Correlation between molecular features and genetic subtypes of Glioblastoma: critical analysis in 109 cases / Correlação entre as características moleculares e os subtipos genéticos dos glioblastomas: análise crítica de 109 casos

OBJECTIVE: Glioblastoma, the most common and lethal brain tumor, is also one of the most defying forms of malignancies in terms of treatment. Integrated genomic analysis has searched deeper into the molecular architecture of GBM, revealing a new sub-classification and promising precision in the care for patients with specific alterations. METHOD: Here, we present the classification of a Brazilian glioblastoma cohort into its main molecular subtypes. Using a high-throughput DNA sequencing procedure, we have classified this cohort into proneural, classical and mesenchymal sub-types. Next, we tested the possible use of the overexpression of the EGFR and CHI3L1 genes, detected through immunohistochemistry, for the identification of the classical and mesenchymal subtypes, respectively. RESULTS: Our results demonstrate that genetic identification of the glioblastoma subtypes is not possible using single targeted mutations alone, particularly in the case of the Mesenchymal subtype. We also show that it is not possible to single out the mesenchymal cases through CHI3L1 expression. CONCLUSION: Our data indicate that the Mesenchymal subtype, the most malignant of the glioblastomas, needs further and more thorough research to be ensure adequate identification.

OBJETIVO: O glioblastoma (GBM), o tumor cerebral mais comum e mais letal, é também um dos tipos de tumores de mais difícil tratamento. Análises genômicas integradas têm contribuído para um melhor entendimento da arquitetura molecular dos GBMs, revelando uma nova subclassificação com a promessa de precisão no tratamento de pacientes com alterações específicas. Neste estudo, nós apresentamos a classificação de uma casuística brasileira de GBMs dentro dos principais subtipos do tumor. MÉTODO: Usando sequenciamento de DNA em larga escala, foi possível classificar os tumores em proneural, clássico e mesenquimal. Em seguida, testamos o possível uso da hiperexpressão de EGFR e CHI3L1 para a identificação dos subtipos clássico e mesenquimal, respectivamente. RESULTADOS: Nossos resultados deixam claro que a identificação genética dos subtipos moleculares de GBM não é possível utilizando-se apenas um único tipo de mutação, em particular nos casos de GBMs mesenquimais. Da mesma forma, não é possível distinguir os casos mesenquimais apenas com a expressão de CHI3L1. CONCLUSÃO: Nossos dados indicam que o subtipo mesenquimal, o mais maligno dos GBMs, necessita de uma análise mais aprofundada para sua identificação.

Amilóide Sérica A (SAA) e câncer: efeitos biológicos e mecanismos de ação em glioblastomas multiformes / Serum amyloid A (SAA) and cancer: biological effects and mechanisms of action in glioblastomas multiformes

Células tumorais têm sua proliferação e mobilidade modificada por diversos fatores de crescimento, citocinas e mediadores inflamatórios, dentre os quais a amilóide sérica A (SAA). Estudos prévios do nosso grupo mostraram o efeito direto da SAA em processos de proliferação, migração e invasão de células de glioblastoma multiforme (GBM), A172 e T98G. Neste estudo nós complementamos resultados prévios de migração e invasão; avaliamos SAA como possível indutora de moléculas importantes para a invasividade do tumor, como as MMP-2 e -9 e ROS; realizamos ensaio clonogênico com a intenção de investigar uma possível contribuição da rSAA no estágio inicial de desenvolvimento do tumor; avaliamos o impacto da hipóxia na expressão dos diferente genes da SAA; estimulamos as células com indutores hepáticos clássicos da SAA e analisamos a possibilidade destes induzirem os diferentes genes da SAA em células tumorais; avaliamos possíveis receptores e vias de sinalizações envolvidas nos processos de proliferação, migração e invasão. Construímos knockdowns (KDs) dos genes da SAA de fase aguda (SAA1 e 2) e constitutiva (SAA4) e avaliamos a função de cada um deles para a morfologia e para os processos de proliferação, migração e invasão de GBM. Por fim investigamos SAA como possível biomarcadora de gliomas em amostras clínicas. Nossos resultados sugerem que rSAA afetou a atividade das MMP-2 e -9 e a produção de ROS em ambos GBM, mas não se mostrou clonogênica. As citocinas IL-6, TNF-α e IL-1ß, mas não a hipóxia, foram capazes de induzir os diferentes genes da SAA. A adição de rSAA às culturas celulares estimulou a transrição dos diferentes genes da SAA, sugerindo a ativação de mecanismos intracelulares retroalimentados. Efeitos pró-tumorais da rSAA parecem ser viabilizados via RAGE, enquanto efeitos anti-tumorais parecem ser induzidos via TLR-4. Pela primeira vez mostramos que SAA induz aumento de RAGE. KDs da SAA inibiram proliferação, migração e invasão, sugerindo que SAA seja um produto tumoral importante para a manutenção do fenótipo invasivo de GBM. A adição de SAA exógena reverteu grande parte dos efeitos nas células T98G KD, enquanto células A172 KD responderam parcialmente à rSAA. KDs da SAA sugerem a mesma como mantenedora da morfologia das células de GBM. De maneira inédita mostramos que o gene SAA4 até então descrito como um gene constitutivo de função desconhecida é importante para a proliferação, migração e invasão de GBM. Nós especulamos que os efeitos diferenciados induzidos por rSAA nos GBM estejam associados à natureza multiligante da SAA e às diferenças genéticas dos GBM. Pacientes com GBM apresentaram aumento significativo na transcrição e expressão de SAA1 no tecido tumoral, bem como aumento sérico de SAA. A correlação na expressão de SAA1 com moléculas importantes para progressão tumoral, como CXCR4, CXCR7, CD163 e HIF-1α também a identificam como uma proteína associada à malignidade

Tumor cells have their proliferation and migration modified by several growth factors, cytokines and inflammatory mediators, such as serum amyloid A (SAA). Previous studies from our group showed the direct effect of SAA on proliferation, migration and invasion of glioblastoma multiforme (GBM) cells, A172 and T98G. In this study we complemented previous migration and invasion data; evaluated SAA as possible inducer of MMP-2, -9 and ROS; performed clonogenic assay to investigate a possible contribution of rSAA in the early stage of tumor development; evaluated the impact of hypoxia on the expression of different genes of SAA; stimulated the cells with classics inducers of hepatic SAA and analyzed the possibility of these different genes to induce SAA in tumor cells; evaluated possible receptors and signaling pathways involved in proliferation, migration and invasion processes. SAA knockdowns (KDs) were made for acute phase (SAA1 and 2) and constitutive protein (SAA4) and evaluated their role in cell proliferation, migration, morfology and invasion. Finally it was investigated SAA as a possible biomarker of glioma grade in clinical samples. Our results suggest that rSAA affects MMP-2 and -9 activity and ROS production in both GBM, but did not affect clonogenicity. IL-6, TNF-α and IL-1ß, but not hypoxia, were able to induce SAA expression. rSAA addition to cell cultures stimulated transcription of the three different SAA genes, suggesting the activation of intracellular feedback mechanisms. Pro-tumor effects of rSAA seem to occur via RAGE and anti-tumor effects appear to be induced via TLR-4. This was de first time that induction of RAGE triggered by rSAA was shown. Proliferation, migration and invasion were inhibited in SAA KDs, suggesting that SAA is an important tumoral product for the maintenance of the invasive phenotype of GBM. The addition of exogenous SAA largely reversed the effects on SAA KDs T98G cells, whereas SAA KDs A172 cells partially responded to the rSAA. The findings with SAA KDs suggest that SAA affect cell morphology. Another new contribution from our study was that SAA4, a constitutive gene with unknown function, was important for the proliferation, migration and invasion of GBM and it can be induced by rSAA, IL-6, TNF-α and IL-1ß. We speculate that the different effects induced by rSAA in GBM are associated with the affinity of SAA to different receptors and the different genetic backgrounds of GBM. Patients with GBM showed a significant increase in the transcription and expression of SAA1 in tumor tissue as well as increased serum SAA. The correlation between the expression of SAA1 with important molecules for tumor progression, such as CXCR4, CXCR7, CD163 and HIF-1α also identified SAA as a protein associated with malignancy