Connecting multiple microenvironment proteomes uncovers the biology in head and neck cancer

Ariane F. Busso-Lopes, Leandro X. Neves, Guilherme A. Câmara, Daniela C. Granato, Marco Antônio M. Pretti, Henry Heberle, Fábio M. S. Patroni, Jamile Sá, Sami Yokoo, César Rivera, Romênia R. Domingues, Ana Gabriela C. Normando, Tatiane De Rossi, Barbara P. Mello, Nayane A. L. Galdino, Bianca A. Pauletti, Pammela A. Lacerda, André Afonso N. Rodrigues, André Luis M. Casarim, Reydson A. de Lima-Souza, Ingrid I. Damas, Fernanda V. Mariano, Kenneth J. Gollob, Tiago S. Medina, Nilva K. Cervigne, Ana Carolina Prado-Ribeiro, Thaís Bianca Brandão, Luisa L. Villa, Miyuki Uno, Mariana Boroni, Luiz Paulo Kowalski, Wilfredo Alejandro González-Arriagada and Adriana F. Paes Leme ()
Additional contact information
Ariane F. Busso-Lopes: Laboratório Nacional de Biociências - LNBio, Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais - CNPEM
Leandro X. Neves: Laboratório Nacional de Biociências - LNBio, Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais - CNPEM
Guilherme A. Câmara: Laboratório Nacional de Biociências - LNBio, Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais - CNPEM
Daniela C. Granato: Laboratório Nacional de Biociências - LNBio, Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais - CNPEM
Marco Antônio M. Pretti: Laboratório de Bioinformática e Biologia Computacional, Divisão de Pesquisa Experimental e Translacional, Instituto Nacional do Câncer - INCA
Henry Heberle: Universidade de São Paulo - USP
Fábio M. S. Patroni: Universidade Estadual de Campinas - UNICAMP
Jamile Sá: Laboratório Nacional de Biociências - LNBio, Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais - CNPEM
Sami Yokoo: Laboratório Nacional de Biociências - LNBio, Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais - CNPEM
César Rivera: Laboratório Nacional de Biociências - LNBio, Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais - CNPEM
Romênia R. Domingues: Laboratório Nacional de Biociências - LNBio, Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais - CNPEM
Ana Gabriela C. Normando: Laboratório Nacional de Biociências - LNBio, Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais - CNPEM
Tatiane De Rossi: Laboratório Nacional de Biociências - LNBio, Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais - CNPEM
Barbara P. Mello: Universidade de São Paulo – USP
Nayane A. L. Galdino: Centro Internacional de Pesquisa - CIPE, A.C. Camargo Cancer Center
Bianca A. Pauletti: Laboratório Nacional de Biociências - LNBio, Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais - CNPEM
Pammela A. Lacerda: Faculdade de Medicina de Jundiaí - FMJ
André Afonso N. Rodrigues: Faculdade de Medicina de Jundiaí - FMJ
André Luis M. Casarim: Faculdade de Medicina de Jundiaí - FMJ
Reydson A. de Lima-Souza: Universidade Estadual de Campinas - UNICAMP
Ingrid I. Damas: Universidade Estadual de Campinas – UNICAMP
Fernanda V. Mariano: Universidade Estadual de Campinas – UNICAMP
Kenneth J. Gollob: Centro Internacional de Pesquisa - CIPE, A.C. Camargo Cancer Center
Tiago S. Medina: Centro Internacional de Pesquisa - CIPE, A.C. Camargo Cancer Center
Nilva K. Cervigne: Faculdade de Medicina de Jundiaí - FMJ
Ana Carolina Prado-Ribeiro: Universidade Estadual de Campinas - UNICAMP
Thaís Bianca Brandão: Universidade de São Paulo - USP
Luisa L. Villa: Universidade de São Paulo – USP
Miyuki Uno: Universidade de São Paulo - USP
Mariana Boroni: Laboratório de Bioinformática e Biologia Computacional, Divisão de Pesquisa Experimental e Translacional, Instituto Nacional do Câncer - INCA
Luiz Paulo Kowalski: A.C. Camargo Cancer Center
Wilfredo Alejandro González-Arriagada: Universidad de Los Andes
Adriana F. Paes Leme: Laboratório Nacional de Biociências - LNBio, Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais - CNPEM

Nature Communications, 2022, vol. 13, issue 1, 1-24

Abstract: Abstract The poor prognosis of head and neck cancer (HNC) is associated with metastasis within the lymph nodes (LNs). Herein, the proteome of 140 multisite samples from a 59-HNC patient cohort, including primary and matched LN-negative or -positive tissues, saliva, and blood cells, reveals insights into the biology and potential metastasis biomarkers that may assist in clinical decision-making. Protein profiles are strictly associated with immune modulation across datasets, and this provides the basis for investigating immune markers associated with metastasis. The proteome of LN metastatic cells recapitulates the proteome of the primary tumor sites. Conversely, the LN microenvironment proteome highlights the candidate prognostic markers. By integrating prioritized peptide, protein, and transcript levels with machine learning models, we identify nodal metastasis signatures in blood and saliva. We present a proteomic characterization wiring multiple sites in HNC, thus providing a promising basis for understanding tumoral biology and identifying metastasis-associated signatures.

Date: 2022
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DOI: 10.1038/s41467-022-34407-1

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