Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/2067/2713
Title: Ruolo del silenziamento epigenetico di miR-132 attraverso la metilazione del DNA nella patogenesi del cancro alla prostata
Other Titles: Role of miR-132 epigenetic silencing via DNA methylation in the pathogenesis of the prostate cancer
Authors: Cortelli, Silvia
Keywords: Cancro alla prostata;Prostate cancer;miRNAs;miR-132;Methylation specific PCR;Anoikis;BIO/12
Issue Date: 5-May-2013
Publisher: Università degli studi della Tuscia - Viterbo
Series/Report no.: Tesi di dottorato di ricerca. 25. ciclo
Abstract: 
L’Epigenetica è lo studio dei meccanismi responsabili di cambiamenti ereditabili nelle funzioni del
genoma senza alcuna modificazione nella sequenza del DNA. Parte dell’epigenoma è coinvolto
nella metilazione delle citosine in regioni ricche di dinucleotidi CpG chiamate “isole CpG” oppure
“CpG islands”. Le isole CpG sono localizzate nel promotore e la loro metilazione inibisce la
trascrizione genica a valle.
Nelle cellule tumorali la metilazione aberrante del promotore determina la diminuzione
dell’espressione endogena di una piccola classe di RNA chiamati microRNA (o miRNA). I
microRNA inibiscono la traduzione dell’mRNA per regolare il network cellulare. Nel cancro alla
prostata, la diminuzione dell’espressione dei microRNA potrebbe contribuire all’inizio e allo
sviluppo del cancro, e la causa potrebbe essere l’ipermetilazione del loro promotore.
Per analizzare il ruolo del silenziamento epigenetico dei microRNA attraverso la metilazione del
DNA nel cancro alla prostata, le cellule normali (PrEC) e tumorali (PC3, DU145 e LNCaP) sono
state trattate con il farmaco demetilante 5-aza-2’-deoxycytidine (AZA), inseguito sono stati
determinati i cambiamenti d’espressione di 650 miRNA usando la megaplex stemloop RT-qPCR.
Dopo aver applicato un’accurata selezione è stato analizzato il pattern di metilazione delle isole
CpG a monte di un set di microRNA tramite la methylation specific PCR (MSP). Le isole CpG di
miR-18b, miR-132, miR-34b/c, miR-148a, miR-450a and miR-542-3p mostrano un pattern di
metilazione congruente con la loro variazione di espressione in risposta all’AZA.
L’analisi di metilazione di queste isole CpG in un pannello di 50 campioni umani di cancro alla
prostata e 24 campioni di controllo normali hanno mostrato che miR-132 è metilato nel 42% dei
tessuti umani di cancro in modo positivamente correlato al Gleason score e alla stadiazione
patologica.
L’analisi di espressione di miR-132 nel nostro pannello di tessuti ha confermato la sua diminuzione
di espressione tramite la metilazione nel tumore. La ri-espressione di miR-132 nelle cellule PC3 ha
indotto il distacco delle cellule dalla matrice extracellulare seguita dalla morte cellulare (anoikis).
Due proteine coinvolte nell’adesione cellulare [heparin-binding epidermal growth factor (HB-EGF)
e Talin2] sono state confermate come target diretti di miR-132.
Questi risultati dimostrano che mir-132 è un microRNA la cui diminuzione di espressione è
correlata con la metilazione ed ha un ruolo anti-metastatico nel cancro alla prostata controllando
l’adesione cellulare. Inoltre, l’espressione di miR-132 o la metilazione delle isole CpG può essere
utilizzato come un biomarcatore per la progressione del tumore prostatico e come potenziale
strategia terapeutica per il tumore della prostata ad uno stadio avanzato.

Epigenetic refers to heritable changes in gene expression not involving the DNA sequence. Part of
the epigenome involves the methylation of cytosine in regions rich of CpG dinucleotides
called“CpG islands”.
The CpG islands are placed at the promoter regions and their methylation silenced the downstream
gene transcription.
In cancer aberrant promoter methylation has begun to explain the deregulated expression of small,
endogenous RNAs called microRNA (or miRNA). MicroRNAs inhibit mRNA translation to fine
tune gene network. In prostate cancer, the downregulation of microRNAs may contribute to cancer
initiation and development, and the cause may be their promoter hypermethylation.
To screen for epigenetically silenced miRNAs in prostate cancer, prostate normal epithelial (PrEC)
and carcinoma cells (PC3, DU145 and LNCaP) were treated with the demethylation agent 5-aza-2’-
deoxycytidine (AZA) and subsequently examined the expression changes of 650 miRNAs using
megaplex stemloop RT-qPCR.
After applying a selection strategy it was analyzed the methylation status of CpG islands upstream
a subset of miRNAs by methylation specific PCR (MSP). The CpG islands of miR-18b, miR-132,
miR-34b/c, miR-148a, miR-450a and miR-542-3p exhibited methylation patterns congruent with
their expression modulations in response to AZA.
Methylation analysis of these CpG islands in a panel of 50 human prostate carcinoma specimens
and 24 normal controls revealed miR-132 to be methylated in 42% of human cancer cases in a
positively manner correlated to total Gleason and tumor stage.
Expression analysis of miR-132 in our tissue panel confirmed its downregulation through
methylation in tumor. Re-expression of miR-132 in PC3 cells induced cell detachment followed by
cell death (anoikis).
Two proteins involved in cellular adhesion [heparin-binding epidermal growth factor (HB-EGF)
and Talin2] were confirmed as direct targets of miR-132.
These results demonstrate that miR-132 is a methylation-silenced miRNA with an antimetastatic
role in prostate cancer controlling cellular adhesion, furthermore taking into account the use of
miR-132 expression or CpG island methylation as a biomarker for PCa progression and its potential
therapeutic strategy for advanced PCa.
Description: 
Dottorato di ricerca in Genetica e biologia cellulare
URI: http://hdl.handle.net/2067/2713
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