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• rs4644, gal3, cnn3, dtc

The rs4644 polymorphism (Pro64His; P64H) in the LGALS3 (Galectin-3) gene has been identified as a functional variant capable of modifying protein activity and the transcription of downstream genes in thyroid tissue. Recent studies show that rs4644 acts as a trans-eQTL and can modulate gene expression through its influence on transcription factors (e.g., TTF-1). Transcriptomic and proteomic analyses have revealed that CNN3 is the gene most affected by the rs4644 polymorphism, showing a significant variation in expression levels (+21.8) in relation to genotype. In particular, this overexpression was found to be associated with the histidine variant (H64), corresponding to the homozygous A/A genotype, suggesting an allele-specific effect of the polymorphism on the transcriptional regulation of CNN3.

CNN3 is an actin-binding protein involved in cytoskeletal remodeling and in the regulation of actin fiber contractility; its phosphorylation alters its ability to bind actin and to modulate stress fiber formation, thereby influencing cell migration, adhesion, and plasticity. Recent studies have highlighted a possible involvement of CNN3 in thyroid tumorigenesis: in particular, a differential expression analysis of neoplastic thyroid tissues showed a significant increase in CNN3 in papillary carcinomas compared to adjacent normal tissue. Increased CNN3 expression levels have been associated with a more invasive phenotype, with activation of pathways related to cell motility and epithelial–mesenchymal transition. CNN3 has also been associated with cell growth and survival processes mediated by the PI3K/AKT and AKT/mTOR pathways.

The aim of this thesis work is to evaluate CNN3 expression in samples from patients with thyroid carcinoma in relation to the rs4644 genotype, and to investigate the biological effects of its overexpression in cellular models.

Genotype analysis was performed using TaqMan probes, while protein expression levels were quantified by ELISA assay on serum samples from patients with thyroid carcinoma and healthy control subjects. The results showed overexpression of CNN3 in subjects affected by thyroid carcinoma, with statistically significant differences among the different genotypes of the rs4644 polymorphism. An in vitro functional study has also been planned to characterize the effects of CNN3 overexpression in an immortalized normal thyroid cell line (NThy-ORI), with particular focus on biological parameters such as migratory capacity, proliferation, and cell survival, in order to better understand the potential contribution of CNN3 to tumor transformation and progression processes.

l polimorfismo rs4644 (Pro64His; P64H) nel gene LGALS3 (Galectin-3) è stato identificato come variante funzionale in grado di modificare l’attività della proteina e la trascrizione di geni downstream nel tessuto tiroideo. Studi recenti mostrano che rs4644 agisce come trans-eQTL e può modulare l’espressione genica attraverso l’influenza su fattori di trascrizione (es. TTF-1). Da analisi di trascrittomica e proteomica è emerso che CNN3 rappresenta il gene maggiormente influenzato dal polimorfismo rs4644, mostrando una variazione significativa dei livelli di espressione (+21,8x) in relazione al genotipo. In particolare, tale sovraespressione è risultata associata alla variante istidinica (H64), corrispondente al genotipo omozigote A/A, suggerendo un effetto allele-specifico del polimorfismo sulla regolazione trascrizionale di CNN3. CNN3 è una proteina legante l’actina implicata nel rimodellamento del citoscheletro e nella regolazione della contrattilità delle fibre di actina; la sua fosforilazione altera la capacità di legare actina e di modulare la formazione di stress fibers, influenzando migrazione, adesione e plasticità cellulare. Studi recenti hanno evidenziato un possibile coinvolgimento di CNN3 nella tumorigenesi tiroidea: in particolare, un’analisi di espressione differenziale su tessuti tiroidei neoplastici ha mostrato un incremento significativo di CNN3 nei carcinomi papillari rispetto al tessuto normale adiacente. Aumentati livelli di espressione di CNN3 sono stati associati ad un fenotipo più invasivo, con attivazione di pathway legati alla motilità cellulare, alla transizione epitelio-mesenchimale. CNN3 è stata inoltre associata a processi di crescita e sopravvivenza cellulare mediati dalle vie di PI3K/AKT e AKT/mTOR.
L’obiettivo del presente lavoro di tesi è quello di valutare l’espressione di CNN3 in campioni di pazienti affetti da carcinoma tiroideo in relazione al genotipo rs4644, e indagare gli effetti biologici della sua sovraespressione in modelli cellulari.
L’analisi del genotipo è stata eseguita mediante sonde TaqMan, mentre i livelli di espressione proteica sono stati quantificati tramite saggio ELISA su campioni sierici provenienti da pazienti con carcinoma tiroideo e soggetti sani di controllo. I risultati hanno evidenziato una sovraespressione di CNN3 nei soggetti affetti da carcinoma tiroideo, con differenze statisticamente significative tra i diversi genotipi del polimorfismo rs4644. È stato inoltre pianificato uno studio funzionale in vitro volto a caratterizzare gli effetti della sovraespressione di CNN3 in una linea tiroidea sana immortalizzata (NThy-ORI), con particolare attenzione a parametri biologici quali la capacità migratoria, la proliferazione, e la sopravvivenza cellulare, al fine di comprendere meglio il potenziale contributo di CNN3 ai processi di trasformazione e progressione tumorale.