Multivariate gene expression analysis reveals functional connectivity changes between normal/tumoral prostates

Abstract Background Prostate cancer is a leading cause of death in the male population, therefore, a comprehensive study about the genes and the molecular networks involved in the tumoral prostate process becomes necessary. In order to understand the biological process behind potential biomarkers, we have analyzed a set of 57 cDNA microarrays containing ~25,000 genes. Results Principal Component Analysis (PCA) combined with the Maximum-entropy Linear Discriminant Analysis (MLDA) were applied in order to identify genes with the most discriminative information between normal and tumoral prostatic tissues. Data analysis was carried out using three different approaches, namely: (i) differences in gene expression levels between normal and tumoral conditions from an univariate point of view; (ii) in a multivariate fashion using MLDA; and (iii) with a dependence network approach. Our results show that malignant transformation in the prostatic tissue is more related to functional connectivity changes in their dependence networks than to differential gene expression. The MYLK, KLK2, KLK3, HAN11, LTF, CSRP1 and TGM4 genes presented significant changes in their functional connectivity between normal and tumoral conditions and were also classified as the top seven most informative genes for the prostate cancer genesis process by our discriminant analysis. Moreover, among the identified genes we found classically known biomarkers and genes which are closely related to tumoral prostate, such as KLK3 and KLK2 and several other potential ones. Conclusion We have demonstrated that changes in functional connectivity may be implicit in the biological process which renders some genes more informative to discriminate between normal and tumoral conditions. Using the proposed method, namely, MLDA, in order to analyze the multivariate characteristic of genes, it was possible to capture the changes in dependence networks which are related to cell transformation.

Monitoramento por imagem de ressonância magnética do crescimento tumoral no modelo C6 de glioblastoma com perspectivas de avaliação da terapia de magnetohipertemia

Objetivo: Estabelecer um padrão de crescimento tumoral (volume) em ratos Wistar submetidos ao modelo C6 de glioblastoma multiforme por meio de imagens de ressonância magnética para posterior verificação de redução de volume tumoral com a terapia de magnetohipertermia. Métodos: Para o modelo C6, utilizamos ratos Wistar, machos, jovens, pesando entre 250 e 300 g. Após anestesiados (cetamina 55 mg/kg e xilazina 11 mg/kg) foram injetadas estereotaxicamente células tumorigênicas linhagem C6 suspensas em meio de cultura (105 células em 10 µL) no córtex frontal direito (coordenadas a partir do bregma: anteroposterior = 2,0 mm; látero-lateral = 3,0 mm; profundidade = 2,5 mm) com uma seringa Hamilton. No Grupo Controle, houve a injeção do meio de cultura sem as células. Posteriormente, foram feitas imagens mediante a técnica de imagem por ressonância magnética em 14, 21 e 28 dias após a injeção em um escâner de imagem por ressonância magnética 2.0 T (Bruker BioSpec, Germany). Para o exame, os animais foram anestesiados com cetamina 55 mg/kg e xilazina 11 mg/kg. Multifatias coronais foram adquiridas utilizando uma sequência spin-echo padrão com os seguintes parâmetros: TR/TE = 4,000 ms/67,1 ms, FOV = 3,50, Matrix 192, slice thickness = 0,4 mm e slice separation = 0 mm. Resultados: A análise das imagens de ressonância magnética do tumor possibilitou a clara visualização da massa tumoral, sendo possível ainda estabelecer parâmetros de volume tumoral nos diferentes dias analisados. O volume de 14 dias após a indução do foi de 13,7 ± 2,5 mm3 . Aos 21 dias, o volume alcançado foi de 31,7 ± 6,5 mm3 e, aos 28 dias, a massa tumoral atingiu 122,1 ± 11,8 mm3 . Conclusão: Estes resultados mostraram a possiblidade de avaliação do volume tumoral no modelo C6 em ratos, o que possibilitará, no futuro, a aplicação da terapia de magnetohipertermia bem como verificação de seus resultados.