Ploidía y regulación transcripcional de genes localizados en regiones cromosómicas recurrentemente alteradas como base biológica de las diferencias en comportamiento clínico del neuroblastoma. Avances hacia una taxonomia molecular de los tumores neuroblásticos

Resumen

Los tumores neuroblásticos (TN) conforman un grupo muy heterogéneo de tumores en cuanto a sus características morfológicas, genéticas y biológicas, y su amplio espectro de comportamiento clínico. Las bases biológicas de esta diversidad se desconocen, aunque se han descrito diversas anomalías que podrían estar implicadas en la misma. Entre ellas, destacan, por su frecuencia e importancia pronóstica, las alteraciones del contenido de ADN, las translocaciones desequilibradas, las deleciones de regiones cromosómicas recurrentes, y la amplificación de NMYC. Con el propósito de definir los patrones de expresión génica de los TN asociados a cambios de la ploidía se ha llevado a cabo un análisis de microarrays de un total de 106 TN. El análisis de expresión diferencial entre los tumores cuasi-triploides (pronóstico favorable) y los tumores cuasi-diploides/tetraploides (pronóstico desfavorable), identificó grupos de genes con capacidad para discriminar nítidamente ambos subtipos. Una parte estadísticamente significativa de los genes identificados se localizaba en regiones de cromosomas recurrentemente alteradas en TN, cromosomas 1 (p=0,01), en la región 1p36-p22.1, y 17 (p<0,0001), en la región 17p13-17q21. Más del 90% de estos genes presentaban una expresión más elevada en los TN cuasi-triploides y la mayoría están implicados en vías de diferenciación celular. Tras validar los niveles de expresión génica mediante PCR cuantitativa en tiempo real (qRT-PCR) se analizó el número de copias de ADN de genes de interés y se realizó aCGH y FISH para determinar la correlación entre aneuploidía, alteraciones cromosómicas y niveles de expresión génica. Los resultados obtenidos mediante aCGH, FISH y qRT-PCR confirmaron la asociación de alteraciones cromosómicas específicas con cada subgrupo de TN. Parece, pues, razonable pensar que estas aberraciones cromosómicas están asociadas con los perfiles de expresión génica observados. Estos perfiles son susceptibles de poder representar un marcador molecular de pronóstico. Sin embargo, para traducirlos en pruebas aplicables en clínica es imprescindible reducir el número de genes. Con este fin hemos llegado a tres genes, CHD5, PAFAH1B1 y NME1, estadísticamente asociados con las variables clínicas supervivencia global (OS) y supervivencia libre de evento (EFS) y con capacidad de discriminar entre neuroblastoma (NB) con distinto comportamiento clínico. A partir de los niveles de expresión de estos genes, cuantificados por qRT-PCR, hemos desarrollado una fórmula matemática, con el objetivo de valorar el riesgo clínico de cada paciente en función de una variable (FO), que incorpora el perfil de expresión de cada tumor. Hemos observado como valores bajos de FO se asocian con una mayor posibilidad de presentar un evento (recaída o muerte) y viceversa (OS HR: 6,53 IC95% 2,26-18,84; p<0,001; EFS HR: 5,59 IC95% 1,94-16,13; p<0,001). El modelo ha sido validado en una cohorte independiente de 60 NB primarios y ha mostrado una buena capacidad de discriminar entre subgrupos de NB con distinto riesgo clínico, OS (p<0,001) y EFS (p=0,003). El valor de este modelo de predicción se centra en el número extremadamente reducido de genes que lo componen, la viabilidad técnica, la rapidez, la fácil interpretación y reproducibilidad de los resultados, y el bajo coste. CHD5 ha sido identificado como un posible gen supresor de tumores localizado en 1p36, recurrentemente delecionado en NB. Tras caracterizar CHD5 como una proteína neurona específica expresada en las células en diferenciación o ganglionares de los TN, así como en los neuroblastos indiferenciados de los 4S se ha establecido como un marcador inmunohistoquímico de pronóstico en estos tumores (OS HR: 21,28 IC95% 2,84-159,39; p=0,003; EFS HR: 8,14 IC95% 2,82-23,5; p<0,001). En los NB de alto riesgo la reactivación de la expresión de CHD5 inducida por quimioterapia está asociada con respuesta clínica al tratamiento y una mayor OS, por lo que CHD5 podría representar un marcador de respuesta a tratamiento útil para identificar pacientes que no se están beneficiando del tratamiento. Además, la expresión de CHD5 es sensible al tratamiento con ATRA, aunque el contexto celular determina los niveles de expresión. La correlación existente entre los niveles de expresión proteica de CHD5 y los niveles de expresión de ARNm, sugieren una regulación génica a nivel transcripcional. La comparación entre número de copias del gen y la expresión de CHD5 no reveló una correlación lineal, demostrando que la expresión de CHD5 no depende únicamente de un efecto de dosis génica. La reactivación de la expresión CHD5 debido a la inhibición de la desacetilación de histonas sugiere la participación no sólo de la metilación del promotor, sino también de la acetilación de histonas en el mantenimiento de un estado silenciado de CHD5 en estos tumores.