Desregulação das APOBECs e sua contribuição para o estabelecimento de perfis mutacionais em carcinoma epidermoide de cabeça e pescoço e esôfago

Abstract

A família de enzimas AID/APOBEC, envolvida no processo de edição do DNA/RNA, é associada ao estabelecimento de assinaturas mutacionais específicas em câncer. Em carcinoma epidermoide de esôfago (CEE), essas assinaturas estão presentes em cerca de 90% dos casos, sendo responsáveis por 25% da carga mutacional. O carcinoma epidermoide de cabeça e pescoço (CECP) apresenta superexpressão de APOBEC3B e assinatura mutacional mediada por APOBEC. Ambos os tumores são frequentes em homens no Brasil, altamente letais e compartilham semelhanças morfológicas e etiológicas. Porém, a causa da desregulação de AID/APOBEC em tumores é desconhecida. Assim, esta tese visou dissecar a desregulação de AID/APOBECs em CEE e em CECP. Nossos dados mostraram que CEE e carcinoma epidermoide de laringe (CEL) apresentam as maiores cargas mutacionais, mas a fração de contribuição das assinaturas de APOBEC é maior em carcinoma epidermoide de orofaringe (CEOF) HPV- . Essas assinaturas foram associadas à expressão das APOBECs da família 3 nesses tipos de câncer, sendo APOBEC3A e APOBEC3B em CEE. Essas enzimas também estão superexpressas nos tumores em relação às mucosas adjacentes não tumorais. Em CEOF, tumores HPV+ apresentam maior expressão de APOBEC3s do que tumores HPV- . Em seguida, avaliamos se alterações genéticas e/ou epigenéticas estariam envolvidas na desregulação dessas enzimas, mas esses foram eventos raros nas casuísticas estudadas. A metilação de elementos retrotransponíveis foi avaliada como um possível mecanismo de indução de resposta antiviral e consequente indução da expressão de APOBECs. Os níveis de metilação de cerca de 30% dos elementos ALU avaliados foram inversamente correlacionados com a expressão de APOBEC3A em CEE. Uma vez que a interação com o sistema imune também pode participar da regulação de APOBECs, avaliamos a correlação entre a proporção dessas células na massa tumoral e as assinaturas e expressão dessas enzimas. Foram observadas correlações significativas com macrófagos (M0, M1, M2) em CECP e CEE. Além disso, correlações diretas entre as assinaturas mutacionais e a proporção de células TCD4 de memória e células TCD8 foi observada em tumores orais. A partir de dados de RNAseq de single cell em CEE, observamos que todas as APOBECs são detectadas em células epiteliais e que APOBEC3A é mais expressa em células epiteliais e mieloides. Prosseguimos com a avaliação dos mecanismos envolvidos na indução dessas enzimas utilizando como modelo experimental linhagens de CEE (TE1 e TE13). Para isso, três abordagens foram utilizadas: tratamentos com agente desmetilante, com interferons e com RNA de dupla fita, nos quais avaliamos a expressão das APOBEC3A, 3B e 3D e os controles positivos de resposta antiviral mediada por IFN DDX58, MDA5 e IRF7. Apesar de não terem sido observadas diferenças estatisticamente significativas, a expressão de APOBEC3A foi induzida em níveis semelhantes àqueles observados nos controles positivos. Assim, APOBEC3A parece ter um papel importante no estabelecimento da assinatura mutacional em CEE e na interação com o microambiente tumoral e parece ser induzida por agente desmetilante e por interferons.