Prognostic value of TP53, KRAS and EGFR mutations in nonsmall cell lung cancer : the EUELC cohort

Nonsmall cell lung cancer samples from the European Early Lung Cancer biobank were analysed to assess the prognostic significance of mutations in the TP53, KRAS and EGFR genes. The series included 11 never-smokers, 86 former smokers, 152 current smokers and one patient without informed smoking status. There were 110 squamous cell carcinomas (SCCs), 133 adenocarcinomas (ADCs) and seven large cell carcinomas or mixed histologies. Expression of p53 was analysed by immunohistochemistry. DNA was extracted from frozen tumour tissues. TP53 mutations were detected in 48.8% of cases and were more frequent among SCCs than ADCs (p<0.0001). TP53 mutation status was not associated with prognosis. G to T transversions, known to be associated with smoking, were marginally more common among patients who developed a second primary lung cancer or recurrence/metastasis (progressive disease). EGFR mutations were almost exclusively found in never-smoking females (p=0.0067). KRAS mutations were detected in 18.5% of cases, mainly ADC (p<0.0001), and showed a tendency toward association with progressive disease status. These results suggest that mutations are good markers of different aetiologies and histopathological forms of lung cancers but have little prognostic value, with the exception of KRAS mutation, which may have a prognostic value in ADC. Copyright©ERS 2012.

Exposure-related human cancer: Molecular changes in sinonasal cancer and lung cancer, with focus on TP53 mutations

Cancer is a leading cause of death worldwide and the total number of cancer cases continues to increase. Many cancers, for example sinonasal cancer and lung cancer, have clear external risk factors and so are potentially preventable. The occurrence of sinonasal cancer is strongly associated with wood dust exposure and the main risk factor for lung cancer is tobacco smoking. Although the molecular mechanisms involved in lung carcinogenesis have been widely studied, very little is known about the molecular changes leading to sinonasal cancer. In this work, mutations in the tumour suppressor TP53 gene in cases of sinonasal cancer and lung cancer and the associations of these mutations with exposure factors were studied. In addition, another important mechanism in many cancers, inflammation, was explored by analyzing the expression of the inflammation related enzyme, COX-2, in sinonasal cancer. The results demonstrate that TP53 mutations are frequent in sinonasal cancer and lung cancer and in both cancers they are associated with exposure. In sinonasal cancer, the occurrence of TP53 mutation significantly increased in relation to long duration and high level of exposure to wood dust. Smoking was not associated with the overall occurrence of the TP53 mutation in sinonasal cancer, but was associated with multiple TP53 mutations. Furthermore, inflammation appears to play a part in sinonasal carcinogenesis as indicated by our results showing that the expression of COX-2 was associated with adenocarcinoma type of tumours, wood dust exposure and non-smoking. In lung cancer, we detected statistically significant associations between TP53 mutations and duration of smoking, gender and histology. We also found that patients with a tumour carrying a G to T transversion, a mutation commonly found in association with tobacco smoking, had a high level of smoking-related bulky DNA adducts in their non-tumorous lung tissue. Altogether, the information on molecular changes in exposure induced cancers adds to the observations from epidemiological studies and helps to understand the role and impact of different etiological factors, which in turn can be beneficial for risk assessment and prevention.

Caracterização das lesões impalpáveis (lesões III E IV), e das alterações em TP53 (p53) na detecção precoce do câncer de mama

As lesões impalpáveis da mama que muitas das vezes são assintomáticas, podem corresponder à um estágio de progressão de câncer difícil de ser detectado, durante os exames de rotina de palpação da mulher. O único método possível para a descoberta dessas lesões é através dos exames de imagem da mama, de modo geral, através da mamografia, que geralmente ocorre após os 45 anos. Devido a esses fatores, lesões impalpáveis, são frequentemente, descobertas apenas quando o estágio de desenvolvimento da doença já está avançado e as intervenções terapêuticas são menos reparadoras. Com a finalidade de iniciar a caracterização de tumores impalpáveis iniciais, objetivamos analisar o perfil genético (mutação) e epigenético (metilação de região promotora) de regiões do DNA relacionadas ao gene supressor tumoral TP53, provenientes de biópsias de mulheres residentes do Estado do Rio de Janeiro. Neste trabalho, foram investigadas 34 amostras de tecido de tumor de mama, por sequenciamento de DNA, nos exons de 5 a 8 do gene TP53. Nesta região, não foi encontrada nenhuma mutação. Este resultado pode estar relacionado ao tipo inicial de lesão, de acordo com os dados radiológicos das lesões de categorias 3 e 4 da escala BIRADS. Para verificar o estado de metilação da região promotora do gene TP53, analisamos 30 pares de amostras (sangue e tumor) de pacientes com suspeita de câncer de mama, pela técnica MSP-PCR. Nenhuma amostra tumoral apresentou alteração no estado de metilação na região promotora do gene TP53, quando comparada à amostra normal. Um motivo possível para a disparidade de resultados em relação à outros trabalhos pode ter sido a utilização da técnica. A caracterização das lesões impalpáveis apenas foi iniciada neste trabalho, no qual pudemos constatar que a mutação em TP53 pode ser um evento mais tardio. Portanto, a lesão mamária, em suas diferentes formas, continuará a ser o assunto investigado por nosso grupo, ampliando o número de amostras e alcançando melhor conexão da conduta e dos métodos clínicos já existentes, com as novas possibilidades de diagnóstico via marcadores moleculares em tumores e fluidos biológicos

Estudo da cromatina nos sítios de fixação à matriz nuclear no domínio do gene TP53 e das modificações epigenéticas e no modelo de progressão tumoral mamária 21T

Dentre os diversos tipos de câncer agressivos, o câncer de mama é o mais comum em mulheres. Mutações hereditárias e adquiridas, assim como alterações epigenéticas atuam em sinergia na carcinogênese mamária e na progressão tumoral. A proteína P53 é uma supressora de tumor e possui uma atuação fundamental na integridade genômica. Apesar do vasto conhecimento sobre o controle da P53 a nível de proteína, ainda pouco se sabe sobre o controle transcricional do gene TP53. A série 21T, uma série de 4 linhagens celulares originadas da mama da mesma paciente, representando diferentes estágios de progressão tumoral mamária, é um eficiente modelo para investigação das alterações epigenéticas e suas influências na expressão gênica ao longo da progressão do câncer de mama. Nós analisamos a organização do domínio do gene TP53 através da técnica de arranjo de DNA, em diversas linhagens celulares de câncer de mama e linhagens controle, e realizamos uma tentativa de caracterizar estes elementos de DNA nas linhagens controle não-tumorais HB2 e MCF10A e nas tumorais MCF-7, MDA-MB-231, T47D, através dos marcadores epigenéticos de eucromatina, H4Ac, e heterocromatina, H3K9me3. Ainda analisamos a ligação de proteínas à região associada à matriz nuclear (MAR), denominada MAR 2, e a possível ligação da proteína ligante à matriz nuclear (MARBP), PARP-1, através de ensaios de gel shift (EMSA). Detectamos que na linhagem controle epitelial mamária, HB2, o gene TP53 está posicionado num domínio de DNA relativamente pequeno, aproximadamente 50 kb, delimitado por dois sítios de fixação à matriz nuclear. Interessantemente, esta estrutura de domínio se apresentou radicalmente diferente nas linhagens de câncer de mama estudadas, MCF7, T47D, MDA-MB-231 e BT474, nos quais o tamanho do domínio estudado estava aumentado e a transcrição do TP53 diminuída. Os enriquecimentos com os marcadores epigenéticos de cromatina H4Ac e H3K9me3 estão diferentemente distribuídos nas MARs nas linhagens celulares. Surpreendentemente, a MAR 2 apresentou uma ligação altamente específica, o que poderia representar a atuação de fatores transcricionais envolvidos na organização da cromatina. Através de programas de bioinformática, detectamos putativos sítios para interessantes fatores de transcrição, tais como o c/EBP-beta e c-myb, que poderiam atuar em cis regulando a expressão do gene TP53 e outros flanqueadores. Nós propusemos um modelo para a organização da cromatina na região de domínio do gene TP53 com os genes flanqueadores. Através da série 21T, detectamos uma hipometilação global genômica, nas células cancerosas 21NT e 21MT1. Uma importante diminuição da expressão global do marcador H4Ac nas células metastáticas 21MT1, foi detectada em relação às outras linhagens. Os níveis de RNAm das principais enzimas relacionadas as modificações epigenéticas são consistentes com as observadas hipometilação genômica e hipoacetilação. Através de microscopia confocal, verificamos que o marcador H4Ac está localizado, na maior parte na periferia e o marcador H3K9me3, pericêntrico nos núcleos tumorais. Por fim, verificamos que o promotor P1 do gene TP53 apresenta um estado de cromatina aberta, e a expressão do gene TP53 é similar em todas as células da série 21T.

Estudo de polimorfismos nos genes TP53 e p21(WAF1) e do perfil imunohistoquímico das proteínas p53, p21(WAF1), p16(INK4a) e ciclina D1 pela técnica de Tissue Microarray (TMA) e sua importância para o desenvolvimento e/ou severidade das neoplasias cervicais

O câncer de colo do útero é o terceiro tipo de câncer mais frequente em mulheres no mundo, e a infecção persistente pelo papilomavirus humano (HPV) oncogênico é condição necessária, mas não suficiente para seu desenvolvimento. As oncoproteínas virais E6 e E7 interferem direta ou indiretamente na ação de várias proteínas celulares. Entretanto, as variantes proteicas, resultantes de polimorfismos genéticos, podem apresentar comportamento distinto mediante a infecção pelo HPV. O objetivo deste estudo foi avaliar possíveis associações entre polimorfismos nos genes TP53 (p53 PIN3, p53 72C>G) e p21 (p21 31C>A) e o desenvolvimento de neoplasias cervicais, considerando os níveis de expressão das proteínas p53, p21, p16 e ciclina D1, e fatores de risco clássicos para o câncer cervical. Foram selecionadas 466 mulheres residentes no Rio de Janeiro, 281 com diagnóstico histopatológico de neoplasia cervical de baixo (LSIL) e alto grau (HSIL) e câncer (grupo de casos) e 185 sem história atual ou pregressa de alteração citológica do colo uterino (grupo controle). A técnica de PCR-RFLP (reação em cadeia da polimerase - polimorfismo de comprimento de fragmento de restrição), foi empregada na análise dos polimorfismos p53 72C>G e p21 31C>A, usando as enzimas de restrição BstUI e BsmaI, respectivamente. A avaliação do polimorfismo p53 PIN3 (duplicação de 16 pb) foi feita por meio da análise eletroforética direta dos produtos de PCR. A expressão das proteínas p53, p21, p16, ciclina D1 e Ki-67 e a pesquisa de anticorpos anti-HPV 16 e HPV pool foram avaliadas por imunohistoquímica (Tissue Microarray - TMA) em 196 biópsias do grupo de casos. O grupo controle se mostrou em equilíbrio de Hardy-Weinberg em relação aos três polimorfismos avaliados. As distribuições genotípicas e alélicas relativas a p53 PIN3 e p53 72C>G nos grupos controles e de casos não apresentaram diferenças significativas, embora o genótipo p53 72CC tenha aumentado o risco atribuído ao uso de contraceptivos das pacientes apresentarem lesões mais severas (OR=4,33; IC 95%=1,19-15,83). O genótipo p21 31CA(Ser/Arg) conferiu proteção ao desenvolvimento de HSIL ou câncer (OR=0,61, IC 95%=0,39-0,97), e modificou o efeito de fatores de risco associados à severidade das lesões. A interação multiplicativa de alelos mostrou que a combinação p53 PIN3A1, p53 72C(Pro) e p21 31C(Ser), representou risco (OR=1,67, IC95%=1,03-2,72) e a combinação p53 PIN3A1, p53 72C(Pro) e p21 31A(Arg) conferiu efeito protetor (OR=0,26, IC95%=0,08-0,78) para o desenvolvimento de HSIL e câncer cervical. Observou-se correlação positiva da expressão de p16 e p21 e negativa da ciclina D1 com o grau da lesão. A distribuição epitelial de p16, Ki-67, p21 e p53 se mostrou associada à severidade da lesão. Os polimorfismos analisados não apresentaram associação com a expressão dos biomarcadores ou positividade para HPV. Nossos resultados sugerem a importância do polimorfismo p21 31C>A para o desenvolvimento das neoplasias cervicais e ausência de correlação dos polimorfismos p53 PIN3 e p53 72C>G com a carcinogênese cervical, embora alguns genótipos tenham se comportado como modificadores de risco. Nossos resultados de TMA corroboram o potencial de uso de biomarcadores do ciclo celular para diferenciar as lesões precursoras do câncer cervical.

Expression signatures of TP53 mutations in serous ovarian cancers.

BACKGROUND: Mutations in the TP53 gene are extremely common and occur very early in the progression of serous ovarian cancers. Gene expression patterns that relate to mutational status may provide insight into the etiology and biology of the disease. METHODS: The TP53 coding region was sequenced in 89 frozen serous ovarian cancers, 40 early stage (I/II) and 49 advanced stage (III/IV). Affymetrix U133A expression data was used to define gene expression patterns by mutation, type of mutation, and cancer stage. RESULTS: Missense or chain terminating (null) mutations in TP53 were found in 59/89 (66%) ovarian cancers. Early stage cancers had a significantly higher rate of null mutations than late stage disease (38% vs. 8%, p < 0.03). In advanced stage cases, mutations were more prevalent in short term survivors than long term survivors (81% vs. 30%, p = 0.0004). Gene expression patterns had a robust ability to predict TP53 status within training data. By using early versus late stage disease for out of sample predictions, the signature derived from early stage cancers could accurately (86%) predict mutation status of late stage cancers. CONCLUSIONS: This represents the first attempt to define a genomic signature of TP53 mutation in ovarian cancer. Patterns of gene expression characteristic of TP53 mutation could be discerned and included several genes that are known p53 targets or have been described in the context of expression signatures of TP53 mutation in breast cancer.

TP53 R249S Mutations, Exposure to Aflatoxin, and Occurrence of Hepatocellular Carcinoma in a Cohort of Chronic Hepatitis B Virus Carriers from Qidong, China

Hepatocellular carcinoma (HCC) has a high mortality in East Asia and Sub-Saharan Africa, two regions where the main etiologic factors are chronic infections with hepatitis B vir-us and dietary exposure to aflatoxin. A single base substitution at the third nucleotide of codon 249 of TP53 (R249S) is common in HCC in these regions and has been associated with aflatoxin-DNA adducts. To determine whether R249S may be detected in plasma DNA before HCC diagnosis, we conducted a case-control study nested in a cohort of adult chronic hepatitis B virus carriers from Qidong County, People's Republic of China. Of the 234 plasma specimens that yielded adequate DNA, only 2 (0.9%) were positive for R249S by restriction fragment length polymorphisms, and both of them were controls. Of the 249 subjects tested for aflatoxin-albumin adducts, 168 (67%) were positive, with equal distribution between cases and controls. Aflatoxin-albumin adduct levels were low in the study, suggesting an overall low ongoing exposure to aflatoxin in this cohort. The R249S mutation was detected in 11 of 18 (61%) available tumor tissues. To assess whether low levels of mutant DNA were detectable in pre-diagnosis plasma, 14 plasma specimens from these patients were analyzed by short oligonucleotide mass analysis. Nine of them (64%) were found to be positive. Overall, these results suggest that HCC containing R249S can occur in the absence of significant recent exposure to aflatoxins. The use of short oligonucleotide mass analysis in the context of low ongoing aflatoxin exposure may allow the detection of R249S in plasma several months ahead of clinical diagnosis. (Cancer Epidemiol Biomarkers Prev 2009;18(5):1638-43)

Prognostic value of TP53, KRAS and EGFR mutations in nonsmall cell lung cancer:The EUELC cohort

Nonsmall cell lung cancer samples from the European Early Lung Cancer biobank were analysed to assess the prognostic significance of mutations in the TP53, KRAS and EGFR genes. The series included 11 never-smokers, 86 former smokers, 152 current smokers and one patient without informed smoking status. There were 110 squamous cell carcinomas (SCCs), 133 adenocarcinomas (ADCs) and seven large cell carcinomas or mixed histologies. Expression of p53 was analysed by immunohistochemistry. DNA was extracted from frozen tumour tissues. TP53 mutations were detected in 48.8% of cases and were more frequent among SCCs than ADCs (p

Genome-wide characterization reveals complex interplay between TP53 and TP63 in response to genotoxic stress

In response to genotoxic stress the TP53 tumour suppressor activates target gene expression to induce cell cycle arrest or apoptosis depending on the extent of DNA damage. These canonical activities can be repressed by TP63 in normal stratifying epithelia to maintain proliferative capacity or drive proliferation of squamous cell carcinomas, where TP63 is frequently overexpressed/amplified. Here we use ChIP-sequencing, integrated with microarray analysis, to define the genome-wide interplay between TP53 and TP63 in response to genotoxic stress in normal cells. We reveal that TP53 and TP63 bind to overlapping, but distinct cistromes of sites through utilization of distinctive consensus motifs and that TP53 is constitutively bound to a number of sites. We demonstrate that cisplatin and adriamycin elicit distinct effects on TP53 and TP63 binding events, through which TP53 can induce or repress transcription of an extensive network of genes by direct binding and/or modulation of TP63 activity. Collectively, this results in a global TP53-dependent repression of cell cycle progression, mitosis and DNA damage repair concomitant with activation of anti-proliferative and pro-apoptotic canonical target genes. Further analyses reveal that in the absence of genotoxic stress TP63 plays an important role in maintaining expression of DNA repair genes, loss of which results in defective repair.

Methylation profile of TP53 regulatory pathway and mtDNA alterations in breast cancer patients lacking TP53 mutations.

The present study investigated promoter hypermethylation of TP53 regulatory pathways providing a potential link between epigenetic changes and mitochondrial DNA (mtDNA) alterations in breast cancer patients lacking a TP53 mutation. The possibility of using the cancer-specific alterations in serum samples as a blood-based test was also explored. Triple-matched samples (cancerous tissues, matched adjacent normal tissues and serum samples) from breast cancer patients were screened for TP53 mutations, and the promoter methylation profile of P14(ARF), MDM2, TP53 and PTEN genes was analyzed as well as mtDNA alterations, including D-loop mutations and mtDNA content. In the studied cohort, no mutation was found in TP53 (DNA-binding domain). Comparison of P14(ARF) and PTEN methylation patterns showed significant hypermethylation levels in tumor tissues (P < 0.05 and <0.01, respectively) whereas the TP53 tumor suppressor gene was not hypermethylated (P < 0.511). The proportion of PTEN methylation was significantly higher in serum than in the normal tissues and it has a significant correlation to tumor tissues (P < 0.05). mtDNA analysis revealed 36.36% somatic and 90.91% germline mutations in the D-loop region and also significant mtDNA depletion in tumor tissues (P < 0.01). In addition, the mtDNA content in matched serum was significantly lower than in the normal tissues (P < 0.05). These data can provide an insight into the management of a therapeutic approach based on the reversal of epigenetic silencing of the crucial genes involved in regulatory pathways of the tumor suppressor TP53. Additionally, release of significant aberrant methylated PTEN in matched serum samples might represent a promising biomarker for breast cancer.

Analyse préliminaire du rôle des "Ubiquitin specific peptidases" et de l'axe USP7-MDM2-TP53-CDKN1A dans les leucémies myéloïdes aiguës

On note un taux élevé de résistance aux traitements dans la leucémie myéloïde aiguë (LMA). Cette résistance peut être associée aux altérations de TP53. Les « ubiquitin specific peptidases » (USP) sont impliquées dans plusieurs cancers mais leurs rôles ne sont pas élucidés dans les LMA. L’analyse de l’expression génique par RT-PCR quantitative de 21 USP et des gènes de l’axe USP7-MDM2-TP53-CDKN1A dans 111 échantillons de LMA a montré une dérégulation de USP44, USP1, USP28 et CDKN1A dans respectivement 72%, 44%, 25% et 42% des cas. CDKN1A, une cible importante de TP53, pourrait avoir un rôle dans la résistance au traitement. Nous avons développé un modèle expérimental pour évaluer la réponse des cellules leucémiques à la doxorubicine et au nutlin 3, un modulateur non génotoxique de TP53, selon l’expression initiale de CDKN1A. Ce travail préliminaire suggère que certains membres de la famille des USP et CDKN1A pourraient représenter de nouvelles cibles thérapeutiques dans les LMA.

Polimorfismos dos genes do citocromo P450, da glutationa S-transferase e do supressor de tumor TP53 em populações sul-americanas e em pacientes com doença pulmonar obstrutiva crônica e câncer de pulmão

Resumo não disponível