A comprehensive analysis of the angiogenesis-related genes in glioblastoma multiforme vs. brain lower grade glioma / Uma análise abrangente dos genes relacionados à angiogênese no glioblastoma multiforme vs. glioma cerebral de baixo grau

ABSTRACT

Abstract Brain tumors are one of the most common causes of cancer-related deaths around the world. Angiogenesis is critical in high-grade malignant gliomas, such as glioblastoma multiforme. Objective: The aim of this study is to comparatively analyze the angiogenesis-related genes, namely VEGFA, VEGFB, KDR, CXCL8, CXCR1 and CXCR2 in LGG vs. GBM to identify molecular distinctions using datasets available on The Cancer Genome Atlas (TCGA). Methods: DNA sequencing and mRNA expression data for 514 brain lower grade glioma (LGG) and 592 glioblastoma multiforme (GBM) patients were acquired from The Cancer Genome Atlas (TCGA), and the genetic alterations and expression levels of the selected genes were analyzed. Results: We identified six distinct KDR mutations in the LGG patients and 18 distinct KDR mutations in the GBM patients, including missense and nonsense mutations, frame shift deletion and altered splice region. Furthermore, VEGFA and CXCL8 were significantly overexpressed within GBM patients. Conclusions: VEGFA and CXCL8 are important factors for angiogenesis, which are suggested to have significant roles during tumorigenesis. Our results provide further evidence that VEGFA and CXCL8 could induce angiogenesis and promote LGG to progress into GBM. These findings could be useful in developing novel targeted therapeutics approaches in the future.

RESUMO

Resumo Os tumores cerebrais são uma das causas mais comuns de mortes relacionadas ao câncer em todo o mundo. A angiogênese tem caráter crítico em gliomas malignos de alto grau, como o glioblastoma multiforme. Objetivo: O objetivo deste estudo foi analisar comparativamente os genes relacionados à angiogênese, VEGFA, VEGFB, KDR, CXCL8, CXCR1 e CXCR2 em GBG vs. GBM para identificar distinções moleculares usando conjuntos de dados disponíveis no The Cancer Genome Atlas (TCGA). Métodos: Os dados de sequenciamento de DNA e expressão de mRNA para 514 pacientes com glioma cerebral de baixo grau (GBG) e 592 pacientes com glioblastoma multiforme (GBM) foram adquiridos do TCGA e as alterações genéticas e os níveis de expressão dos genes selecionados foram analisados. Resultados: Identificamos seis mutações KDR distintas nos pacientes GBG e 18 mutações KDR distintas nos pacientes GBM, incluindo mutações missense e nonsense, exclusão de mudança de quadro e região de emenda alterada. Além disso, VEGFA e CXCL8 foram significativamente super-expressos nos pacientes com GBM. Conclusões: VEGFA e CXCL8 são fatores importantes para a angiogênese, os quais parecem ter um papel significativo durante a tumorigênese. Nossos resultados fornecem evidências adicionais de que o VEGFA e o CXCL8 podem induzir a angiogênese e promover o GBG a progredir no GBM. Esses achados podem ser úteis no desenvolvimento de novas abordagens terapêuticas direcionadas no futuro.