Canine mammary tumors: genetic and epigenetic alterations and their correlation with histologic type and prognosis

Os tumores de glândula mamária, à semelhança do que ocorre na espécie humana, são as neoplasias que mais comumente acometem as fêmeas caninas, sendo os cães apontados como importante modelo de estudo desta doença. Com cerca da metade dos tumores mamários caninos considerados malignos, um problema crucial no manejo deste tipo de neoplasia é a busca por fatores prognósticos que auxiliem na escolha do tratamento adjuvante e na predição do curso clínico da doença, uma vez que neoplasias de baixo grau de malignidade , podem apresentar curso agressivo, contrariando os indicadores prognósticos clínicos usuais. Este trabalho teve por objetivo estudar alterações genéticas e epigenéticas em neoplasias mamárias de fêmeas caninas, buscando também avaliar seu valor prognóstico de sobrevida. Para tanto, neoplasias mamárias espontâneas de cães foram colhidas e classificadas de acordo com o tipo e grau histológico, além do imunofenótipo, obtido da marcação de ERα, PR, HER2 e Ki67. O padrão de metilação global do DNA e o perfil de expressão gênica dos marcadores tumorais BRCA1, BRCA2, ERRα, ERRβ, ERRγ, FGFR2 e GATA3 foram correlacionados com aqueles parâmetros. Para o estudo do padrão de metilação global do DNA foram utilizados 109 fragmentos de tecido mamário neoplásico, conservados em parafina, oriundos do arquivo do Hospital Veterinário da Universidade Metropolitana de Santos. Para imunofenotipagem e estudo imunoistoquímico da expressão de BRCA1, BRCA2, ERRα, ERRβ, ERRγ, FGFR2 e GATA3 foram colhidos em estudo prospectivo 78 fragmentos de tecido mamário neoplásico e não neoplásico, provenientes de 70 fêmeas da espécie canina com diagnóstico clínico de neoplasia mamária e que foram submetidas a tratamento cirúrgico. O material assim obtido foi conservado em nitrogênio líquido, para os estudos de expressão de RNAm por qPCR e em blocos de parafina, para os estudos histopatológicos e imunoistoquímicos. O estadiamento clínico mostrou-se fator prognóstico importante, assim como diâmetro tumoral, grau histológico do tumor, uso de quimioterapia adjuvante e recorrência. Os estudos epigenéticos demonstraram que o padrão de metilação do DNA independe do tipo histológico do tumor e de seu grau histológico, guardando correlação apenas com o grau de malignidade dos tumores; no entanto, este marcador demonstrou-se interessante previsor de recidiva tumoral, com diferença estatística significativa entre os animais que apresentaram recidiva e aqueles que não a apresentaram. Nos estudos de imunofenotipagem, foi possível observar por meio da técnica de imunoistoquímica que, tanto a expressão de ERα quanto de PR nas fêmeas caninas guardam, à semelhança da mulher, relação com o estado reprodutivo e hormonal das pacientes. Também foi observado que os marcadores ERα, PR e HER2 em sua maioria se correlacionam com o tipo e grau histológico quando transformados em variável categórica; porém, não apresentam valor prognóstico de sobrevida. No entanto, Ki67 demonstrou forte correlação com tipo e grau histológico dos tumores, com a presença de linfonodos positivos e metástase pulmonar, apresentando-se como fator prognóstico independente nas neoplasias mamárias caninas. Na busca por candidatos a marcadores tumorais, observou-se que, em sua maioria, os marcadores BRCA1, BRCA2, ERRα, ERRβ, ERRγ, FGFR2 e GATA3 não apresentaram correlação com tipo e grau histológico do tumor; porém, FGFR2 mostrou-se fator prognóstico de sobrevida para as fêmeas caninas portadoras de neoplasia. A finalidade de estudos integrados que correlacionem aspectos clínicos, morfológicos e moleculares das neoplasias é avançar em seu conhecimento e obter novas perspectivas para o sucesso no tratamento destas doenças. Esperamos que, com este trabalho, tenhamos contribuído para atingir estes objetivos.Tumors of the mammary gland, similar to what occurs in the human species, are the most common cancers that affect the female dogs, being this species pointed out as an important model for the study of this disease. With about half of canine mammary tumors considered malignant, a crucial issue in the management of this type of cancer is the search for prognostic factors that assist in the choice of adjuvant therapy and in predicting the clinical course of the disease, since low-grade neoplasms malignancy can present aggressive course, contrary to the usual clinical prognostic indicators. This work aimed to study genetic and epigenetic changes in mammary tumors in female dogs, seeking also to evaluate its prognostic value for survival. For this purpose , spontaneous mammary tumors of dogs were collected and classified according to the histological type and grade, plus the immunophenotype obtained by evaluating ERα, PR , HER2 and Ki67 . The pattern of global DNA methylation and gene expression of tumor markers BRCA1, BRCA2, ERRα, ERRβ, ERRγ, FGFR2 and GATA3 profile were correlated with those parameters . Pattern of DNA global methylation was studied in 109 formalin-fixed paraffin-embedded neoplastic mammary tissue, obtained from the archives of the Veterinary School Hospital of the Universidade Metropolitana de Santos. Immunophenotyping and immunohistochemical study of the expression of BRCA1, BRCA2, ERRα, ERRβ, ERRγ, FGFR2 and GATA3 were performed in a prospective study with 78 fragments of neoplastic and non-neoplastic mammary tissue from 70 female dogs, with clinical diagnosis of mammary cancer and that underwent surgical treatment. The material was stored in liquid nitrogen for studies of mRNA expression by qPCR and in paraffin for histopathological and immunohistochemical studies. Clinical staging was an important prognostic factor, as well as tumor size, histological and tumor grade, use of adjuvant chemotherapy and recurrence. Epigenetic studies have shown that the pattern of DNA methylation is independent of the histological and tumor grade, keeping, however, correlation with the degree of malignancy of the tumors and interesting predictor value for tumor recurrence. Immunophenotyping studies showed that both ERα and PR expression, like in women, presented correlation with reproductive and hormonal status of the patients. It was also observed that ERα, PR and HER2 tumor markers mostly correlate with histological type and grade when considered a categorical variable, but they have not shown any prognostic survival value. However Ki67 showed strong correlation with histological type and grade of the tumors, the presence of positive lymph nodes and lung metastasis, and can be considered an independent prognostic factor in canine mammary tumors. In search for candidates for tumor markers, we found that, mostly BRCA1, BRCA2, ERRα, ERRβ, ERRγ, FGFR2 and GATA3 markers showed no correlation with histological type and grade of the tumor, although FGFR2 showed prognostic survival value for female dogs affected by breast cancer. The purpose of integrated studies correlating clinical, morphological and molecular aspects of cancer is to gain further knowledge and to glimpse new perspectives for success in treating these diseases. We hope that with this work, we have contributed to achieve these goals