Please use this identifier to cite or link to this item:
https://www.arca.fiocruz.br/handle/icict/59712
Type
ArticleCopyright
Open access
Sustainable Development Goals
04 Educação de qualidadeCollections
Metadata
Show full item record
HIGH-THROUGHPUT PROTEOMICS OF BREAST CANCER SUBTYPES: BIOLOGICAL CHARACTERIZATION AND MULTIPLE CANDIDATE BIOMARKER PANELS TO PATIENTS’ STRATIFICATION
Aprendizaje Automático
Espectrometría de Masas
Máquina de Vectores de Soporte
Aprendizado de Máquina
Espectrometria de Massas
Proteoma
Máquina de Vetores de Suporte
Author
Affilliation
Universidade Federal do Paraná. Departamento de Genética. Programa de Pós-Graduação em Genética. Curitiba, PR, Brasil.
Instituto de Pesquisa Pelé Pequeno Príncipe. Curitiba, PR, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Carlos Chagas. Laboratório de Ciencias e Tecnologias Aplicadas em Saúde. Curitiba, PR, Brasil. / Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Carlos Chagas. Mass Spectrometry Facility - RPT02H. Curitiba, PR, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Carlos Chagas. Laboratório de Ciencias e Tecnologias Aplicadas em Saúde. Curitiba, PR, Brasil. / Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Carlos Chagas. Mass Spectrometry Facility - RPT02H. Curitiba, PR, Brasil.
Hospital Nossa Senhora das Graças. Centro de Doenças da Mama. Curitiba, PR, Brasil.
Hospital Nossa Senhora das Graças. Centro de Doenças da Mama. Curitiba, PR, Brasil.
Universidade Federal do Paraná. Departamento de Patologia Médica. Curitiba, PR, Brasil. / Hospital Nossa Senhora das Graças. Centro de Patologia. Curitiba, PR, Brasil.
Universidade Federal do Paraná. Departamento de Genética. Programa de Pós-Graduação em Genética. Curitiba, PR, Brasil.
Universidade Federal do Paraná. Departamento de Genética. Programa de Pós-Graduação em Genética. Curitiba, PR, Brasil.
Universidade Federal do Paraná. Departamento de Genética. Programa de Pós-Graduação em Genética. Curitiba, PR, Brasil.
Universidade Federal do Paraná. Departamento de Genética. Programa de Pós-Graduação em Genética. Curitiba, PR, Brasil.
Instituto de Pesquisa Pelé Pequeno Príncipe. Curitiba, PR, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Carlos Chagas. Laboratório de Ciencias e Tecnologias Aplicadas em Saúde. Curitiba, PR, Brasil. / Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Carlos Chagas. Mass Spectrometry Facility - RPT02H. Curitiba, PR, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Carlos Chagas. Laboratório de Ciencias e Tecnologias Aplicadas em Saúde. Curitiba, PR, Brasil. / Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Carlos Chagas. Mass Spectrometry Facility - RPT02H. Curitiba, PR, Brasil.
Hospital Nossa Senhora das Graças. Centro de Doenças da Mama. Curitiba, PR, Brasil.
Hospital Nossa Senhora das Graças. Centro de Doenças da Mama. Curitiba, PR, Brasil.
Universidade Federal do Paraná. Departamento de Patologia Médica. Curitiba, PR, Brasil. / Hospital Nossa Senhora das Graças. Centro de Patologia. Curitiba, PR, Brasil.
Universidade Federal do Paraná. Departamento de Genética. Programa de Pós-Graduação em Genética. Curitiba, PR, Brasil.
Universidade Federal do Paraná. Departamento de Genética. Programa de Pós-Graduação em Genética. Curitiba, PR, Brasil.
Universidade Federal do Paraná. Departamento de Genética. Programa de Pós-Graduação em Genética. Curitiba, PR, Brasil.
Universidade Federal do Paraná. Departamento de Genética. Programa de Pós-Graduação em Genética. Curitiba, PR, Brasil.
Abstract
Background and aims: The actual classification of breast tumors in subtypes represents an attempt to stratify patients into clinically cohesive groups, nevertheless, clinicians still lack reproducible and reliable protein biomarkers for breast cancer subtype discrimination. In this study, we aimed to access the differentially expressed proteins between these tumors and its biological implications, contributing to the subtype’s biological and clinical characterization, and with protein panels for subtype discrimination. Methods: In our study, we applied high-throughput mass spectrometry, bioinformatic, and machine learning approaches to investigate the proteome of different breast cancer subtypes. Results: We identified that each subtype depends on different protein expression patterns to sustain its malignancy, and also alterations in pathways and processes that can be associated with each subtype and its biological and clinical behaviors. Regarding subtype biomarkers, our panels achieved performances with at least 75% of sensibility and 92% of specificity. In the validation cohort, the panels obtained acceptable to outstanding performances (AUC = 0.740 to 1.00). Conclusions: In general, our results expand the accuracy of breast cancer subtypes’ proteomic landscape and improve the understanding of its biological heterogeneity. In addition, we identified potential protein biomarkers for the stratification of breast cancer patients, improving the repertoire of reliable protein biomarkers. Significance: Breast cancer is the most diagnosed cancer type worldwide and the most lethal cancer in women. As a heterogeneous disease, breast cancer tumors can be classified into four major subtypes, each presenting particular molecular alterations, clinical behaviors, and treatment responses. Thus, a pivotal step in patient management and clinical decisions is accurately classifying breast tumor subtypes. Currently, this classification is made by the immunohistochemical detection of four classical markers (estrogen receptor, progesterone receptor, HER2 receptor, and the Ki-67 index); however, it is known that these markers alone do not fully discriminate the breast tumor subtypes. Also, the poor understanding of the molecular alterations of each subtype leads to a challenging decision-making process regarding treatment choice and prognostic determination. This study, through high-throughput label-free mass-spectrometry data acquisition and downstream bioinformatic analysis, advances in the proteomic discrimination of breast tumors and achieves an in-depth characterization of the subtype’s proteomes. Here, we indicate how the variations in the subtype’s proteome can influence the tumor’s biological and clinical differences, highlighting the variation in the expression pattern of oncoproteins and tumor.
Keywords in Spanish
Neoplasias de la MamaAprendizaje Automático
Espectrometría de Masas
Máquina de Vectores de Soporte
DeCS
Neoplasias da MamaAprendizado de Máquina
Espectrometria de Massas
Proteoma
Máquina de Vetores de Suporte
Share