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Use este identificador para citar ou linkar para este item: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/23235
Tipo do documento: Dissertação
Título: Investigação do papel de APE1 para a sinalização e atividade de STAT3 em modelos celulares de câncer de mama
Título(s) alternativo(s): Investigation of APE1 role in STAT3 signaling and activity in breast cancer cell models
Autor: Rodrigues, Mariana Moreno de Sousa 
Primeiro orientador: Mencalha, Andre Luiz
Primeiro coorientador: Amorim, Ísis Salviano Soares de
Primeiro membro da banca: Freitas Junior, Julio César Madureira de
Segundo membro da banca: Oliveira, Eliane Fialho de
Terceiro membro da banca: Lima, Sheila Coelho Soares
Resumo: A proteína APE1 atua no reparo de DNA, e pelo seu domínio redox, na ativação de fatores de transcrição envolvidos na progressão tumoral. Entre esses, STAT3 regula a ativação de genes envolvidos na proliferação, sobrevivência e metástase. Com isso, APE1 e STAT3 emergem como potenciais alvos terapêuticos para o câncer. Previamente mostramos que a inibição combinada de APE1 e STAT3 em células de câncer de mama reduzem ainda mais a viabilidade quando comparado ao tratamento individual. Este dado sugere a coparticipação de APE1 e STAT3 para a sobrevivência celular no câncer de mama, porém o papel dessas sinalizações na aquisição de características relacionadas ao fenótipo maligno ainda é desconhecido no câncer de mama. Esse tipo de câncer é o mais frequente em mulheres, e em estágios avançados pode se tornar resistente a terapias e formar metástases. Portanto, investigamos a contribuição de APE1 para a ativação e atividade transcricional de STAT3, além do impacto dessa inter-relação para o fenótipo maligno de células de câncer de mama. Para isso, analisamos, nas linhagens MDA-MB-231 e MCF-7, o efeito dos inibidores de APE1 e STAT3 sobre: a atividade transcricional de STAT3, por ensaio de gene reporter; a viabilidade celular, por WST-1; a proliferação, por formação de colônia; a morte celular, por citometria; a migração, por Wound Healing; e a invasão, por transmigração em membrana Transwell revestidas de matrigel. Também investigamos o impacto dessa sinalização nos níveis de mRNA de genes que regulam positivamente a migração (RHOU e FSCN1), a transição epitélio-mesenquimal (VIM, FN1, CDH2, MMP9 e SNAI1), a proliferação e sobrevivência celular (BIRC5, MKi67 e CCND1), além de FOS que é um alvo de STAT3. Os níveis de mRNA foram analisados por RT-qPCR e as análises in silico foram realizadas por ferramentas de bioinformática, pelas quais também foi possível avaliar os níveis de fosforilação de STAT3. A combinação do inibidor redox de APE1, APX2009, com o inibidor de STAT3, Stattic, reduz ainda mais a viabilidade celular, proliferação, migração e invasão de células de câncer de mama, comparado ao tratamento individual. Ainda, Stattic, individualmente ou combinado com APX2009, diminui os níveis dos marcadores mesenquimais vimentina e fibronectina nas células MCF-7. As análises in silico indicaram que os níveis das assinaturas de STAT3 e APE1, estão positivamente correlacionados entre si e com os níveis de assinaturas de proliferação e TEM. Além disso, os níveis de STAT3 fosforilado são positivamente correlacionados com os níveis proteicos dos marcadores mesenquimais vimentina e Snail, e amostras com altos níveis de STAT3 também exibem altos níveis de fibronectina e N-caderina, e baixos níveis do marcador epitelial E-caderina. Portanto, sugerimos que a combinação da inibição redox de APE1 e de STAT3, é uma estratégia eficaz em reduzir a sobrevivência e fenótipo maligno de células de câncer de mama. Dessa forma, os resultados sugerem um importante papel da atividade redox de APE1 e de STAT3 no câncer de mama, o que pode contribuir para o desenvolvimento de estratégias terapêuticas promissoras contra esse câncer.
Abstract: The APE1 protein acts in DNA repair and activating transcription factors involved in cancer progression through its redox domain. Among them, STAT3 regulates the activation of genes related to proliferation, survival, and metastasis. Therefore, APE1 and STAT3 emerge as potential therapeutic targets for cancer. Previous results demonstrated that the combined inhibition of APE1 and STAT3 in breast cancer cells led to a higher decrease in cell viability compared to the individual treatment. This data suggests a co-participation of APE1 and STAT3 in breast cancer cell survival, however, the role of these signaling in the acquisition of characteristics related to the malignant phenotype is still unclear in breast cancer. This cancer is the most frequent among women, and in advanced stages, the tumors can become resistant to therapies and form metastasis. Thus, we investigated the contribution of APE1 to the activation and transcriptional activity of STAT3, as well as the impact of this inter-relation for breast cancer malignant phenotype. For this purpose, we analyze in MDA-MB-231 and MCF-7 breast cancer cell lines, the effects of APE1 and STAT3 inhibitors in: the transcriptional activity of STAT3, by gene reporter assay; in the cell viability, by WST-1; cell proliferation, by colony formation; in cell death, by flow cytometry; in cell migration, by Wound Healing; and invasion, by transmigration on a Matrigel-coated Transwell membrane. We also investigated this signaling impact on the breast cancer mRNA levels of genes that positively regulate cell migration (RHOU and FSCN1), genes that promote the EMT (VIM, FN1, CDH2, MMP9 and SNAI1), genes that promote cell proliferation and survival (BIRC5, MKi67 and CCND1), besides the STAT3 target FOS. The mRNA levels were analyzed by RT-qPCR and in silico by multiple bioinformatic tools, also used to evaluate the levels of STAT3 phosphorylation. The combination of APE1 redox inhibitor, APX2009, and STAT3 inhibitor, Stattic, can further reduce cell viability, proliferation, migration, and invasion of breast cancer cells compared to individual treatments. Moreover, Stattic individually or in combination with APX2009, decreases the mesenchymal markers vimentin and fibronectin levels in the MCF-7 cell line. In silico analysis indicates that the STAT3 and redox APE1 signature levels positively correlate with each Other and EMT and proliferation signatures in breast cancer samples. Besides that, phosphorylated STAT3 levels are positively correlated with the levels of mesenchymal markers, such as vimentin and snail. The samples with high levels of phosphorylated STAT3 also have high levels of fibronectin and N-cadherin and low levels of the epithelial marker E-cadherin. Therefore, we suggest that combined APE1 and STAT3 inhibition is a more efficient strategy to reduce breast cancer cell survival and malignant phenotype. Thus, the results suggest an important role of redox APE1 and STAT3 in breast cancer, which contributes to the development of promising therapeutic strategies against breast cancer.
Palavras-chave: APE1
STAT3
Agressividade
Câncer de mama
Aggressiveness
Breast cancer
Neoplasias da Mama
Protocolos Antineoplásicos
DNA Liase (Sítios Apurínicos ou Apirimidínicos)
Fator de Transcrição STAT3
Área(s) do CNPq: CIENCIAS DA SAUDE
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade do Estado do Rio de Janeiro
Sigla da instituição: UERJ
Departamento: Centro Biomédico::Instituto de Biologia Roberto Alcantara Gomes
Programa: Programa de Pós-Graduação em Biociências
Citação: RODRIGUES, Mariana Moreno de Sousa. Investigação do papel de APE1 para a sinalização e atividade de STAT3 em modelos celulares de câncer de mama. 2024. 117 f. Dissertação (Mestrado em Biociências) – Instituto de Biologia Roberto Alcantara Gomes, Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2024.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/23235
Data de defesa: 28-Ago-2024
Aparece nas coleções:Mestrado em Biociências



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