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Master's Dissertation
DOI
10.11606/D.5.2007.tde-08102007-095147
Document
Author
Full name
Roseli da Silva
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2007
Supervisor
Committee
Shinjo, Sueli Mieko Oba (President)
Marie, Suely Kazue Nagahashi
Scrideli, Carlos Alberto
Title in Portuguese
Envolvimento da Beta-catenina na via Wnt em meduloblastomas: estudo molecular e imunohistoquímico
Keywords in Portuguese
Beta catenina
Imunohistoquímica
Meduloblastoma
Mutação
Proteínas Wnt
Reação em cadeia da polimerase
Abstract in Portuguese
Meduloblastoma é um tumor embrionário maligno e invasivo do cerebelo, com manifestação preferencial em crianças, sendo predominantemente de diferenciação neuronal e tendência natural a metastatização por via liquórica. O gene da b-catenina (CTNNB1) está localizado no cromossomo 3p22-p21-3, sendo seu produto uma proteína citoplasmática de 92 kDa, envolvida na adesão celular e na transdução de sinal durante a embriogênese e morfogênese tecidual. A fosforilação da b-catenina é necessária para sua degradação, evitando a associação com o fator de transcrição Tcf (fator de célula T), responsável pela ativação de genes, cujos produtos promovem a proliferação celular. Estudos têm demonstrado a presença da b-catenina no núcleo das células de tumorais, um achado inesperado, pois, tratando-se de uma proteína envolvida na adesão celular, sua expressão seria esperada na membrana celular. Subseqüentemente foram descritas mutações no exon 3 do gene da b-catenina, envolvendo sítios de fosforilação. Este estudo teve como objetivo analisar em meduloblastomas: mutações no gene CTNNB1, o acúmulo da proteína b-catenina, bem como correlacionar ambos os achados entre si e com o tipo histológico e analisar os níveis de expressão relativa de genes envolvidos na via WNT (CTNNB1, AXIN1, WNT1 e APC) e correlaciona-los com o tipo histológico, idade e dados de mutação de CTNNB1 e acúmulo de b-catenina. As amostras de DNA foram extraídas de 67 casos de meduloblastomas. A análise de alterações no exon 3 de CTNNB1 foi realizada pela reação em cadeia da polimerase (PCR) e seqüenciamento direto. A expressão da b-catenina foi analisada pela técnica de imunohistoquímica (IHQ). As análises de expressão relativa de CTNNB1, AXIN1, WNT1 e APC foram realizadas pelo método de PCR quantitativo em tempo real (RQ-PCR) em 31 amostras de meduloblastomas. A freqüência de mutações do exon 3 de CTNBB1 foi de 15%. Foram identificadas 6 mutações missense e em heterozigose em 10 casos: troca de G por A (Asp32Asn) em um caso, troca de C por A (Ser34Tir) em quatro casos, troca de C por G (Ser33Cis) em dois casos, troca G por A (Gli34Arg) em um caso, troca de G por T (Gli34Glu) em um caso e troca de C por A (Ser37Tir) em um caso. Foi observada uma imunorreatividade de ß-catenina no núcleo em 36,4% dos casos analisados. No citoplasma, a ß-catenina estava presente em todos os casos. Não houve correlação entre o tipo histológico e os dados qualitativos e semi-quantitativos de IHQ. Também não houve correlação entre o tipo histológico com os achados de mutações. Não foi observada diferença nos níveis de expressão dos genes CTNNB1, AXIN1 e APC nos meduloblastomas em relação ao tecidos cerebelares não tumorais. Na análise de expressão relativa e a classificação histológica, apenas APC apresentou diferença entre o tipo clássico com o desmoplásico. Não houve diferença dos níveis de expressão relativa em nenhum dos genes com relação à idade do paciente. A presença de mutações de CTNNB1 não afetou a expressão relativa de CTNNB1 e APC. Por outro lado, AXIN1 apresentou uma maior expressão relativa nos casos com mutação. APC apresentou uma menor expressão quanto maior o acúmulo de b-catenina no núcleo. Os dados indicam que outras proteínas da via WNT podem estar envolvidas no acúmulo de b-catenina nas células de meduloblastomas, além do envolvimento de outras diferentes vias.
Title in English
Involvement of b-catenin gene in WNT pathway in medulloblastoma: molecular and immunohistochemical analysis
Keywords in English
Beta-catenin 3 - medulloblastoma
Immunohistochemistry
Mutation
Polymerase chain reaction
WNT proteins
Abstract in English
Medulloblastoma is a malignant invasive embryonal tumor of the cerebellum with a preferential manifestation in children, being predominantly with neuronal differentiation, and a natural tendency to metastasize through spinal fluid pathways. b-catenin gene (CTNNB1) is localized at chromosome 3p22-p21.3 and codifies a cytoplasmatic protein of 92 kDa, involved in cellular adhesion and signal transduction during embriogenesis and tissue morphogenesis. b-catenin phosphorylation is necessary for its degradation, avoiding association with Tcf (T cell factor), responsible for activation of some genes, whose products promote cellular proliferation. Studies have demonstrated the presence of b-catenin in the nucleus of tumoral cells, an unexpected finding because it is a protein involved in cellular adhesion and its normal localization is at the cellular membrane. Subsequentially, mutations in the phosphorylation sites, localized at the exon 3 of b-catenin gene, have been described. The aims of this study were to analyze in medulloblastomas: CTNNB1 gene mutations, the protein b-catenin accumulation, as well as to correlate both findings between them and with the histological type and to analyze the relative expression levels of genes involved in the WNT pathway (CTNNB1, AXIN1, WNT1 and APC). DNA samples were extracted from 67 cases of medulloblastoma. Alterations of CTNNB1 exon 3 were analyzed by polymerase chain reaction (PCR) and direct sequencing. The expression of the protein b-catenin was assessed by immunohistochemistry (IHC). The relative expression analyses of CTNNB1, AXIN1, WNT1 and APC were determined by quantitative real time PCR (RQ-PCR) in 31 medulloblastoma samples. The frequency of CTNBB1 exon 3 mutations in the CTNNB1 was 15%. We identified six missense heterozygous mutations in ten cases: a G to A change (Asp32Asn) in one case, a C to A change (Ser34Tyr) in four cases, a C to G change (Ser33Cys) in two cases, a G to A change (Gly34Arg) in one case and a G to T change (Gly34Glu) in one case and a C to A change (Ser37Tyr) in one case. It was observed b-catenin immunoreactivity in the nucleus in 36.4% of all cases analyzed. In the cytoplasm, the ß-catenin was present in all the cases. No correlation between histological type and IHQ qualitative and semi-quantitative. Also, there was no correlation between histological type and mutations. No difference in the expression levels of the genes CTNNB1, AXIN1 and APC were observed in medulloblastomas in relation to normal cerebellum samples by QT-PCR analysis. In the analysis of relative expression and the histological classification, only APC presented significant difference between classic and desmoplastic type. There was no difference of the relative expression levels of any gene with the patient?s age. The presence of CTNNB1 mutations did not affect the relative expression of CTNNB1 and APC. On the other hand, AXIN1 presented a higher relative expression in the cases with mutation. APC expression level was lower when b-catenin nuclear accumulation was higher. Our data indicate that other proteins of WNT pathway can be involved in b-catenin accumulation in medulloblastoma cells, as well as the involvement of other different pathways.
 
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Publishing Date
2007-10-08
 
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