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https://hdl.handle.net/10216/163828| Author(s): | Patrícia Ferreira da Torre |
| Title: | Deciphering Epitranscriptomic Signature: the Role of 5-Methylcytosine in Prostate Cancer |
| Issue Date: | 2024-11-21 |
| Abstract: | Background: Prostate Cancer (PCa) ranks as the 2nd most incident cancer and 5th most leading cause of cancer-related deaths worldwide. Its heterogeneous nature presents a significant hurdle in treatment and patient management. Thus, there remains a critical need to discover new molecular signatures to improve patient stratification and optimize therapeutic interventions. 5-Methylcytosine (m5C) is one of the most prevalent RNA modifications in mammals. Its regulatory proteins, capable of adding, reading or removing the methylation mark, have been implicated in cancer, including PCa. Furthermore, this modification was described as a potential predictive biomarker for treatment decision making in other malignancies. Nonetheless, understanding of the role of m5C modification in PCa is still scarce. Hence, the primary aim of this study is to comprehensively characterize m5C modification and its associated regulatory proteins in PCa. Methods: An in-silico analysis was performed using The Cancer Genome Atlas (TCGA), where m5C-related proteins were evaluated in PCa. The transcript levels of the most deregulated genes, YTHDF2, NOP2, NSUN2 and NSUN6 were assessed in a series of PCa patients treated with radical prostatectomy at IPO Porto. Immunohistochemical (IHC) assays for NSUN2 protein were carried out in the same series, and the results were analyzed according to standard clinicopathological variables, namely tumor grade and stage. Additionally, NSUN2 and NOP2 transcript and protein levels were evaluated in different PCa and non-malignant cell lines. The NSUN2 gene was successfully silenced by shRNA in C4-2B cell line. Moreover, characterization of transcript and protein levels associated with Epithelial-Mesenchymal Transition (EMT) was performed in C4-2B cells with NSUN2 shRNA. Results: Several m5C players, including NSUN2, are significantly increased in the TCGA CaP series compared to normal samples. Regarding IPO Porto PCa patients, higher NSUN2 transcript levels were significantly associated with cases of less differentiated tumors and more advanced stages. There was also a significant association between higher NSUN2 IHC scores and intensities and higher group gradings, as well as more advanced stages, in agreement with the transcript analysis. In addition, PCa cell lines showed contrasting NSUN2 transcript levels compared to non-malignant lines, being especially higher in the C4-2B cell line. Transfection of NSUN2 shRNA successfully promoted a decrease in NSUN2 expression in C4-2B cells. EMT-related proteins showed increased levels in the NSUN2 knockdown cell line, while some of the proteins associated with the epithelial phenotype were decreased. However, NSUN2 does not appear to have a relevant role in EMT in PCa. Conclusions: High levels of NSUN2 protein were associated with less differentiated PCa, as well as more advanced tumor stages. The results of this study indicate an involvement of this protein in PCa, suggesting a potentially oncogenic function in this neoplasm. |
| Description: | Introdução: O cancro da próstata (CaP) é o segundo tumor mais incidente e a quinta causa de morte relacionada com o cancro em todo o mundo. A sua natureza heterogénea representa um obstáculo importante no tratamento e gestão clínica dos doentes. Assim, descobrir novas assinaturas moleculares permanece uma necessidade urgente, de forma a melhorar a estratificação de doentes e otimizar as intervenções terapêuticas. A 5-metilcitosina (m5C) é uma das modificações do RNA mais comuns nos mamíferos. As suas proteínas reguladoras, capazes de adicionar, ler ou retirar a marca de metilação, têm sido associadas ao processo carcinogénico, incluindo o CaP. Adicionalmente, esta modificação foi descrita como um potencial biomarcador preditivo para a tomada de decisões de tratamento noutras doenças. Contudo, a compreensão do papel da marca m5C no CaP é ainda limitada. Assim, o principal objetivo deste estudo é caraterizar de forma abrangente a marca m5C e respetivas proteínas reguladoras no CaP. Métodos: Foi realizada uma análise in silico utilizando o The Cancer Genome Atlas (TCGA), onde as proteínas relacionadas com m5C foram avaliadas no CaP. Os níveis de transcrição dos genes mais desregulados, YTHDF2, NOP2, NSUN2 e NSUN6 foram avaliados numa série de doentes com CaP tratados com prostatectomia radical no IPO Porto. Ensaios imunohistoquímicos (IHQ) para a proteína de NSUN2 foram realizados na mesma série, e os resultados foram analisados de acordo com a informação clinico-patológica, designadamente grau e estadio tumoral. Os níveis de NSUN2 e NOP2 foram avaliados por transcrito e Western Blot em diferentes linhas celulares de CaP e não-malignas. O gene NSUN2 foi silenciado com sucesso por transdução com shRNA na linha celular C4-2B. Caracterização de níveis de transcrito e de proteínas associadas à Transição Epitélio-Mesênquima (TEM) foi realizada nas células C4-2B com NSUN2 shRNA. Resultados: Vários efetores da marca m5C, incluindo NSUN2, encontram-se significativamente aumentados na série de CaP do TCGA comparativamente com amostras normais. Relativamente aos doentes com CaP do IPO Porto, níveis mais elevados de transcrito de NSUN2 associaram-se significativamente com tumores menos diferenciados e de estadios mais avançados. Observou-se ainda uma associação significativa entre scores e intensidades de NSUN2 mais elevadas e group gradings mais elevados, bem como estadios mais avançados, em concordância com a análise dos transcritos. Adicionalmente, as linhas celulares de CaP apresentaram níveis contrastantes de transcrito de NSUN2 comparativamente às linhas não-malignas, sendo especialmente mais elevados na linha celular C4-2B. A transfeção de shRNA NSUN2 promoveu com sucesso a diminuição de expressão de NSUN2 nas células C4-2B. As proteínas relacionadas com a TEM aparentam níveis aumentados na linha celular NSUN2 knockdown, enquanto parte das proteínas com associação ao fenótipo epitelial demonstram diminuição de valores. Contudo, a NSUN2 não parece ter um papel relevante na regulação da TEM em CaP. Conclusões: Níveis elevados da proteína NSUN2 encontram-se associados a CaP menos diferenciados, bem como a estadios de tumor mais avançados. Os resultados deste estudo indicam um envolvimento proteína reguladora NSUN2 em CaP, sugerindo uma função potencialmente oncogénica nesta neoplasia. |
| Subject: | Ciências médicas e da saúde Medical and Health sciences |
| Scientific areas: | Ciências médicas e da saúde Medical and Health sciences |
| DOI: | 10.34626/z7e5-xt55 |
| TID identifier: | 203753097 |
| URI: | https://hdl.handle.net/10216/163828 |
| Document Type: | Dissertação |
| Rights: | openAccess |
| Appears in Collections: | FMUP - Dissertação |
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| 699339.pdf | Deciphering Epitranscriptomic Signature: the Role of 5-Methylcytosine in Prostate Cancer | 2.98 MB | Adobe PDF | ![]() View/Open |
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