Os Grupos 3 e 4 são os subgrupos moleculares de meduloblastoma (MB) que apresentam altas taxas de disseminação leptomeníngea e maior frequência ao diagnóstico, respectivamente. Por conseguinte, são considerados, em conjunto, os mais mortais dos subtipos de MB. Até a presente data, é notado uma escassez de biomarcadores e caracterizações de vias de sinalização celular associadas a biogênese destes tumores. Todavia, embora seja descrito que a via Notch encontra-se alterada em MBs de Grupos 3 e 4, as principais causas desta desregulação permanecem desconhecidas. A proteína de ligação ao RNA Musashi-1 (MSI1), é um regulador da expressão gênica à nível pós-transcricional, descrito como marcador de célula-tronco neural, biomarcador de pior prognóstico e/ou promissor alvo terapêutico em diversos cânceres. Ademais, é reconhecido que MSI1 pode realizar cross-talks com moléculas da via de sinalização celular Notch. Neste estudo, foi investigado o papel biológico e funcional de MSI1 na carcinogênese de MBs Grupos 3 e 4 in vitro. Em adição, foi avaliado seu papel como efetor de cross-talks com a via Notch. Inicialmente, foi avaliado o perfil da expressão gênica e proteica de MSI1 por qRT-PCR e imunohistoquímica em nossa coorte de pacientes pediátricos com MB, e por análises in silico utilizando os valores de expressão de banco de dados públicos de amostras de MBs pediátricos. Em seguida, foi realizado o knockdown de MSI1 por shRNA na linhagem celular D283 Med (MB Grupo 3 e 4), sendo estas células utilizadas para os ensaios funcionais combinado ao tratamento com cisplatina, e para o sequenciamento de RNA. Foi identificado a hiperexpressão de MSI1 nos MBs de Grupos 3 e 4. Posteriormente, o knockdown de MSI1 induziu uma diminuição da expressão de p21, atenuou a viabilidade celular, promoveu a quimiosensibilidade celular frente ao tratamento com cisplatina e aumentou a taxa de apoptose das células D283 Med. Interessantemente, foi observado um aumento da expressão gênica e proteica de Notch-1 após o knockdown de MSI1. Ademais, as análises de enriquecimento de vias demonstraram o impacto do silenciamento gênico e proteico de MSI1 na alteração de importantes processos associados aos principais hallmarks do câncer. Em conclusão, os resultados do presente estudo são os primeiros a demonstrar que MSI1 além de ser um promissor biomarcador de diagnóstico para os MBs de Grupos 3 e 4, atua também na modulação da expressão de genes chave da via Notch nestes tumores subgrupo-específico. Além disso, o knockdown de MSI1 combinado ao tratamento com cisplatina pode oferecer uma estratégia em potencial para pesquisas futuras de terapia individualizada para os pacientes diagnosticados com MBs de Grupos 3 e 4.

Groups 3 and 4 are the molecular subgroups of medulloblastoma (MB) that have the highest rates of leptomeningeal spread and frequency of diagnosis, respectively. Therefore, they are considered the deadliest subgroups. To date, it is noted a scarcity of biomarkers and characterizations of cell signaling pathways associated with the biogenesis of these tumors. However, although the Notch pathway has been reported to be altered in MBs from Groups 3 and 4, the main causes of this dysregulation remain unclear. The RNA binding protein Musashi-1 (MSI1) is a regulator of gene expression at the post-transcriptional level, described as a neural stem cell marker, a biomarker of worse prognosis and/or a promising therapeutic target in several cancers. Furthermore, it is recognized that MSI1 can cross-talk with molecules of the Notch cell signaling pathway. Initially, we evaluated the gene and protein expression profile of MSI1 by qRT-PCR and immunohistochemistry in our cohort of pediatric patients with MB, and by in silico analyzes using expression values from a public dataset of pediatric MB samples. Then, MSI1 knockdown was performed by shRNA in the D283 Med cell line (MB Group 3 and 4), and these cells were used for functional assays in combination with cisplatin treatment, and RNA sequencing. An overexpression of MSI1 was identified in MBs of Groups 3 and 4. Subsequently, MSI1 knockdown induced a decrease in p21 expression, attenuated cell viability, promoted cell chemosensitivity against cisplatin treatment and increased the apoptosis rate of D283 Med cells. Interestingly, an increase of Notch-1 gene and protein expression were observed after the knockdown of MSI1. Furthermore, pathway enrichment analyzes demonstrated the impact of MSI1 gene and protein silencing in altering important processes associated with the main hallmarks of cancer. In conclusion, the results of the present study are the first to demonstrate that MSI1 is not only a promising diagnostic biomarker for MBs from Groups 3 and 4, but also modulates the expression of key genes of the Notch pathway in these subgroup-specific tumors. Furthermore, the MSI1 knockdown combined with cisplatin treatment may offer a potential strategy for future research into individualized therapy for patients diagnosed with Group 3 and 4 MBs.