) and transcriptional (statistically significantly increased expression of AKT2) level associated with clinicopathological features, revealing a very important role of this pathway in breast carcinogenesis. Our findings along with these of previous studies underlie the importance of PI3K/AKT pathway as a potential diagnostic marker of disease progression and as a potential therapeutic target. PI3K/AKT alterations in all aforementioned levels were detected mainly in breast carcinomas with positive expression of hormone receptors and HER2 contributing to elucidate the correlation of patient’s response to targeted therapies.

Ο καρκίνος του μαστού αποτελεί μια πολυπαραγοντική νόσο, το μοριακό υπόβαθρο της οποίας δεν έχει πλήρως αποσαφηνισθεί. Τα επιγενετικά φαινόμενα καθώς και η μελέτη σηματοδοτικών μονοπατιών αποτελούν το επίκεντρο της έρευνας του καρκίνου του μαστού. Στην παρούσα διατριβή σε καρκινώματα μαστού μελετήσαμε τα επίπεδα μεθυλίωσης DNA των υποκινητών επιλεγμένων γονιδίων όπως και γονίδια κλειδιά του σηματοδοτικού μονοπατιού ΡΙ3Κ/ΑΚΤ. Μελετήσαμε μεθυλιωμένους γενετικούς τόπους των υποκινητών των γονιδίων DCR1, DAPK1, RASSF1A μέσω ανάλυσης με MSP-PCR και APC, MGMT, GSTP1και ΡΤΕΝ με την MS-HRM σε 49 καρκινώματα μαστού. Τα αποτελέσματα όσον αφορά τη μεθυλίωση του γονιδίου MGMT επιβεβαιώθηκαν με την τεχνική της πυροαλληλούχησης τροποποιημένου DNA. Καταδείξαμε μια σημαντική συσχέτισητης μεθυλίωσης του υποκινητή του γονιδίου MGMT με το βαθμό διαφοροποίησης του όγκου και την αυξημένη ηλικία του ασθενούς. Επιπλέον, αναδείξαμε στατιστική συσχέτιση της αυξημένης κατηγορίας Τ με την μεθυλίωση των υποκινητών των γονιδίων DAPK1, RASSF1A και GSTP1. Τέλος, η ταυτόχρονη μεθυλίωση πολλών γονιδίων σημείωσε οριακή στατιστική συσχέτιση με την κατηγορία Ν που αντικατοπτρίζει την ανάγκη για ταυτόχρονη ανίχνευση της μεθυλίωσης σε περισσότερα από ένα γονίδια προκειμένου να αυξηθεί η κλινική χρησιμότητα των αναλύσεων μεθυλίωσης στην ογκογένεση του μαστού. Η περαιτέρω μελέτη των γονιδίων που εμφανίζουν υψηλά επίπεδα μεθυλίωσης σε μεγαλύτερες ομάδες ασθενών θα οδηγούσε πιθανόν σε πληροφορίες για νέους βιοδείκτες για την έγκαιρη πρόληψη ή/και παρακολούθηση της εξέλιξης της νόσου .Όσον αφορά τη μελέτη του σηματοδοτικού μονοπατιού ΡΙ3Κ/ΑΚΤ, αναδείχτηκαν διαφοροποιήσεις σε καρκινώματα του μαστού σε επίπεδο γενετικό σε ποσοστό 28% στο PIK3CA (και εύρεση μιας νέας μετάλλαξης στο μαστό αλλά και μιας εξαιρετικά σπάνιας), 4% στο ΑΚΤ1 και 2.7% στο ΡΤΕΝ, επιγενετικό (μεθυλίωση του ΡΤΕΝ) και μεταγραφικό (στατιστικά σημαντικά αυξημένη έκφραση του AKT2) σχετιζόμενες με κλινικοπαθολογοανατομικά χαρακτηριστικά, αποδίδοντας ένα πολύ σημαντικό ρόλο του συγκεκριμένου μονοπατιού στην καρκινογένεση τουμαστού. Τα ευρήματά μας παράλληλα με τα ευρήματα προηγούμενων μελετών συμβάλλουν στην ανάδειξη του μονοπατιού ως πιθανό διαγνωστικό δείκτη εξέλιξης της νόσου και ως πιθανό θεραπευτικό στόχο. Οι αλλαγές του μονοπατιού σε όλα τα επίπεδα αφορούν κυρίως καρκινώματα με θετική έκφραση ορμονικών υποδοχέων και του HER2 δεδομένο το οποίο τις συσχετίζει με την ανταπόκριση των ασθενών σε στοχευμένες θεραπείες.