Orientador: Katia Borgia Barbosa Pagnano / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências Médicas / Made available in DSpace on 2018-08-22T22:22:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silveira_RosanaAntunesda_D.pdf: 5849811 bytes, checksum: 2e4127fa41a0f3f36ca9540a1ea2cb63 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: O uso de inibidores de tirosinoquinases (TKIs) tem demonstrado eficácia no tratamento da Leucemia Mieloide Crônica (LMC). Porém, o fenômeno da resistência é um importante problema na prática clínica e ainda não está completamente elucidado. Além da presença de mutações no domínio quinásico (DQ) do gene BCR-ABL, diversos mecanismos moleculares foram relacionados à resistência aos TKIs. Adicionalmente, alguns estudos têm sido realizados com o objetivo de identificar assinaturas de expressão gênica associadas à resistência citogenética primária ao imatinibe (IM). Até o momento, a expressão de transcritos sem potencial codificador, mais especificamente de RNAs não codificadores longos (lncRNAs), ainda não foi investigada neste aspecto. LncRNAs, transcritos especialmente de regiões intrônicas, têm sido apontados recentemente como possíveis reguladores da expressão gênica em células normais e cancerosas. O objetivo geral deste estudo foi avaliar possíveis mecanismos de resistência ao tratamento com TKIs em pacientes com LMC, através da pesquisa de mutações no DQ do gene BCR-ABL e da identificação de genes codificadores e lncRNAs intrônicos diferencialmente expressos entre pacientes responsivos (R) e não responsivos (NR) ao IM e dasatinibe. A pesquisa de mutações realizada pela técnica de sequenciamento direto revelou que 37% (26/71) dos pacientes avaliados apresentavam mutações, sendo as mais frequentes T315I (25%), M244V (18%) e E255K/V (14%). As taxas de Sobrevida Global (SG) (p = 0,008), Sobrevida Livre de Progressão (p = 0,03) e Sobrevida Livre de Evento (SLE) (p = 0,006) foram menores para os pacientes com mutações. SG (p = 0,04) e SLE (p = 0,03) foram significativamente menores para os pacientes com a mutação T315I. A identificação de perfis de expressão gênica por microarranjos foi realizada a partir de amostras de células mononucleares de sangue periférico de 7 e 21 pacientes, respectivamente, para os estudos envolvendo dasatinibe e IM. Duas plataformas de microarranjos (Agilent Technologies) foram utilizadas neste estudo; a primeira com sondas que mapeiam exclusivamente em genes codificadores de proteína e a segunda, customizada, com 44.000 elementos que mapeiam em regiões intrônicas e exônicas de mesmo locus. As análises estatísticas foram realizadas com as técnicas Significance Analysis of Microarrays e patient leave-one-out cross-validation. Genes codificadores de proteína e lncRNAs diferencialmente expressos foram identificados a partir de comparações de três subgrupos de amostras de R e NR, pré e pós-tratamento. Em seguida, cada conjunto de transcritos diferencialmente expressos foi analisado através do programa Ingenuity Pathway Analysis (IPA) para a identificação de funções biológicas, redes gênicas e vias canônicas significativamente enriquecidas. Entre os transcritos encontrados como diferencialmente expressos entre R e NR estão ABCF2, PAWR, ncCD44, ncTNFAIP8 e ncFOXO3A no estudo com dasatinibe e LEF1, BCL2, FYN, ncPXN, ncNCAM1 e ncRASEF no estudo com IM. Porém, no estudo com IM, os conjuntos de transcritos diferencialmente expressos não distinguiram totalmente os casos R e NR. O presente trabalho identificou transcritos diferencialmente expressos entre amostras de pacientes R e NR tratados com dasatinibe e MI e sugere que lcnRNAs possuem um importante papel nos mecanismos moleculares de resistência. Futuras investigações serão necessárias para a confirmação destes achados / Abstract: The use of tyrosine kinase inhibitors (TKIs) has demonstrated efficacy in treating chronic myeloid leukemia (CML). However, resistance is an important problem in clinical practice and it has not yet been completely elucidated. Besides mutations within the BCR/ABL kinase domain (KD), diverse molecular mechanisms have been proposed to account for resistance to TKIs. Furthermore, some studies have been performed in order to identify gene expression signatures associated with primary cytogenetic resistance to imatinib (IM). So far, non-protein-coding RNAs expression, more specifically long non-coding RNAs (lncRNAs) expression, has not been investigated in this aspect. LncRNAs, especially those transcribed from intronic regions, have recently been suggested as potential regulators of gene expression in normal and cancer cells. The aim of this study was to evaluate possible mechanisms of resistance to TKI treatment in CML patients by performing BCR-ABL mutation analysis and identifying differentially expressed protein-coding genes and intronic lncRNAs in responder (R) and non-responders (NR) patients to IM and dasatinib. Mutation analysis performed by direct sequencing identified mutations in 37% (26/71) of the analyzed patients; the three most frequently detected mutations were T315I (25%), M244V (18%) and E255K/V (14%). Overall survival (OS) (p = 0.008), progression-free survival (p = 0.03) and event-free survival (EFS) (p = 0.006) rates were worse for patients harboring mutations. OS (p = 0.04) and EFS (p = 0.03) were significantly worse for T315I patients. Microarray expression profiling was performed on peripheral blood mononuclear cells from 7 and 21 patients, respectively, for the dasatinib and IM studies. Two array platforms (Agilent Technologies) were used in this study: the first one with probes exclusively mapping to protein-coding genes; the second, a custom-designed 44K oligoarray containing probes for intronic and exonic regions from the same genomic locus. Statistical analyses were performed with Significance Analysis of Microarrays and patient leave-one-out cross-validation techniques. Differentially expressed protein-coding genes and lncRNAs were identified by comparing three subgroups of pre- and post-treatment samples from R and NR. Next, each set of differentially expressed transcripts was analyzed by using the Ingenuity Pathway Analysis (IPA) software for identifying significantly enriched biological functions, gene networks and canonical pathways. Amongst the transcripts found as differentially expressed between R and NR are ABCF2, PAWR, ncCD44, ncTNFAIP8, and ncFOXO3A in the dasatinib study and LEF1, BCL2, FYN, ncPXN, ncNCAM1, and ncRASEF in the IM study. Nevertheless, in the IM study, the sets of differentially expressed transcripts were not capable of entirely distinguishing between responder and non-responders cases. In the present study differentially expressed transcripts between responder and non-responders' samples treated with dasatinib and IM were identified, and it suggests that lncRNAs play an important role in the molecular mechanisms of resistance. Further investigations are necessary to confirm these findings / Doutorado / Ciencias Basicas / Doutora em Clínica Médica

Orientador: Katia Borgia Barbosa Pagnano / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências Médicas / Made available in DSpace on 2018-08-26T19:42:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ribeiro_BeatrizFelicio_M.pdf: 2588401 bytes, checksum: 356f862f97d6467c69db0ac9b13f28d5 (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: A Leucemia Mielóide Crônica (LMC) é uma neoplasia mieloproliferativa crônica caracterizada pela presença do cromossomo Filadélfia (Ph) e produção da fusão proteica BCR-ABL que possui atividade tirosina quinase. O tratamento da LMC é realizado com inibidores de tirosina quinase (TKIs) e apesar das altas taxas de respostas obtidas com imatinibe, alguns pacientes são resistentes ou intolerantes ao tratamento, sendo necessário a troca para um TKI de segunda geração (nilotinibe ou dasatinibe). O monitoramento das respostas obtidas ao longo do tratamento permite identificar os pacientes que estão em um "estado seguro" (resposta ótima) e os que podem falhar ao tratamento. Os mecanismos de resistência ao tratamento são multifatoriais e a identificação desses mecanismos pode contribuir para o desenvolvimento de novas estratégias para o tratamento dos casos resistentes. Em um trabalho anterior do nosso grupo foram identificados diversos genes e RNAs longos não codificantes diferencialmente expressos em pacientes responsivos e não responsivos ao dasatinibe, entre eles os genes ABCF2, ALOX15B, PAWR, ncFOXO3A, ncMYLIP e ncSLC44A2. O objetivo desse trabalho foi avaliar a resposta molecular em pacientes com LMC em uso de inibidores de tirosina quinase de segunda geração (dasatinibe ou nilotinibe) após falha ou intolerância a um ou dois TKIs e avaliar a expressão dos genes ABCF2, ALOX15B, PAWR, ncFOXO3A, ncMYLIP e ncSLC44A2 em pacientes responsivos e resistentes ao dasatinibe. A metodologia utilizada para avaliação dos níveis de trancritos BCR-ABL e da expressão gênica foi o PCR quantitativo em tempo real. A pesquisa de mutações no domínio quinase do BCR-ABL foi realizada nos casos resistentes, através da técnica de sequenciamento direto. Setenta e um pacientes tratados com dasatinibe ou nilotinibe após falha ou intolerância ao imatinibe foram avaliados quanto à resposta molecular. Sessenta e sete porcento, 43% e 33% dos pacientes em fase crônica (FC), acelerada (FA) e crise blástica (CB) obtiveram resposta molecular maior (RMM), respectivamente, ao longo do tratamento. Os pacientes com respostas moleculares precoces (transcritos BCR-ABL <10% aos 3 meses e <1% aos 6 meses) apresentaram maiores SLP e SLE do que os casos que não alcançaram esses níveis de transcritos BCR-ABL aos 3 e/ou aos 6 meses. A avaliação molecular aos 3 meses e aos 6 meses permitiu a melhor identificação dos pacientes com pior prognóstico. Foram também avaliados 25 pacientes tratados com dasatinibe/nilotinibe após falha ou intolerância a dois TKIs. RMM foi obtida em somente 24% dos casos (em FC, um paciente em FA). As taxas de SG e SLP em 5 anos para pacientes em FC foram de 94% e 94%, respectivamente. Poucos pacientes alcançam respostas e essas respostas não são duráveis. Embora seja uma opção para pacientes não elegíveis ao TMO, é necessário o desenvolvimento de um tratamento mais eficaz para esses pacientes. Para avaliação da expressão dos genes ABCF2, ALOX15B, PAWR, ncFOXO3A, ncMYLIP e ncSLC44A2 foram utilizadas amostras de 9 pacientes ao diagnóstico (sem tratamento prévio), 39 pacientes tratados com dasatinibe (25 responsivos com RCC e 14 resistentes) e 13 doadores saudáves. Não houve diferença de expressão do gene ncSLC44A2 entre os grupos avaliados. Os genes ALOX15B e ncMYLIP estavam hipoexpressos em pacientes com LMC ao diagnóstico em relação aos pacientes com LMC tratados com dasatinibe e ao grupo controle. O gene ncFOXO3A apresentou expressão diminuída em pacientes com LMC ao diagnóstico em relação aos pacientes tratados com dasatinibe. O genes ABCF2 e PAWR estavam hipoexpressos em pacientes ao diagnóstico e nos pacientes tratados com dasatinibe em relação ao grupo controle. Além disso, o gene PAWR estava pouco expresso em pacientes resistentes ao dasatinibe em relação aos pacientes responsivos. Portanto, os genes ABCF2, ALOX15B, PAWR, ncMYLIP e ncFOXO3A foram encontrados com expressão alterada nos grupos estudados e podem estar associados a mecanismos importantes relacionados ao desenvolvimento e resistência da LMC, o que deve ser elucidado em estudos prospectivos / Abstract: Chronic myeloid leukemia (CML) is a chronic myeloproliferative neoplasm characterized by the presence of Philadelphia chromosome (Ph) and production of BCR-ABL fusion protein that has tyrosine kinase activity. Currently, the treatment of CML is accomplished with tyrosine kinase inhibitors (TKIs). Despite the high rates of responses obtained with imatinib, some patients are resistant or intolerant to treatment and need to switch to second generation TKIs (dasatinib or nilotinib). Monitoring responses during treatment allows the identification of patients who are in a "safe haven" (optimal response) and patients who may fail to treatment. Mechanisms of resistance to treatment are multifactorial and identification of these mechanisms may contribute to the development of new strategies for treatment of resistant cases. In a previous report of our group were identified several genes and long non-coding RNAs differentially expressed in CML patients responders and non-responders to dasatinib, including ABCF2, ALOX15B, PAWR, ncFOXO3A, ncMYLIP and ncSLC44A2 genes. The aim of this study was to evaluate molecular responses in CML patients treated with second generation TKIs (dasatinib or nilotinib) after failure or intolerance to one or two TKIs and to evaluate the expression of ABCF2, ALOX15B, PAWR, ncFOXO3A, ncMYLIP and ncSLC44A2 genes in patients responsive and resistant to dasatinib. The methodology used to evaluate BCR-ABL transcript leves and the gene expression was quantitative real time PCR. BCR-ABL kinase domain mutations analysis was performed in resistant cases by direct sequencing. Seventy-one patients treated with dasatinib/nilotinib after failure or intolerance with imatinib were evaluated according to molecular responses. Sixty-seven percent, 43% and 37% of chronic phase (CP), accelerated phase (AP) and blast crisis (BC) CML patients achieved major molecular response (MMR), respectively, during treatment. Patients with early molecular responses (BCR-ABL1<10% at 3 months and <1% at 6 months) had superior PFS and EFS than patients that not achieved these landmarks. The evaluation at 3 and 6 months allows better identication of patients with worse prognosis. We analyzed molecular responses in 25 patients treated with dasatinib/nilotinib after failure or intolerance with two TKIs. MMR was achieved in 24% of cases (all in CP, one in AP). Five-year OS and PFS rates for CP-CML patients were 94% and 94%, respectively. Few patients achieved responses and these responses are not durable. Although, dasatinib/nilotinib had been options for patients not elegible for bone morrow transplantation, its necessary the development of a treatment more effective to these patients. To evaluate the expression of ABCF2, ALOX15B, PAWR, ncFOXO3A, ncMYLIP e ncSLC44A2 genes was used samples of 9 patients newly diagnosed (without treatment), 39 patients treated with dasatinib (25 responsives with CCyR and 14 resistant) and 13 healthy donors. There¿s no difference of ncSLC44A2 gene expression between the groups analized. ALOX15B and ncMYLIP genes were down-regulated in CML patients newly diagnosed in comparison with CML patients treated with dasatinib and control group. ncFOXO3A gene presented decreased expression in CML patients at diagnosis in comparison with patients treated with dasatinib. ABCF2 and PAWR genes were down-regulated in CMl patients newly diagnosed and in CML patients treated with dasatinib in comparison with control group. Moreover, PAWR gene was down-regulated in CML patient¿s resistants to dasatinib in comparison with responsives. ABCF2, ALOX15B, PAWR, ncMYLIP and ncFOXO3A were found with altered expression between the groups evaluated and may be associated with mechanisms related to the development and resistance of CML, which should be elucidated in prospective studies / Mestrado / Clinica Medica / Mestra em Ciências