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Paisaje mutacional de los reguladores de metilación m6a en el cáncer de mama
En un estudio anterior sobre el análisis genómico de conjuntos de datos de TCGA, se reportaron mutaciones recurrentes en varios genes que codifican reguladores de la metilación delADN 31. En el presente estudio, cBioPortal se utilizó para analizar el conjunto de datos "Breast Invasive Carcinoma (TCGA, PanCancer Atlas)" con el fin de examinar los perfiles mutacionales de los genes que codifican los escritores, lectores y borradores de la metilación del ARN m6A. Este análisis reveló diversas alteraciones genéticas entre pacientes con cáncer de mama, con frecuencias de alteración que variaban sustancialmente entre genes: desde el 0,4% en CNBP y RBM15B hasta el 12% en VIRMA (Figura 1A). La amplificación génica representó la alteración más común, mientras que eventos adicionales incluyeron deleciones profundas, sustituciones de bases y múltiples alteraciones concurrentes. Cabe destacar que se detectaron alteraciones en los genes que regulan funciones relacionadas con el m6A en 476 pacientes (48% de la cohorte) (Figura 1B), lo que subraya la importancia de la dinámica de modificación del m6A en el cáncer de mama. Aunque la frecuencia de los diferentes tipos de alteración variaba, tales mutaciones se observaron en todos los subtipos moleculares del cáncer de mama (Figura 1C). Para la validación, se incluyeron PIK3CA, TP53, CDH1 y GATA3 como genes de referencia (Figura 1A). De manera llamativa, las alteraciones en la maquinaria reguladora del m6A no se limitaron al cáncer de mama. El análisis de 10.967 muestras de 10.953 pacientes de 32 estudios del TCGA Pan-Cancer Atlas reveló patrones mutacionales conservados en una amplia variedad de tipos de cáncer. Recientemente se ha demostrado que la vía m6A se altera frecuentemente en el cáncer de próstata (PCa) y en general desempeña un papel pro-oncogénico32. Estos hallazgos indican que las mutaciones que afectan a los genes que codifican a los escritores, lectores y borradores de la modificación del ARN m6A son una característica común en múltiples tipos de cáncer (Figura 2).
Perfiles de expresión génica aberrantes en el cáncer de mama
La evidencia emergente destaca las alteraciones transcriptómicas como factores clave en la tumorigénesis, con una expresión génica aberrante que ofrece potencial como biomarcadores en el cáncer de mama. Para investigar esto, se analizaron los niveles de transcritos de genes que regulan la modificación de m6A utilizando datos del TCGA y del proyecto Genotype Tissue Expression (GTEx) que representan tejido mamario normal. Como se ilustra en la Figura 3A, varios genes asociados a m6A mostraron una desregulación significativa en muestras de cáncer de mama. Se observaron tanto la regulación alcista como la bajista en tejidos tumorales en comparación con los controles normales. METTL3 y WTAP, ambos componentes del complejo escritor, fueron regulados a la baja entre otros genes, mientras que varios otros genes, incluyendo VIRMA, YTHDF1 y YTHDF3, fueron regulados al alza. La Figura 3B delimita aún más los perfiles diferenciales de expresión de genes individuales entre las cohortes TCGA y GTEx. En conjunto, estos hallazgos indican que los genes que codifican escritores, lectores y gomas de metilación m6A sufren una extensa desregulación transcripcional en el cáncer de mama, lo que subraya su posible relevancia en la progresión de la enfermedad.
Genes de la maquinaria m6A y su papel en el pronóstico del paciente
Tras observar que las alteraciones genéticas y los cambios en la expresión génica son muy prevalentes entre los pacientes con cáncer, se investigó la relevancia pronóstica de estos cambios en la expresión en el cáncer de mama. Utilizando la herramienta Kaplan-Meier (KM)Plotter 30, que integra conjuntos de datos de microarrays, se evaluó la supervivencia global (OS) en una cohorte de 1880 pacientes con cáncer de mama según la expresión de genes reguladores m6A. Este análisis reveló que la expresión elevada de METTL14, CBLL1, YTHDC1, HNRNPC, HNRNPA2B1 y RBMX se asoció significativamente con una mejora en la supervivencia global. En contraste, la sobreexpresión de YWHAG se correlacionó con malos resultados de supervivencia (Figura 4). Como controles se incluyeron CCND2 y TOP2A, marcadores conocidos de mejor y pobre pronóstico, respectivamente. Otros genes que codifican reguladores de m6A no mostraron correlaciones estadísticamente significativas con la supervivencia del paciente (figura suplementaria). Estos hallazgos ponen de relieve un subconjunto de genes reguladores de metilación de m6A con potencial en la pronóstica del cáncer de mama.

Figura 1: Alteraciones genéticas en los genes de escritores, lectores y borradores de m6A en el cáncer de mama. (A) Se muestra la distribución de las alteraciones entre 996 pacientes con cáncer de mama, con cada línea gris representando un caso individual. Las barras codificadas por colores indican diferentes tipos de alteración, incluyendo mutaciones missentido, deleciones profundas, amplificaciones, mutaciones dentro del marco y mutaciones truncantes. Los genes bien caracterizados, PIK3CA, TP53, CDH1 y GATA3, se incluyen como controles positivos debido a sus frecuencias de mutación establecidas. (B) Frecuencia general de alteración de genes reguladores m6A en toda la cohorte de pacientes. (C) Patrones de alteración genética en genes reguladores de m6A por subtipos de cáncer de mama. Por favor, haz clic aquí para ver una versión ampliada de esta figura.

Figura 2: Frecuencia de alteraciones genéticas en genes que codifican escritores, lectores y borradores m6A en diversos tipos de cáncer. El análisis se basa en datos del atlas pan-cáncer TCGA, que comprende 10.967 muestras de 10.953 pacientes distribuidos en 32 estudios oncológicos. Por favor, haz clic aquí para ver una versión ampliada de esta figura.

Figura 3: Anomalías de expresión en genes que codifican escritores, lectores y borradores de m6A. (A) Se muestran la sobreexpresión (barras rojas) y la subexpresión (barras azules) de todos los genes. Se utilizaron datos de GTEx y TCGA para comparar muestras de cáncer de mama normales frente a ellas. (B) Esta figura presenta una comparación de la expresión génica individual en pacientes con cáncer de mama normales frente a ellas. Xena emplea la prueba t de Welch para determinar los valores p de cada gen. Por favor, haz clic aquí para ver una versión ampliada de esta figura.

Figura 4: Perfiles de expresión de escritores, lectores y gomas de borrar m6A y su asociación con el pronóstico en el cáncer de mama. Las curvas de supervivencia de Kaplan-Meier representan la supervivencia global del paciente, con el eje X indicando el tiempo (meses) y el eje Y mostrando la probabilidad global de supervivencia. Las líneas rojas representan el grupo de alta expresión, mientras que las líneas negras representan el grupo de baja expresión. Los pacientes fueron estratificados según los niveles medios de expresión génica. los valores p se determinaron mediante la prueba de rango logarítmico. Por favor, haz clic aquí para ver una versión ampliada de esta figura.
Figura suplementaria: Los miembros de los reguladores de m6A no muestran correlación significativa con la supervivencia global del paciente, como muestran las curvas de supervivencia de Kaplan-Meier. Las líneas rojas representan el grupo de alta expresión, mientras que las líneas negras representan el grupo de baja expresión. Por favor, haga clic aquí para descargar este archivo.
| Tipo | Símbolo genético |
| Guionistas | METTL3 |
| METTL14 |
| ZC3H13 |
| WTAP |
| RBM15 |
| RBM15B |
| METTL16 |
| CBLL1 |
| KIAA1429/VIRMA |
| Lectores | YTHDF1 |
| YTHDF2 |
| YTHDF3 |
| YTHDC1 |
| YTHDC2 |
| HNRNPA2B1 |
| HNRNPC |
| HNRNPG/RBMX |
| IGF2BP1 |
| IGF2BP2 |
| IGF2BP3 |
| CNBP |
| ELAVL1 |
| SND1 |
| PRRC2A |
| PRRC2B |
| PRRC2C |
| EIF3A |
| FMR1 |
| FXR1 |
| FXR2 |
| LRPPRC |
| MSI2 |
| Gomas de borrar | ALKBH5 |
| FTO |
Tabla 1: Genes que codifican escritores, lectores y borradores de m6A. La Tabla 1 ofrece una visión general de las principales familias génicas responsables de instalar, reconocer y eliminar la modificación de m6A en el ARN eucariota.