Análise de polimorfismos e de expressão do gene p16INK4a em neoplasias cervicais

O câncer de colo do útero é o segundo carcinoma mais frequente em mulheres no mundo e um dos cânceres femininos mais incidentes no Brasil. Em lesões pré-malignas e malignas do colo uterino, a proteína p16INK4a, que participa do controle do ciclo celular, apresenta um aumento considerável de sua expressão, devido possivelmente à presença de oncoproteínas do papilomavírus humano (HPV). Dois polimorfismos no gene p16INK4a, p16 500C>G e p16 540C>T, estão localizados na região 3 não traduzida (3UTR), que está envolvida na regulação pós-transcricional da expressão gênica. O objetivo deste estudo foi avaliar possíveis associações entre os polimorfismos p16 500C>G e p16 540C>T e o desenvolvimento de neoplasias cervicais e/ou a severidade das lesões, considerando os níveis de expressão da proteína p16INK4a nas lesões cervicais e certos fatores de risco clássicos para o câncer cervical, incluindo a infecção pelo HPV. Para isso, foram selecionadas 567 mulheres residentes no Rio de Janeiro, 319 com citologia cervical alterada (grupo de casos) e 248 sem história prévia de alteração citológica do colo uterino (grupo de comparação). Amostras de sangue periférico de todas as participantes foram utilizadas na análise molecular dos polimorfismos p16 500C>G e p16 540C>T através da técnica de PCR-RFLP (reação em cadeia da polimerase - polimorfismo de comprimento de fragmento de restrição), usando as enzimas de restrição MspI e HaeIII, respectivamente. A expressão da proteína p16INK4a em 137 biópsias de mulheres pertencentes ao grupo de casos foi avaliada por imunohistoquímica. A detecção de DNA do HPV em células cervicais foi feita em todas as amostras do grupo de comparação e em 194 amostras do grupo de casos pela técnica de PCR, usando dois pares de oligonucleotídeos, MY09/MY11 e GP05+/GP06+. Os dois grupos de estudo se encontram em equilíbrio de Hardy-Weinberg. As distribuições genotípicas para p16 500C>G e p16 540C>T e as distribuições de combinações haplotípicas nos dois grupos não apresentaram diferenças significativas. A análise do subgrupo HSIL+câncer (casos com lesão intraepitelial de alto grau ou carcinoma invasivo) em comparação com o subgrupo LSIL (casos com lesão intraepitelial de baixo grau) revelou diferença significativa entre as distribuições das combinações haplotípicas (p = 0,036) e diferenças marginais entre as distribuições genotípicas para p16 500C>G (p = 0,071) e p16 540C>T (p = 0,051). O alelo p16 540G, em heterozigose ou homozigose (OR = 1,91, IC 95% = 1,08-3,37), e a combinação haplotípica p16 500C-540C 500G-540C (OR = 2,34, IC 95% = 1,202-4,555) mostraram-se associados com a severidade da lesões cervicais. Já o genótipo p16 540T/T (OR = 0,25, IC 95% = 0,08-0,79), e a combinação haplotípica p16 500C-540T 500C-540T (OR = 0,27, IC 95% = 0,088-0,827) exibiram papel protetor contra o desenvolvimento de lesões mais severas. As análises de interação entre os polimorfismos de p16INK4a e a expressão de p16 ou a infecção pelo HPV foram comprometidas pelo número reduzido de amostras analisadas. Não se observou qualquer interação entre os polimorfismos estudados e os fatores de risco clássicos para o câncer de colo uterino. Nossos resultados apontam para a importância dos polimorfismos do gene p16INK4a como marcadores de severidade da neoplasia cervical.

CDKN2A/p16 is inactivated in most melanoma cell lines

The CDKN2A gene maps to chromosome 9p21-22 and is responsible for melanoma susceptibility in some families. Its product, p16, binds specifically to CDK4 and CDK6 in vitro and in vivo, inhibiting their kinase activity. CDKN2A is homozygously deleted or mutated in a large proportion of tumor cell lines and some primary tumors, including melanomas. The aim of this study was to investigate the involvement of CDKN2A and elucidate the mechanisms of p16 inactivation in a panel of 60 cell lines derived from sporadic melanomas. Twenty-six (43%) of the melanoma lines were homozygously deleted for CDKN2A, and an additional 15 (25%) lines carried missense, nonsense, or frameshift mutations. All but one of the latter group were shown by microsatellite analysis to be hemizygous for the region of 9p surrounding CDKN2A. p16 was detected by Western blotting in only five of the cell lines carrying mutations. Immunoprecipitation of p16 in these lines, followed by Western blotting to detect the coprecipitation of CDK4 and CDK6, revealed that p16 was functionally compromised in all cell lines but the one that carried a heterozygous CDKN2A mutation. In the remaining 19 lines that carried wild-type CDKN2A alleles, Western blot analysis and immunoprecipitation indicated that 11 cell lines expressed a wild-type protein. Northern blotting was performed on the remaining eight cell lines and revealed that one cell line carried an aberrantly sized RNA transcript, and two other cell lines failed to express RNA. The promoter was found to be methylated in five cell lines that expressed CDKN2A transcript but not p16. Presumably, the message seen by Northern blotting in these cell lines is the result of cross-hybridization of the total cDNA probe with the exon 1beta transcript. Microsatellite analysis revealed that the majority of these cell lines were hemi/homozygous for the region surrounding CDKN2A, indicating that the wild-type allele had been lost. In the 11 cell lines that expressed functional p16, microsatellite analysis revealed loss of heterozygosity at the markers immediately surrounding CDKN2A in five cases, and the previously characterized R24C mutation of CDK4 was identified in one of the remaining 6 lines. These data indicate that 55 of 60 (92%) melanoma cell lines demonstrated some aberration of CDKN2A or CDK4, thus suggesting that this pathway is a primary genetic target in melanoma development.

The CDKN2A (p16) gene and human cancer

CDKN2A, the gene encoding the cell-cycle inhibitor p16CDKN2A, was first identified in 1994. Since then, somatic mutations have been observed in many cancers and germline alterations have been found in kindreds with familial atypical multiple mole/melanoma (FAMMM), also known as atypical mole syndrome. In this review we tabulate the known mutations in this gene and discuss specific aspects, particularly with respect to germline mutations and cancer predisposition.

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.

P16蛋白和生精细胞凋亡对热压和11酸睾酮诱导的恒河猴无精子症和少精子症中的作用

探讨了P16蛋白和生精细胞凋亡在热压和11酸睾酮诱导恒河猴无精子症和少精子症中作用间的关系。3^末端标记分析(TUNEL)结果显示热应激和超生理剂量睾酮能够诱导生精细胞出现凋亡信号,它分别于处理后d5和d30达到最强。免疫组化结果显示,热压或TU主要诱导精原细胞和其它生精细胞以及Sertoli细胞P16的表达。P16蛋白的表达在生精细胞凋亡晚期,即隐睾手术d10或注射TUd60后迅速升高并维持高表达,该蛋白在生精细胞凋亡晚期可能通过抑制精原细胞的有丝分裂,扰乱正常的精子发生。

Highly sensitive determination of the methylated p16 gene in cancer patients by microchip electrophoresis

The p16 tumor suppressor gene is inactivated by promoter region hypermethylation in many types of tumor. Recent studies showed that aberrant methylation of the p16 gene is an early event in many tumors, especially in lung cancer, and may constitute a new biomarker for early detection and monitoring of prevention trials. We detected tumor-associated aberrant hypermethylation of the p16 gene in plasma and tissue DNA from 153 specimens using a modified semi-nested methylation-specific PCR (MSP) combining plastic microchip electrophoresis or slab gel electrophoresis, respectively. Specimens were from 79 lung cancer patients, 15 abdominal tumor patients, 30 positive controls and 30 negative controls. The results showed that the positive rate obtained by microchip electrophoresis was more than 26.6% higher and the same speciticity was kept when compared with slab gel electrophoresis. The microchip electrophoresis can rapidly and accurately analyze the PCR products of methylated DNA and obviously improve the positive rate of diagnosis of cancer patients when compared with gel electrophoresis. This method with the high assay sensitivity might be used for detection of methylation of p16 gene and even to facilitate early diagnosis of cancer patients. (C) 2004 Elsevier B.V. All rights reserved.

Correlation of TACC3, FGFR3, MMSET and p21 expression with the t(4;14)(p16.3;q32) in multiple myeloma

The t(4;14)(p16;q32) translocation seen in c. 18% of newly diagnosed multiple myeloma (MM) cases, results in FGFR3 activation and creation of an IGH/MMSET fusion transcript. We have recently shown that FGFR3 is activated in only 75% of t(4;14)(+) cases, suggesting that alternative genes near the breakpoint may be involved in the transforming event. The gene, TACC3, located just 50 kb telomeric of FGFR3, with transforming capacity, therefore represented a candidate gene. Using a real-time quantitative polymerase chain reaction-based approach on a cohort of 54 patients, we found a statistically significant, twofold increase in TACC3 expression in t(4;14)(+) cases. TACC3, MMSET and p21 values were positively correlated in all cases and, of particular interest, six patient samples [three t(4;14)(-), three t(4;14)(+)] samples showed a joint up-regulation of TACC3, MMSET and p21. Although a poor prognosis is linked with elevated MMSET expression, an extended follow-up period will be required to evaluate the significance of elevated TACC3 and p21 expression in this subgroup of MM.

Prevalence of germ-line mutations in p16, p19ARF, and CDK4 in familial melanoma:analysis of a clinic-based population

Five to ten percent of individuals with melanoma have another affected family member, suggesting familial predisposition. Germ-line mutations in the cyclin-dependent kinase (CDK) inhibitor p16 have been reported in a subset of melanoma pedigrees, but their prevalence is unknown in more common cases of familial melanoma that do not involve large families with multiple affected members. We screened for germ-line mutations in p16 and in two other candidate melanoma genes, p19ARF and CDK4, in 33 consecutive patients treated for melanoma; these patients had at least one affected first or second degree relative (28 independent families). Five independent, definitive p16 mutations were detected (18%, 95% confidence interval: 6%, 37%), including one nonsense, one disease-associated missense, and three small deletions. No mutations were detected in CDK4. Disease-associated mutations in p19ARF, whose transcript is derived in part from an alternative codon reading frame of p16, were only detected in patients who also had mutations inactivating p16. We conclude that germ-line p16 mutations are present in a significant fraction of individuals who have melanoma and a positive family history.

Workshop 1 p16 Toxic Mentors table

Graphic

ALPS Workshop 2 p16 Lesson planning arrows

Animation

Methylation profile of genes CDKN2A (p14 and p16), DAPK1, CDH1, and ADAM23 in head and neck cancer

Hypermethylation in the promoter region has been associated with a loss of gene function that may give a selective advantage to neoplastic cells. In this study, the methylation pattern of genes CDKN2A (alias p14, p14(ARF), p16, p16(INK4a)), DAPK1, CDH1, and ADAM23 was analyzed in 43 samples of head and neck tumors using methylation-specific polymerase chain reaction. In the oropharynx, there was a statistically significant association between hypermethylation of the DAPK1 gene and the occurrence of lymph node metastases, and in the larynx there was statistically significant evidence of an association between hypermethylation of the ADAM23 gene and advanced stages of the tumors. Thus, a correlation was observed between hypermethylation of the promoter region of genes DAPK1 and ADAM23 and the progression of head and neck cancer. (c) 2007 Elsevier B.V. All rights reserved.