miR-126 and miR-126* expression in pulmonary carcinomas : future important markers of carcinogenesis

Abstract

Squamous cell carcinoma and adenocarcinoma are the main types of pulmonary malignant epithelial tumours and are the main cause of death from cancer. Considering the increasing incidence of these pathologies in advanced stages prone to targeted therapy, unravelling the molecular mechanisms underlying their development and characterising the differences between the two histological types becomes essential. microRNAs have been recently identified as important regulators of gene expression at the post-transcriptional level, playing a key role in tumourigenesis. miR-126 and miR- 126* are two of those regulators and several studies confirm their importance in cancer. However, a detailed characterization of these microRNAs in pulmonary carcinoma is lacking. In this study, we performed laser microdissection of squamous cell carcinoma and adenocarcinoma samples, as well as of matched pulmonary parenchyma and lymph node metastasis from surgical specimens to evaluate the expression of miR-126 and miR-126* by real-time PCR. miR-126 and miR-126* presented lower expression in primary pulmonary carcinomas and lymph node metastasis when matched with pulmonary parenchyma. Primary carcinomas and lymph node metastasis presented similar expression, as well as tumours of patients with and without lymph node metastasis. Adenocarcinomas from female patients presented lower levels of miR-126 and miR-126* than the cases of male patients. In male gender, squamous cell carcinomas presented lower levels than adenocarcinomas. In addition, pulmonary parenchyma from male patients with squamous cell carcinoma and from female patients with adenocarcinoma presented higher expression than the pulmonary parenchyma of male patients with 2 adenocarcinoma. These results support a role for these microRNAs in pulmonary adenocarcinoma and squamous cell carcinoma carcinogenesis and progression from early stages and suggest that they could be used as biomarkers to distinguish between the histological types and for an early detection of adenocarcinomas. An attempt of characterising the methylation pattern of miR-126/miR-126* host gene promoter by MS-PCR was made. However, adequate primer design for this particular region presented some constraints. Other alternatives should be therefore considered for this type of analysis

O carcinoma epidermóide e o adenocarcinoma são os principais tipos de tumores epiteliais malignos e são a principal causa de morte por cancro. Tendo em conta a crescente incidência destas patologias em estádios avançados propensos a terapia dirigida, torna-se essencial perceber os mecanismos moleculares subjacentes ao seu desenvolvimento e caracterizar as diferenças entre os dois tipos histológicos. Os microRNAs foram recentemente identificados como importantes reguladores da expressão génica ao nível pós-transcricional, desempenhando um papel chave na tumorigénese. O miR-126 e o miR-126* são dois destes regulares e vários estudos confirmam a sua importância no cancro. Contudo, não existe uma caracterização detalhada destes microRNAs nos carcinomas pulmonares. Neste estudo realizou-se microdissecção a laser de amostras de peças cirúrgicas de carcinoma epidermóide e adenocarcinoma, assim como do parênquima pulmonar e metástases dos gânglios linfáticos correspondentes, e avaliou-se a expressão do miR- 126 e do miR-126* por PCR em tempo real. O miR-126 e o miR-126* apresentaram menor expressão nos carcinomas pulmonares primários e nas metástases dos gânglios linfáticos do que no parênquima pulmonar correspondente. Os carcinomas primários e as metástases dos gânglios linfáticos apresentaram expressão semelhante, assim como os tumores de doentes com e sem metástases dos gânglios linfáticos. Os adenocarcinomas de doentes do género feminino apresentaram menores níveis de miR-126 e miR-126* do que os dos doentes do género masculino. No género masculino, os carcinomas epidermóides apresentaram menores níves do que os adenocarcinomas. Além disso, o parênquima pulmonar das peças cirúrgicas de doentes do género masculino com carcinoma epidermóide e de 4 doentes do género feminino com adenocarcinoma apresentou maior expressão do que os de doentes do género masculino com adenocarcinoma. Estes resultados apontam para um papel destes microRNAs na carcinogénese de adenocarcinoma e carcinoma epidermóide pulmonares e progressão em fases iniciais e sugerem que estes possam ser utilizados como biomarcadores para distinguir os dois tipos histológicos e para uma detecção precoce dos adenocarcinomas. Tentou-se caracterizar o padrão de metilação do promotor do gene hospedeiro dos miR-126/miR-126* por MS-PCR. Contudo, o desenho de primers adequados para esta região em particular apresentou algumas restrições. Assim, outras alternativas devem ser consideradas para este tipo de análise.