Estudo de vesículas extracelulares em linhagens celulares e empacientes com câncer de mama positivas para a amplificação deERBB2/HER2 / Study of extracellular vesicles in cell lines and breast cancer patients positive for ERBB2/HER2 amplification

RESUMO

As Vesículas Extracelulares (EVs) são organelas essenciais para processos fisiológicos e aparentemente contribuem para o desenvolvimento de diversas doenças através da transferência entre células de ácidos nucléicos e proteínas contidos em seu interior. Deste modo, EVs são promissoras como fonte de biomarcadores. Neste trabalho, avaliamos o conteúdo de EVs secretadas in vitro e in vivo, com o intuito de identificar moléculas relacionadas com a amplificação do oncogene ERBB2/HER2 e com estádios de progressão tumoral de câncer de mama HER2+. Utilizando um modelo de duas linhagens celulares - HB4a derivada de mama normal e C5.2, um clone de HB4a que superexpressa o oncogene ERBB2/HER2 - isolamos duas populações de EVs provenientes do meio de cultura celular condicionado 20K, enriquecida para microvesículas e 100K, enriquecida para exossomos. Demonstramos que a superexpressão de um único oncogene (ERBB2/HER2) altera o perfil proteômico das EVs secretadas pela células C5.2. Proteínas capazes de induzir a transformação maligna foram encontradas superexpressas nas duas populações de EVs da linhagem C5.2, e interessantemente observamos uma maior expressão de HER2 nas EVs em relação a esta mesma linhagem celular. Uma análise por sequenciamento de nova geração do transcriptoma completo (RNAs pequenos e longos) das EVs e células secretoras revelou centenas de transcritos diferencialmente representados entre as duas linhagens, que podem estar direta ou indiretamente sendo afetados pela superexpressão de HER2, e possibilitou uma investigação das moléculas preferencialmente incorporadas nas EVs...

ABSTRACT

Extracellular vesicles (EVs) are essential organelles involved in physiological processes and apparently contribute to the development of several pathological conditions by the transfer between cells of nucleic acid and protein cargo. Therefore, EVs are promising sources of biomarkers. In the study presented here, we evaluated the content of EVs secreted in vitro and in vivo, aiming to identify molecules related to ERBB2/HER2 oncogene amplification and with progressing tumor stages of HER2+ breast cancer. Using a model of two cell lines – HB4a derived from normal breast and C5.2, a clone of HB4a that overexpresses ERBB2/HER2 – we isolated two populations of EVs derived from the conditioned cell culture medium 20K, enriched for microvesicles and 100K, enriched for exosomes. We demonstrate that the overexpression of a single oncogene (ERBB2/HER2) alters the proteomic landscape of EVs secreted by C5.2 cells. Proteins capable of inducing malignant transformation were found overexpressed in both EVs populations secreted by C5.2 cells, and interestingly, we observed an increased expression of HER2 in the EVs compared to the secreting cells. Next generation sequencing analysis of the entire transcriptome (long and short RNAs) of EVs and secreting cells revealed hundreds of transcripts differentially expressed between the two cell lines, which may be directly or indirectly affected by HER2 overexpression, and enabled the investigation of molecules that are preferentially shuttled in EVs...