• Connectivity Map
• EMT
• Gene Expression
• OVOL2
• Thyroid Cancer

Il cancro alla tiroide, la neoplasia più comune del sistema endocrino, ha un’incidenza crescente nella popolazione mondiale. Il suo comportamento clinico e la sua prognosi appaiono ampiamente eterogenei a causa del grado di differenziamento delle cellule tumorali.
Il Carcinoma Anaplastico della Tiroide (ATC) è il meno frequente e più aggressivo tipo di cancro alla tiroide (2-3% dei casi). Ha un tasso di sopravvivenza a 5 anni del 5% e contribuisce al 39% delle morti totali da cancro tiroideo. L’alto tasso di mortalità di ATC è dato dall’assenza di terapie efficaci essendo questi tumori resistenti alle terapie classiche per il cancro alla tiroide. A causa della sua rarità e dell’alto grado di mutazioni genetiche, ATC è tra i bersagli più complessi nell’oncologia tiroidea.
La transizione epitelio-mesenchimale (EMT) è un processo cellulare attraverso il quale le cellule epiteliali perdono la loro polarità e adesione e acquistano proprietà mesenchimali come la capacità di invasione e metastatizzazione.
La EMT è essenziale durante il normale sviluppo embrionale, durante la rigenerazione tissutale e la guarigione delle ferite ma è anche coinvolto nella progressione tumorale portando all’espansione delle metastasi , alla staminalità delle cellule tumorali e alla resistenza ai trattamenti.
Partendo da dati pubblici di espressione genica, abbiamo generato una lista di geni differenzialmente espressi (dGES) comparando il Carcinoma Differenziato della Tiroide (DTC) con ATC. Questa dGES è stata usata per interrogare il database Connectivity Map (CMap) che contiene liste di geni di linee cellulari trattate con migliaia di “perturbagenes” (farmaci approvati dalla Food and Drug Administation (FDA) e geni overespressi o downregolati).
Abbiamo ottenuto una lista di geni che quando overespressi o downregolati, danno una GES correlata positivamente o negativamente con la dGES in input. Tra i “perturbagenes” con i più alti punteggi, abbiamo trovato OVOL2 (OVO Like zinc finger 2) la cui overespressione induce una GES con il maggior punteggio di contro-correlazione. OVOL2 è un repressore trascrizionale capace di sopprimere l’EMT e mantenere l’identità delle cellule epiteliali attraverso la repressione trascrizionale di molti regolatori dell’EMT.
Abbiamo validato in vitro il ruolo di OVOL2 in due linee cellulari di ATC, 8505c e Cal-62, attraverso la sua overespressione con un vettore lentivirale inducibile. Abbiamo dimostrato che OVOL2 induce l’inibizione della proliferazione, dell’adesione e della migrazione cellulare e causa il blocco del ciclo cellulare in fare G2/M.
Complessivamente, i nostri dati forniscono un’ulteriore prova dell’importanza del processo di EMT nella de-differenziazione e aggressività di ATC e offre un indizio di potenziali bersagli terapeutici.

Thyroid cancer, the most common malignancy of the endocrine system, has shown increasing incidence in the population worldwide. Clinical behavior and prognosis appear widely heterogeneous being affected by the degree of differentiation of tumor cells. Anaplastic Thyroid Carcinoma (ATC) is the less frequent and most aggressive type of thyroid cancer (2-3% of cases). It has a 5-year survival rate of 5% and it contributes to 39% of the total death caused by thyroid cancer. The high mortality rate of ATC is due primarily to the absence of effective therapies being these tumors resistant to classical therapies for thyroid tumor. Due to its rarity and high grade of genetic mutation, ATC is among the most complicated target in thyroid oncology. The epithelial–mesenchymal transition (EMT) is a cellular process by which epithelial cells lose their polarity and adhesions and gain mesenchymal properties such as migration and invasiveness. EMT is essential during normal embryonic development, tissue regeneration and wound healing but it is also involved in tumor progression leading to metastatic expansion, cancer cell “stemness” and resistance to treatments. Starting from publicly available gene expression data, we generated a differential Gene Expression Signature (dGES) comparing Differentiated Thyroid Carcinoma (DTC) to ATC. This dGES was used to interrogate the Connectivity Map (CMap) database, which contains gene signature of cell lines treated with thousands of perturbagenes (FDA-approved drugs, overexpressed and knockdown genes). We obtained a list of genes that when over-expressed or down-regulated, gives gene signatures positively or negatively correlated with dGES (input). Among the top scoring perturbagenes, we found OVOL2 (OVO Like zinc finger 2) whose over-expression induces the GES with the highest inversely correlated score. OVOL2 is a transcription repressor able to suppress EMT and maintain the identity of epithelial cells through the transcriptional repression of several EMT regulators. We validated in vitro the role of OVOL2 in two ATC cell lines, 8505c and Cal-62, by overexpressing it with an inducible lentiviral vector. We demonstrated that OVOL2 induces the inhibition of cell proliferation, adhesion, migration and causes the block of cell cycle in G2/M phase. Overall, our data provide new evidence on the importance of the EMT process in the dedifferentiation and aggressiveness of ATC and offer a clue to a potential therapy target.