Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/10316/18456
Title: Identification of predictive molecular markers for disease progression and response to therapy in monoclonal gammopathies
Authors: Leitão, Maria João Nunes Vicente Mexia Maria 
Orientador: Ribeiro, Ana Bela Sarmento
Gonçalves, Ana Cristina
Keywords: Mieloma múltiplo -- terapia
Issue Date: 2011
Citation: LEITÃO, Maria João Nunes Vicente Mexia - Identification of predictive molecular markers for disease progression and response to therapy in monoclonal gammopathies. Coimbra : [s.n.], 2011
Abstract: O Mieloma Múltiplo (MM) é uma neoplasia hematológica incurável caracterizada por uma proliferação clonal de plasmócitos (PCs) no microambiente da medula óssea (MO). A doença evolui frequentemente a partir de uma Gamapatia Monoclonal de Significado Indeterminado (MGUS) que progride para Mieloma Múltiplo Assintomático/Indolente (MMI) e finalmente para Mieloma Múltiplo sintomático. Alterações genéticas/epigenéticas que ocorrem nos plasmócitos desempenham um papel importante na patogenia do Mieloma e influenciam a resposta à terapia. Não existem marcadores biológicos fiáveis que permitam diferenciar plasmócitos e prever a progressão dentro dos vários estádios da doença (MGUS, MMI e MM). Apesar de alguns agentes terapêuticos como a Talidomida, a Lenalidomida e o Bortezomib aumentarem a taxa de sobrevivência no MM, um terço dos doentes desenvolve resistência à terapêutica. Com este estudo pretendeu-se avaliar alguns mecanismos moleculares envolvidos na predisposição de doentes com Gamapatia Monoclonal e na transição de MGUS para MM que possam contribuir para a sensibilidade ou resistência à terapia, nomeadamente com inibidores do proteossoma. Em particular, pretendeu-se compreender melhor o papel dos polimorfismos C3435T e T673C dos genes MDR1 e CYP3A4 respectivamente assim como dos níveis de expressão das proteínas transportadoras MDR1 e MRP, dos conjugados de ubiquitina e do NF-kB. Utilizaram-se amostras de sangue e MO de 51 doentes com Gamapatia Monoclonal (24 doentes com MGUS, 4 com Mieloma Indolente e 23 com Mieloma Múltiplo Sintomático). Como controlos, foram utilizados 51 indivíduos saudáveis e 9 controlos não-neoplásicos. Procedeu-se à análise genotípica através da técnica de PCR-RFLP utilizando as enzimas de restrição MBOI (MDR1) e Alw26I (CYP3A4). Para além disso, realizou-se o estudo de citometria de fluxo nas amostras de MO dos doentes e avaliou-se a percentagem de células que expressam as proteínas Pgp/MDR1, MRP, UC e NF-kB, assim como os seus níveis de expressão. Os plasmócitos malignos foram diferenciados dos normais através da expressão de CD138 e CD19. Na análise genotípica, observou-se que o genótipo CC poderá predispor ao desenvolvimento da doença já que se revelou muito mais frequente nos doentes do que nos controlos saudáveis (57% vs 18%, respectivamente), apresentando um risco cerca de três vezes superior, face aos genótipos CT e TT (odds ratio = 2,756; CI: 1,070-7,145; p= 0,0378). Nos estudos de citometria de fluxo, observou-se um aumento de plasmócitos totais nos doentes relativamente aos controlos não-neoplásicos e a percentagem de plasmócitos malignos mais elevada nos doentes com MM em relação aos restantes sub-grupos. Em geral, os plasmócitos normais dos doentes apresentavam maiores níveis de expressão em todas as proteínas em relação aos controlos mas também em relação aos plasmócitos neoplásicos dos doentes, excepto para a MDR1. Nos doentes com MM verificou-se uma diminuição na percentagem de células a expressar e uma expressão mais fraca de transportadores, comparando com os doentes com MGUS. No entanto, nos doentes a nível geral os plasmócitos normais apresentaram níveis mais altos de expressão de Pgp e MRP em relação aos malignos. Finalmente, tendo em conta o follow-up dos doentes, verificou-se que um dos doentes com melhor resposta à terapia apresentava o genótipo TT, apesar de ter níveis de expressão de MDR1 elevados. Os resultados confirmam o aumento de plasmócitos malignos no MM e sugerem que durante a progressão de MGUS para MM ocorrem transformações nos transportadores da família ABC (proteínas MDR1 e MRP), NF-kB e conjugados de ubiquitina que poderão influenciar o comportamento dos plasmócitos neoplásicos iniciais. Por outro lado, os polimorfismos no gene MDR1 podem ser determinantes no risco para desenvolver a neoplasia e influenciar a sua evolução, constituindo importantes marcadores no follow-up, avaliação de prognóstico e na previsão de resposta à terapia.
Multiple myeloma (MM) is an incurable neoplastic plasma-cell disorder that is characterized by clonal proliferation of malignant plasma cells (PCs) in the bone marrow microenvironment. It is thought to evolve most commonly from a monoclonal gammopathy of undetermined significance (usually known as MGUS) that progress to smoldering (asymptomatic) myeloma (SMM) and finally to symptomatic myeloma (MM). Several genetic/epigenetic abnormalities occurring in tumor plasma cells play a major role in the pathogenesis of myeloma and may influence the response to therapy. Reliable biological markers to differentiate plasma cells of MGUS, SMM or MM, that could also predict the progression are currently lacking. Despite the availability of new therapeutic agents such as thalidomide, lenalidomide and bortezomib, that have changed the management of MM and extended overall survival, nearly a third of the patients still develop resistance to chemotherapy. With this study we wanted to evaluate some molecular mechanisms involved in predisposition of MG and in the transition from MGUS to Multiple Myeloma that could also contribute to sensitivity and/or resistance to therapy, namely to proteasome inhibitors. In particular we tried to better understand the role of MDR1 (C3435T) and CYP3A4 (T673C) polymorphisms, and the expression levels of ABC proteins (MDR1 and MRP), ubiquitin conjugates and of the transcription factor NF-kB. To attain these objectives we have used 51 patient samples, 24 diagnosed with MGUS, 4 with IMM (indolent/asymptomatic) and 23 with MM. As controls we have studied 51 healthy individuals and 9 non-neoplastic controls. Genotypic analysis was carried out by PCR-RFLP using the restriction enzymes MBOI (MDR1) and Alw26I (CYP3A4). Furthermore, we carried out a flow cytometry study on bone marrow plasma cells (PCs) to evaluate cell percentage and membrane levels of Pgp/MDR1, MRP1; ubiquitin conjugates (UC) and NF-kB. Malignant plasma cells were distinguished from normal ones based on CD19 and CD138 expression. In genotyping analysis, we observed that CC genotype might predispose to malignancy since it is much more frequent in patients comparing with healthy controls (57% vs 18%, respectively) which may confer an increased risk of Monoclonal Gammopathy (MG) facing the other genotypes (CT and TT) (odds ratio = 2,756; CI: 1,070-7,145; p= 0,0378). In flow cytometry studies, we observed that MG patients had increased number of total PCs compared to non-neoplastic controls and within sub-groups of disease, MM patients presented the higher percentage of neoplastic PCs. In general, normal population of PCs in MG patients had higher expression of all proteins (MDR1, MRP, UC and NF-kB) compared to non-neoplastic controls but, taking into account normal and neoplastic PCs from patients, the latter had lower expression of proteins, except for MDR1. Concerning neoplastic PCs, we observed in MM a decrease in the percentage of cells and weaker general expression of efflux transporters comparing with MGUS but in all MG patients benign PC population showed higher Pgp and MRP expression levels in relation with neoplastic PCs. Finally, we observed that concerning patients’ follow-up, a patient presenting TT genotype had a better response to therapy comparing to other patients’ with different genotypes, even though it showed higher levels of MDR1 expression. Our data confirm the highest content of malignant PCs in MM and suggest that during progression from MGUS to MM, changes in ATP-binding cassette transporters, NF-kB and UC occurs which may influence initial neoplastic PCs behavior. On the other hand, MDR1 polymorphisms may determine the risk to develop these plasma neoplasias and influence disease evolution, being valuable markers in patients’ follow-up, evaluation of prognostic and prediction of response to therapy.
Description: Dissertação de mestrado em Medicina (Investigação Biomédica), apresentada à Faculdade de Medicina da Universidade de Coimbra
URI: http://hdl.handle.net/10316/18456
Rights: openAccess
Appears in Collections:FMUC Medicina - Teses de Mestrado

Files in This Item:
File Description SizeFormat
TESE_FINAL_Maria JoÒo LeitÒo.pdf1.66 MBAdobe PDFView/Open
Show full item record

Page view(s) 50

398
checked on Sep 10, 2019

Download(s) 50

225
checked on Sep 10, 2019

Google ScholarTM

Check


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.