Publicação: Análise computacional da expressão de correceptores de SARS-CoV-2 em células estromais do microambiente do melanoma Murino B16F10
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CNPQ::CIENCIAS DA SAUDE
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Resumo
A pandemia de COVID-19, evidenciou a necessidade de compreender os mecanismos de entrada viral nas células hospedeiras, especialmente diante do impacto da infecção em pacientes oncológicos. Embora a entrada do vírus esteja associada principalmente à interação com a enzima conversora de angiotensina 2 (ECA2) e serina-protease transmembranar 2 (TMPRSS2), estudos demonstram que correceptores celulares, moléculas que facilitam ou modulam a adesão, internalização e disseminação viral, também desempenham papéis relevantes nesse processo. No contexto do câncer, essas moléculas participam de processos como adesão celular, angiogênese, remodelação da matriz extracelular e progressão tumoral, especialmente no microambiente tumoral. Dessa forma, o presente estudo teve como objetivo analisar computacionalmente a expressão de receptores e correceptores do SARS-CoV-2 em células estromais do microambiente do melanoma murino B16F10, utilizando dados públicos de RNA-seq de célula única. Foram avaliados os genes Eca2, Tmprss2, Itgb1, Itgb3, Dpp4, Axl, Hspa5, Bsg, Nrp1, Vim, Hspg2 e Tlr4, com normalização pelo gene Actb. Os dados foram obtidos da plataforma Murine Melanoma Atlas e analisados no software FIJI/ImageJ por meio de macros desenvolvidos para quantificar a intensidade relativa de expressão gênica em mapas de expressão, utilizando processamento de imagem com conversão para escala de cinza, aplicação de limiares de intensidade e quantificação da área marcada. Além da análise geral do microambiente tumoral, foi realizada uma análise segmentada, na qual fibroblastos associados ao câncer (CAFs) e células endoteliais tumorais foram isolados e avaliados separadamente, permitindo comparar os perfis de expressão entre esses dois componentes estromais. Os resultados demonstraram baixa expressão de Eca2 e Tmprss2 no microambiente tumoral, enquanto os correceptores apresentaram distribuição heterogênea e dependente do tipo celular. Genes como Hspa5, Bsg, Vim e Itgb1 exibiram expressão mais ampla, enquanto Axl, Dpp4, Itgb3 e Tlr4 apresentaram perfis mais restritos. Na análise segmentada, observou-se maior expressão de Bsg, Vim, Hspa5, Itgb1 e Axl em CAFs, enquanto Vim, Bsg, Itgb1, Hspa5 e Nrp1 apresentaram maior expressão em células endoteliais tumorais. Adicionalmente, a análise comparativa da neuropilina-1 revelou elevado grau de conservação entre diferentes espécies. Assim, os achados indicam que os correceptores do SARS-CoV-2 apresentam perfis distintos de expressão no microambiente tumoral e estão associados a processos biológicos relacionados à ativação estromal, angiogênese, interação célula-matriz e progressão tumoral. A caracterização computacional dessas moléculas amplia a compreensão de sua distribuição no microambiente do melanoma e fornece subsídios para futuras investigações experimentais sobre seu papel na biologia tumoral e seu potencial como alvos terapêuticos.
Abstract
The COVID-19 pandemic highlighted the need to better understand the mechanisms of viral entry into host cells, particularly given the impact of SARS-CoV-2 infection on cancer patients. Although viral entry is primarily associated with the interaction between angiotensin-converting enzyme 2 (ACE2) and transmembrane serine protease 2 (TMPRSS2), studies have demonstrated that cellular coreceptors, molecules that facilitate or modulate viral adhesion, internalization, and dissemination, also play important roles in this process. In the context of cancer, these molecules are involved in biological processes such as cell adhesion, angiogenesis, extracellular matrix remodeling, and tumor progression, particularly within the tumor microenvironment. Therefore, the present study aimed to computationally analyze the expression of SARS-CoV-2 receptors and coreceptors in stromal cells of the murine B16F10 melanoma microenvironment using publicly available single-cell RNA sequencing (scRNA-seq) data. The genes Eca2, Tmprss2, Itgb1, Itgb3, Dpp4, Axl, Hspa5, Bsg, Nrp1, Vim, Hspg2, and Tlr4 were evaluated and normalized to the Actb gene. Data were obtained from the Murine Melanoma Atlas platform and analyzed using FIJI/ImageJ software through custom-developed macros to quantify relative gene expression in expression maps by applying image processing techniques, including grayscale conversion, intensity thresholding, and quantification of the labeled area. In addition to the overall analysis of the tumor microenvironment, a segmented analysis was performed in which cancer-associated fibroblasts (CAFs) and tumor endothelial cells were isolated and analyzed separately, allowing comparison of expression profiles between these stromal cell populations. The results demonstrated low expression of Eca2 and Tmprss2 within the tumor microenvironment, whereas the coreceptors exhibited heterogeneous and cell type-dependent expression patterns. Genes such as Hspa5, Bsg, Vim, and Itgb1 showed widespread expression, whereas Axl, Dpp4, Itgb3, and Tlr4 displayed more restricted expression profiles. In the segmented analysis, Bsg, Vim, Hspa5, Itgb1, and Axl were more highly expressed in CAFs, whereas Vim, Bsg, Itgb1, Hspa5, and Nrp1 were more highly expressed in tumor endothelial cells. Additionally, comparative analysis of neuropilin-1 revealed a high degree of conservation across different species. These findings indicate that SARS-CoV-2 coreceptors exhibit distinct expression patterns within the tumor microenvironment and are associated with biological processes related to stromal activation, angiogenesis, cell–matrix interactions, and tumor progression. The computational characterization of these molecules expands the understanding of their distribution within the melanoma microenvironment and provides a foundation for future experimental investigations into their role in tumor biology and their potential as therapeutic targets.
Palavras-chave
COVID-19, RNA-seq, FIJI/ImageJ
Citação
BETIOL, Victória Maria Tavares. Análise computacional da expressão de correceptores de SARS-CoV-2 em células estromais do microambiente do melanoma Murino B16F10. 2026. 46 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Biomedicina) – Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2026.