Caracterização funcional do gene codificador de proteína CD14 e do gene não codificador de proteína LINC01133 em linhagens celulares humanas de câncer de mama triplo negativo / Functional characterization of the CD14 protein-coding gene and the non-protein-coding LINC01133 gene in triple negative human breast cancer cell lines

RESUMO

Dentre os subtipos de câncer de mama, o triplo negativo (TNBC) é o que apresenta as maiores taxas de mortalidade, sendo, portanto, considerado um enorme desafio para a clínica. O uso de moléculas como marcadores tumorais vem auxiliando o clínico no diagnóstico, no prognóstico e, até mesmo, no tratamento do TNBC, sendo essenciais na redução de suas altas taxa de mortalidade. No entanto, um pequeno grupo de marcadores tumorais são validados na prática clínica, estimulando à busca por novos alvos, e sua caracterização funcional, como forma de se entender a Biologia desta doença. Assim, o objetivo deste trabalho é caracterizar funcionalmente o gene codificador de proteína CD14 e o gene não codificador de proteína LINC01133 em linhagens celulares humanas de TNBC, no intuito de descobrir o papel destas moléculas na progressão tumoral. Na primeira parte deste trabalho, analisou-se a expressão do CD14 frente à um painel de linhagens celulares que representam os diferentes subtipos dos tumores mamários. O CD14 exibiu elevados níveis de expressão nas linhagens nãotumorigênicas MCF10A e MCF12A e baixos níveis na linhagem triplo negativa Hs578T. A partir destes resultados, o CD14 foi superexpresso na linhagem Hs578T. Ensaios de caracterização funcional mostraram que a superexpressão do CD14 reduziu a capacidade migratória e invasiva das células, efeito que foi hipoteticamente relacionado ao aumento da expressão da E-caderina. No entanto, observou-se aumento no potencial tumorigênico, levando-nos a sugerir seu envolvimento num possível mecanismo utilizado pelas células para compensar a significativa redução do potencial migratório e invasivo. Os resultados obtidos indicam que o nível basal de expressão do CD14 observado na linhagem Hs578T é importante, podendo contribuir para a desenvolvimento primário do tumor, atuando como um oncogene. Na segunda parte deste trabalho, analisou-se a expressão de 10 RNAs longos não codificadores (lncRNAs), frente ao mesmo painel de linhagens descritoanteriormente. Dentre estes, o lncRNA LINC01133 exibiu baixos níveis de expressão nas linhagens não-tumorigênicas MCF10A e MCF12A e elevados níveis na linhagem triplo negativa Hs578T, sendo, então, escolhido como alvo de estudo. A partir destes resultados, decidimos superexpressar, de forma indutível, o LINC01133 na linhagem MCF10A e nocautear este gene, via sistema CRISPR/Cas9, na linhagem Hs578T. Ensaios de caracterização funcional mostraram que a superexpressão do LINC01133 na linhagem MCF10A reduziu a proliferação celular e inibiu o crescimento de colônias dependente de ancoragem, mas, em contrapartida, aumentou o crescimento de colônias independente de ancoragem e a capacidade migratória e invasiva destas células. No entanto, sugerimos que isto não seja suficiente para tornar estas células tumorigênicas e metastáticas. Por outro lado, o nocauteamento do LINC01133 na linhagem triplo negativa Hs578T aumentou de forma considerável todos os parâmetros de malignidade analisados. Baseado nos dados obtidos, sugerimos que o elevado nível de expressão do LINC01133 na linhagem Hs578T é importante na regulação negativa de processos relacionados com a progressão tumoral, atuando com um supressor tumoral. Os dados obtidos em nosso estudo contribuem para o enriquecimento de informações relacionadas à Biologia do TNBC, auxiliando, desta forma, no desenvolvimento de potenciais protocolos clínicos e terapêuticos utilizandos estes biomarcadores

ABSTRACT

Among the breast cancer subtypes, the triple negative (TNBC) displays the highest mortality rates, being, therefore, considered a major challenge for the clinic. The use of molecules as tumor markers has helped clinicians in the diagnosis, prognosis and even in treatment of TNBC, being essential in reducing its high mortality rate. However, a small group of tumor markers is validated in clinical practice, stimulating the search for new targets, and their functional characterization, as a way to understand the biology of this disease. Thus, the aim of this work is to functionally characterize the CD14 protein-coding gene and the non-protein-coding LINC01133 gene in human TNBC cell lines, in order to probe into the role of these molecules in tumor progression. In the first part of this work, the expression of CD14 was analyzed in a panel of cell lines that represent the different subtypes of breast tumors. High expression levels of CD14 were observed in the non-tumorigenic MCF10A and MCF12A lineages and low levels in the triple negative Hs578T lineage. Based on these results, CD14 was overexpressed in the Hs578T lineage. Functional characterization assays showed that CD14 overexpression reduced the migratory and invasive capacity of cells, an effect that was hypothetically related to increased E-cadherin expression. However, increased in the tumorigenic potential was observed, leading us to suggest its involvement in a possible mechanism used by cells to compensate for the significant reduction in the migratory and invasive potential. The results obtained indicate that CD14 expression basal level observed in the Hs578T lineage may be important to contribute to the primary development of tumor, thus acting as an oncogene. In the second part of this work, the expression of 10 long non-coding RNAs (lncRNAs) was analyzed against the same lineage panel described above. Among these, the LINC01133 lncRNA exhibited low expression levels in the non-tumorigenic MCF10A and MCF12A lineages and high levels in the triple negative Hs578T lineage, being, then, chosen as a target for this study. Based on these results, we decided toinducibly overexpress LINC01133 in the MCF10A lineage and knockout this gene, via the CRISPR/Cas9 system, in the Hs578T lineage. Functional characterization assays showed that overexpression of LINC01133 in the MCF10A lineage reduced cell proliferation and inhibited anchorage-dependent colony growth, but, on the other hand, increased anchorage-independent colony growth and the migratory and invasive capacity of these cells. However, we suggest that this is not sufficient to render these cells tumorigenic and metastatic. On the other hand, the knockout of LINC01133 in the triple negative Hs578T lineage considerably increased all the analyzed malignancy parameters. Based on the results obtained, we suggest that the high expression level of LINC01133 in the Hs578T lineage is important for down-regulation of processes related to tumor progression, acting as a tumor suppressor. The data obtained in our study contribute to the enrichment of information related to TNBC Biology, thus assisting in the development of potential clinical and therapeutic protocols using these biomarkers