Avaliação da expressão dos genes HDAC1, HDAC2, HDAC3 e HDAC7 e seus possíveis mecanismos de silenciamento no adenocarcinoma ductal pancreático

Abstract

O adenocarcinoma ductal pancreático (ADP) é uma doença altamente letal e agressiva. Alteração no perfil de acetilação das histonas envolvendo desacetilases de histonas (HDAC), assim como modificações da expressão de miRNAs podem levar ao desenvolvimento tumoral. Neste estudo, foi avaliada a expressão das HDAC1, HDAC2, HDAC3 e HDAC7 em ADP e amostras de tecido pancreático não tumoral (TN) usando análises experimentais e de banco de dados. Os níveis de expressão foram correlacionados com características clínico-patológicas dos pacientes e foi realizada uma investigação in silico de miRNAs reguladores de efeito das HDACs. Os níveis de expressão das HDACs foram avaliadas por qRT-PCR a partir de 25 amostras de ADP e 23 amostras de TN e a análise da expressão diferencial (ED) e correlação entre HDACs e miRNAs em ADP foi realizada utilizando perfis de expressão de seis microarranjos do Gene Expression Omnibus. Potenciais relações miRNA-HDACs foram coletadas em bases de dados de interação de miRNAs. Um valor de P<0,05 foi considerado estatisticamente significativo. Encontramos expressão reduzida em ADP comparado com TN para todas as HDACs analisadas, com P<0,05 para HDAC1, 2 e 3. Entretanto, os fold-changes foram muito baixos e provavelmente sem relevância biológica, e a expressão da HDAC2 e HDAC7 foi correlacionada com a idade ao diagnóstico. Nenhuma outra correlação entre a expressão das HDACs e características clínico-patológicas foi identificada. Análises de ED sugeriram significativa superexpressão das HDAC1, 2 e 7 e subexpressão da HDAC3, contudo todas apresentaram fold-changes pequenos. As análises dos bancos de dados identificaram 728 miRNAs como reguladores das HDACs. Interseções entre os conjuntos de miRNAs (GSE41369 e GSE43796) e aqueles recuperados da análise de expressão diferencial indicaram cinco miRNAs que influenciam a HDAC1 (miR-188-5p, miR-539, miR-708, miR -4269 e miR-3616-3p) e três que influenciam a HDAC2 (miR-4307, miR-944 e miR-195). A expressão das HDACs provavelmente não é um biomarcador de prognóstico robusto para o ADP, uma vez que a expressão diferencial entre os grupos é sutil. Ainda, este e estudos anteriores indicam nenhuma ou pouca associação entre a expressão HDACs e características clínico-patológicas relacionadas com o prognóstico. Finalmente, miRNAs provavelmente não estão exercendo um papel central na regulação da HDACs no ADP.

Pancreatic ductal adenocarcinoma (PDAC) is a highly lethal and aggressive disease. The disruption of histone acetylation through histones deacetylases (HDACs) and expression regulation by miRNAs can lead to tumor development. In this study we assessed HDAC1, HDAC2, HDAC3 and HDAC7 expression in PDAC and non-tumoral tissue (NT) samples using experimental and databases analysis, correlated their expression levels with clinical and pathological features in patients and performed in silico investigation of HDACs regulation by miRNAs. Expression levels of HDACs were measured by qRT-PCR from 25 PDAC and 23 NT. An analysis of differential expression (DE) and correlation of HDACs and miRNAs in PDAC was performed using six Gene Expression Omnibus microarray datasets. Potential miRNA-HDACs relationships were collected from miRNA interaction databases. A P<0.05 was considered statistically significant. We found reduced expression in PDAC compared with NT for HDAC1, HDAC2 and HDAC3, with P<0.05. Expression levels of HDAC7 did not significantly differ between groups. However, fold-changes were very small and probably not biologically relevant. Only HDAC2 and HDAC7 were associated with age at diagnosis and no other associations between HDAC expression and clinical features were identified. DE analysis suggested significant up-regulation of HDAC1, HDAC2 and HDAC7, and down-regulation of HDAC3, albeit all of them associated with small fold changes. Databases analysis identified 728 miRNAs that could be HDACs regulators. Intersections among the set of miRNAs found in differential expression analysis of GSE41369 and GSE43796 and those retrieved from target prediction identified five miRNAs targeting HDAC1 (miR-188-5p, miR-539, miR-708, miR-4269 and miR-3616-3p) and three targeting HDAC2 (miR-4307, miR-944 and miR-195). HDACs expression is likely not a robust prognostic biomarker in PDAC since differential expression between groups is subtle. Also, this and previous studies indicate no or only very few associations between HDACs expression and clinicopathological features related to prognosis. Finally, miRNAs are probably not exerting a central role in HDAC regulation in PDAC.