Beta-adrenergic pathway activation in head and neck cancer: a comprehensive analysis of the clinical and genomic features using integrated bioinformatics / Ativação da via beta-adrenérgica no câncer de cabeça e pescoço: uma análise abrangente das características clínicas e gênomicas utilizando a bioinformática

RESUMO

O estresse crônico leva à ativação da via de sinalização beta-adrenérgica. Sua ativação tem sido implicada na progressão de diferentes tipos de câncer, mas seu papel nos carcinomas espinocelulares de cabeça e pescoço (CECPs) permanece indefinido. O objetivo deste estudo foi investigar o papel da ativação da via betaadrenérgica na progressão dos CECPs, avaliar seu impacto na sobrevida dos pacientes e buscar possíveis terapias para pacientes que encontravam-se com a via beta-adrenérgica ativa. Quinhentos e vinte pacientes do The Cancer Genome Atlas com CECPs primários foram divididos em dois grupos ADRB2baixa / SLC6A2baixa e ADRB2alta / SLC6A2alta. A associação de características clinicopatológicas e genômicas entre os grupos foram analisadas utilizando bioinformática. Os genes diferencialmente expressos (DEGs) foram identificados através da análise da expressão diferencial. A análise de sobrevida também foi realizada com base nas expressões ADRB2 e SLC6A2. Foram identificados medicamentos em potencial para tratamento de CECPs com base nos DEGs. Houve associação entre as expressões ADRB2 e SLC6A2 com idade, raça, localização do tumor, grau histológico, invasão perineural e status do HPV p16. Foram identificados 898 DEGs entre os grupos. Foi demonstrado que a expressão ADRB2alta / SLC6A2alta influenciou a proliferação, adesão e invasão de células CECPs além da angiogênese. Pacientes com carcinomas espinocelular de laringe e faringe apresentando expressão ADRB2alta / SLC6A2alta tiveram menor sobrevida. Por fim, 56 drogas antineoplásicas e imunoterápicas aprovadas pelo Food Drugs Administration foram identificadas como potenciais alvos para o tratamento personalizado. Significância Estes achados sugerem fortemente um papel proeminente da sinalização beta-adrenérgica no CECPs ao estimular um fenótipo tumoral mais agressivo. Estas alterações tiveram um impacto negativo no prognóstico dos pacientes com CECP em região de faringe e laringe(AU)

ABSTRACT

Chronic stress leads to the activation of the beta-adrenergic pathway. Its activation has been implicated in the progression of different types of cancer but its role on head and neck squamous cell carcinomas (HNSCCs) remains undefined. The aim of this study was to investigate the influence of the beta-adrenergic pathway activation in the progression of HNSCCs, assess its impact in the survival of the patients, and explore the potential targets. Five hundred and twenty The Cancer Genome Altas patients with primary HNSCCs were divided in two groups ADRB2low / SLC6A2low and ADRB2high / SLC6A2high. The association of clinicopathological and genomic features between the groups was analyzed using a bioinformatic approach. Differentially expressed genes (DEGs) were identified through differential expression analysis. Survival analysis was also performed based on ADRB2 and SLC6A2 expressions. Potential drugs for treatment of HNSCC were identified based on the DEGs. There was association between ADRB2 and SLC6A2 expressions with age, race, tumor site, histologic grade, perineural invasion, and HPV p16 status. It was identified 898 DEGs between the groups. It was demonstrated that ADRB2high / SLC6A2high expression influenced HNSCC cells proliferation, adhesion, invasion, and angiogenesis. Patients with larynx and pharynx squamous cell carcinomas presenting ADRB2high / SLC6A2high expression showed had lower survival rates. Finally, 56 Food Drugs Administration-approved antineoplastic and immunotherapeutic drugs were identified as potential targets for the personalized treatment. Significance: These findings strongly suggest a prominent role of beta-adrenergic pathway in HNSCC by stimulating a more aggressive tumoral phenotype. These alterations were shown to negatively impact the prognosis of patients with larynx and pharynx squamous cell carcinomas(AU)