Genetic and epigenetic characterization of laryngeal carcinoma

Abstract

Laryngeal carcinomas belong to a bigger family of tumours known as Head and Neck Cancer (HNC). HNC is the sixth most malignant type of cancer in the world and it can arise from several anatomical sites. Among them, the larynx is the second most common affect organ. The incidence of laryngeal carcinoma is 1,9% worldwide and it presents a high mortality rate (1,6%). Despite technological advances in diagnosis and treatment fields, the 5 year-survival rate did not improved significantly. The low survival rates are mainly explained by a late diagnosis, tumour aggressiveness and the fact that laryngeal carcinoma metastasize easily. Taking this into consideration, it is essential to identify biomarkers with significant diagnostic and prognostic value in order to anticipate the detection of laryngeal carcinoma in an early stage. This study arises mainly for characterize the genetic and epigenetic profile of laryngeal squamous cell carcinoma (LSCC). Eight LSCC samples and seven non-tumour samples contralateral to the primary tumour were collected upon resection surgery and characterized by MLPA, MS-MLPA and array CGH. The results showed that gain of genetic material was mainly present in chromosomes 3q, 8q, 11q, 14q13.1, Xp22.31 and Xq21.1 while genetic loss occurred mainly in chromosomes 3p, 9p23.1 and Y. Gain of MYC and TNFRSF1A was the most common event among the tumour samples included in this study. Regarding the methylation profile, the genes CDKN2A, CHFR, RARβ e RASSF1 were the only ones which were methylated in this samples. In conclusion, this study allowed to identify genetic alterations associated with LSCC that have already been reported in scientific papers as well as alterations that have been associated with tumour development and progression. In addition, a few genetic alterations which have never been reported as being associated with human cancer before were identified. Nevertheless, new studies must be carried out, with a higher number of samples. Ultimately, the main goal would be to identify genetic alterations significantly associated with LSCC progression and establish a correlation with clinicopathological data.

O carcinoma da laringe pertence a uma grande família de tumores conhecida como Cancro da Cabeça e do Pescoço que é considerado o sexto tipo de tumor mais maligno em todo o mundo. Dentro desta família, os tumores podem ter origem em diversos locais anatómicos, sendo a laringe o segundo órgão mais comummente afetado. O cancro da laringe apresenta uma incidência mundial de 1,9% e uma taxa de mortalidade elevada de 1,6%. Apesar dos avanços tecnológicos na área do diagnóstico e da terapêutica, a taxa de sobrevivência ao fim de 5 anos não apresentou melhorias significativas. As baixas taxas de sobrevivências são explicadas essencialmente pelo diagnóstico tardio, pela agressividade do tumor e pela sua propensão a desenvolver metástases. Desta forma, torna-se essencial a identificação de biomarcadores com valor de diagnóstico e prognóstico a fim de detetar a presença do tumor numa fase mais precoce. Este estudo surge com o objetivo principal de caracterizar o perfil genético e epigenéticos do carcinoma das células escamosas da laringe com recurso às técnicas de MLPA, MS-MLPA e array CGH, usando oito amostras tumorais e sete amostras não-tumorais contra laterais ao tumor, ambas coletadas após cirurgia A análise genética revelou uma maior taxa de ganho de material genético nos cromossomas 3q, 8q, 11q, 14q13.1, Xp22.31, Xq21.1 e perda de material genético nos cromossomas 3p, 9p23.1 e Y. O ganho dos genes MYC e TNFRSF1A revelou ser o evento mais comum entre as amostras analisadas. Relativamente ao perfil epigenético, observou-se que os genes CDKN2A, CHFR, RARβ e RASSF1 se encontravam metilados nas amostras em estudo. Em suma, este trabalho permitiu identificar algumas alterações genéticas e epigenéticas descritas na literatura como estando associadas ao CCEL, assim como alterações associadas ao desenvolvimento tumoral. Foram ainda identificadas alterações que ainda não foram reportadas como estando associadas ao cancro. Desta forma, este estudo piloto permitiu dar início ao estudo de potenciais biomarcadores associados ao CCEL. Porém, novos estudos devem ser realizados, com um número de amostras superior, de forma a identificar alterações genéticas significativas no desenvolvimento e progressão do CCEL e associa-las às características clinico patológicas dos doentes.