Dissertação
Microarquitetura cortical e expressão gênica de RANK, RANKL, OPG e SOST na mandíbula: influência na sobrevida global de pacientes com carcinoma epidermóide oral submetidos à mandibulectomia
Autor
Lopes, Daniella Guedes de Figueiredo
Institución
Resumen
Oral squamous cell carcinoma (OSCC) is a malignant neoplasm that comprises
about 90% of malign lesions of the oral cavity. Lesion interaction with
microenvironment occurs through several molecular mechanisms, including the
crosstalk between bone and tumor. Regarding the bone, metabolism-related genes
expression, including RANK/RANKL/OPG and SOST, is probably altered. Bone
involvement and invasion are related to the prognosis and survival rates. In this way,
the aim of this study was to evaluate the expression of genes involved bone
remodeling process in the mandible of patients diagnosed with OSCC, together with
the evaluation of microarchitectural parameters in the cortex, and their influence on
prognosis. Twenty-four patients who underwent mandibulectomy were included in the
study, and two bone fragments were collected from the surgical specimen: one for
gene expression analysis by means of quantitative real-time PCR (qPCR), and the
other that was included in methyl methacrylate for Microtomography evaluation (µCT,
19 µm isotropic voxel, Scanco MicroCT40, 55 kVp, 144 μA). The following cortical
parameters were evaluated: bone volume (BV, %), bone surface (BS, µm), porosity
(Po, %), number of pores (NP, n), bone mineral density (BMD, g/ cm³ HA) and fractal
dimension (FD, #). A Kaplan-Meier estimator was used to assess survival, and
simple Cox regression was applied to quantitative variables. There was a
predominance of male patients (70.8%) and the mean age was 59.71 years (median
of 62 years). Moderately differentiated tumors were diagnosed in 75% of cases. The
bone invasion was identified in 33.3% of the cases. RANK, RANKL, and SOST
genes were mostly downregulated (cases with bone invasion: 25 situations of
downregulation and 3 of normal expression; cases without invasion were 38
situations in downregulation and 6 in normality), while OPG presented 100% of
downregulation. There were no cases of overexpression. Regarding
microarchitectural parameters, the mean Po was 3.28% (±4.18), NP was 39, BMD
was 1.07 g/cm³ HA, and FD was 1.20. Overall survival analysis revealed that the
variables age (p 0.01) and tumor size (p 0.01) were statistically significant. There is a
higher risk of death for patients younger than 56 years of age (11.3 times greater
risk) and for tumors larger than 6 cm (7.5 times greater risk). In conclusion, there is a
predominant gene downregulation in the mandibular bone, suggesting a partial bone
metabolic inertia in the proximity of the OSCC lesion. Gene expression was not
influential on overall survival. Osteoprotegerin was downregulated in 100% of the
cases. Overall survival rates of OSCC patients submitted to mandibulectomy were
negatively influenced for individuals under 56 years of age and for tumors larger than
6 cm. O carcinoma epidermóde oral (CEO) é a neoplasia maligna que compreende cerca
de 90% dos cânceres da cavidade bucal. Sua interação com o microambiente se dá
por meio de vários mecanismos moleculares, incluindo o crosstalk entre osso e
lesão. No osso, genes importantes relacionados ao metabolismo compreendem o
sistema RANK/RANKL/OPG e o gene SOST, que codifica para expressão da
Esclerostina. Na relação osso e neoplasia, sabe-se que o envolvimento e a invasão
óssea estão relacionados com o prognóstico e sobrevida dos indivíduos com câncer
de boca. Nesse sentido, o objetivo deste estudo foi avaliar a expressão de genes
envolvidos no processo de remodelação óssea da mandíbula de pacientes com
CEO, além de avaliar parâmetros microarquiteturais da cortical óssea, e a influência
destes achados na sobrevida global dos pacientes, ainda, estimar o papel destas
variáveis sobre o risco de óbito. Foram incluídos no estudo 24 pacientes submetidos
à mandibulectomia, sendo coletados dois fragmentos ósseos da peça cirúrgica: um
para análise da expressão gênica, por meio de PCR quantitativa em tempo real
(qPCR) e o outro que foi incluído em metilmetacrilato para realização de
microtomografia computadorizada (µCT, Scanco MicroCT40, 55 kVp, 144 μA), com
voxel isotrópico de 19 µm. Na µCT foram avaliados os seguintes parâmetros na
cortical: volume ósseo (VO, %), superfície óssea (SO, µm), porosidade (PC, %),
número de poros (NP, n), densidade mineral óssea (DMO, g/cm3 HA) e dimensão
fractal (DF, #). Aplicou-se estimador Kaplan-Meier para avaliação da sobrevida, e
nas variáveis quantitativas aplicou-se a Regressão de Cox simples. Houve
predominância de pacientes do sexo masculino (70,8%) e a média de idade foi de
59,71 anos (mediana de 62 anos). Tumores moderadamente diferenciados foram
diagnosticados em 75% dos casos. A invasão óssea foi identificada em 33,3% dos
casos. Os genes RANK, RANKL e SOST estavam downregulados em sua maioria
(casos com invasão óssea: 25 situações de downregulação e 3 de expressão
normal; casos sem invasão foram 38 situações em downregulação e 6 em
normalidade), enquanto osteoprotegerina (OPG) apresentou 100% dos casos
downregulados. Não houve nenhum caso de superexpressão nos genes analisados.
Sobre os parâmetros microarquiteturais, a média da PC foi de 3,28% (±4,18), a
média de NP foi de 39, da DMO foi de 1,07 g/cm³ HA e a média da DF foi de 1,20.
Idade (p 0,01) e tamanho do tumor (p 0,01) apresentaram influência na sobrevida
global. Existe maior risco de óbito para pacientes menores de 56 anos de idade
(risco 11,3 vezes maior, p 0,04) e tumores maiores que 6 cm (risco 7,5 vezes maior,
p 0,02). Conclui-se que o comportamento de downregulação predominante no osso
mandibular sugere uma inércia metabólica óssea parcial próxima à neoplasia em
termos de expressão gênica, e estes não influenciam na sobrevida global. A OPG
está totalmente subexpressa no osso próximo ao Carcinoma epidermóide. Em
relação à sobrevida global dos pacientes com CEO submetidos à mandibulectomia,
evidenciou-se que indivíduos abaixo dos 56 anos e com tumores maiores que seis
cm apresentaram maior risco de óbito.