Análise de variação do número de cópias de genes em câncer de bexiga

Abstract

Variação no número de cópia (CNV) é definida como uma classe de alteração estrutural genômica que inclui amplificações e perdas de uma região específica, esta podendo ser um gene completo. O câncer de bexiga é conhecido por estar associado a variações estruturais no cromossomo 9 e muitos estudos têm utilizado técnicas de baixa resolução para definir quais regiões são frequentemente perdidas ou amplificadas. Embora já tenham sido identificados diferentes tipos e localizações de CNVs em câncer de bexiga, a informação de alta resolução descrevendo genes e vias específicas associadas com à progressão tumoral é escassa. A fim de realizar uma análise de alta resolução de CNVs em câncer de bexiga, foi utilizada a plataforma Affymetrix GeneChip Human Mapping 250k Nsp em 49 amostras de tumor de pacientes com câncer de bexiga em diferentes estágios clínicos, porém apenas 41 delas foram analisadas [15 em estágio clínico 1 (Ta), 11 em estágio clínico 2 (T1) e 15 em estágio clínico 3 a 4 (T2-T4)] e amostras de tecido normal correspondentes (linfócitos do mesmo paciente). Usamos o ambiente R e pacotes de processamento e anotação disponibilizados pelo projeto Bioconductor para realizar nossa análise. Testamos duas metodologias para identificar quais segmentos foram perdidos e amplificados, sendo eles: DNAcopy e CGHcall. O DNAcopy foi utilizado com os limiares de 0,5 para amplificações e -0,5 para perda. O pacote CGHcall foi utilizado para realizar chamadas e identificar os segmentos que tiveram suas cópias perdidas ou amplificadas com significância estatística de 80%. Como forma de validar os programas desenvolvidos pelo nosso grupo, analisamos dois conjuntos de dados de trabalhos publicados utilizando programas escritos pelo nosso grupo que continham estes dois pacotes. Identificamos perdas significativas no cromossomo 9, como já descrito na literatura, em pacientes nos 3 estágios (40% em Ta, 45% em T1 e 33% em T2,T3,T4). Amplificações significativas foram detectadas nos cromossomos 8q (54% dos pacientes em T1) e 13q (45% dos pacientes em T1). Como previamente descrito em outros tipos de câncer, encontramos genes que apareceram frequentemente amplificados ou perdidos em nossas análises. Dentre eles temos: as amplificações dos genes YWHAZ (em câncer de mama), SPAG1 (em câncer de pâncreas) e CTNND2 (câncer de estômago); e perdas dos genes P16 (câncer de pâncreas e do timo), WWOX (Osteosarcoma) e MTAP (câncer de estômago). O pacote GOseq foi utilizado para realizar análise de enriquecimento de genes (do inglês Gene Set Enrichment Analysis). Como resultado, identificamos as seguintes vias metabólicas relacionadas aos genes que sofreram amplificação: envolvidas com transcrição (q-valor 8x10-7, no estágio Ta), com a diferenciação de epitélio (q-valor 5x10-20, no estágio T1). As vias metabólicas associadas aos genes perdidos foram: ligação ao receptor de interferon / (q-valor 3x10-9, no estágio Ta) e adesão celular (q-valor 2x10-3, nos estágios T2, T3 e T4). Concluindo, nossos resultados mostram que há desequilíbrio entre genes perdidos e com amplificações que estão relacionadas à adesão celular, transcrição e queratinização, o que pode auxiliar no entendimento da evolução do tumor e proporcionar novas perspectivas para compreensão da biologia do câncer de bexiga.