Μελέτη και κλινική αξιολόγηση νέων μοριακών δεικτών μεθυλίωσης DNA στον καρκίνο

Abstract

Epigenetic inactivation of tumor suppressor and cancer related genes contributes to the development of many neoplastic diseases. Hypermethylation appears to occur early during carcinogenesis and its detection is very promising for the early detection of cancer, its prognosis and the design of novel therapeutics. The aims of the present work were a) to study DNA methylation in BRMS1 and SOX17 gene promoter region in order to investigate the prognostic significance of BRMS1 and SOX17 methylation status in early and advanced NSCLC. b) to study DNA methylation in SOX17 and APC gene promoter methylation in order to evaluate their prognostic significance in early colon and gastric cancer. The selection of these genes was based on studies showing them to play an important role in tumor suppression. According to our results BRMS1 promoter was highly methylated both in operable NSCLC primary tissues (59.6%) and corresponding cfDNA (47.9%) but not in cfDNA from healthy individuals (0%), while it was also highly methylated in cfDNA from advanced NSCLC patients (63.5%). In operable NSCLC, Kaplan-Meier estimates were significantly different in favor of patients with non-methylated BRMS1 promoter in cfDNA, concerning both DFI (p=0.048) and OS (p=0.007).Similarly, SOX17 promoter was fully methylated in operable NSCLC primary tissues (100%) and highly methylated in corresponding cfDNA (56.2%) but not in cfDNA from healthy individuals (0%), while it was also methylated in cfDNA from advanced NSCLC patients (36.4%).APC was also highly methylated in adjuvant colon cancer patients 53/127 (41.7%) and in 36/67 (53.7%) of patients with metastasis. The methylation status was correlated with poor survival in both groups of patients (p=0.000).

Η μελέτη του “κρυφού” επιγενετικού κώδικα και ιδιαιτέρα της μεθυλίωσης του DNA, αποτελεί ένα πολλά υποσχόμενο ερευνητικό πεδίο, τόσο για τη μεταγραφική σίγαση ογκοκατασταλτικών γονιδίων όσο και για την ανακάλυψη νέων βιοδεικτών πρώιμης ανίχνευσης του καρκίνου και πρόγνωσης της κλινικής έκβασης της νόσου. Είναι πλέον αποδεκτό ότι η ανώμαλη μεθυλίωση είναι ένας από τους κύριους μηχανισμούς αδρανοποίησης των ογκοκατασταλτικών γονιδίων σε πολλά είδη καρκίνου. Σκοπός της παρούσας διδακτορικής διατριβής ήταν η ανίχνευση της υπερμεθυλίωσης τριών ογκοκατασταλτικών γονιδίων στο cfDNA ασθενών με μη μικροκυτταρικό καρκίνο του πνεύμονα, καρκίνο του στομάχου, καρκίνο του παχέος εντέρου και η εκτίμηση της πιθανής τους προγνωστικής αξίας. Συγκεκριμένα μελετήθηκαν τα γονίδια BRMS1, SOX17 και APC. Η επιλογή τους δεν ήταν τυχαία, το γονίδιο BRMS1 φυσιολογικά καταστέλλει την μετάσταση ενώ τα γονίδια SOX17 και APC ανήκουν σε ένα πολύ σημαντικό μονοπάτι της καρκινογένεσης, το μονοπάτι Wnt. Στον καρκίνο του πνεύμονα το γονίδιο BRMS1 ανιχνεύθηκε στο cfDNA ασθενών με πρώιμη αλλά και μεταστατική νόσο ενώ συνδέθηκε με μειωμένη ολική επιβίωση και στις δύο ομάδες των ασθενών. Το γονίδιο SOX17 συσχετίστηκε με κακή πρόγνωση στην ομάδα των μεταστατικών ασθενών. Στον καρκίνο του στομάχου, τα γονίδια SOX17 και APC ανιχνεύθηκαν στο cfDNA ασθενών με πρώιμη νόσο και αποτελούν δείκτες κακής πρόγνωσης. Στον καρκίνο του παχέος εντέρου, το γονίδιο SOX17 ανιχνεύθηκε στο cfDNA ασθενών με πρώιμη νόσο σε χαμηλότερα επίπεδα σε σχέση με τους μεταστατικούς ασθενείς, ενώ και σε αυτή την περίπτωση συνδέθηκε με μειωμένη ολική επιβίωση μόνο στους ασθενείς με μετάσταση. Η μεθυλίωση του γονιδίου APC αυξάνει προοδευτικά με την εξέλιξη της νόσου, στον καρκίνο του παχέος εντέρου και φαίνεται να αποτελεί δείκτη κακής πρόγνωσης τόσο στους ασθενείς με πρώιμη όσο και στους ασθενείς με μετάσταση.