miRNA v predikci prognózy u Clear Cell renal Cell Carcinoma

Abstrakt

Renal cell carcinoma (RCC)je nejčastějším typem malignity moči. Clear cell renal cell carcinoma (ccRCC) je převládajícím podtypem RCC, který představuje 70-80% RCC. V posledních letech bylo zjištěno, že miRNA jsou úzce spojena s výsledkem pacientů s ccRCC. V tomto přehledu shrnujeme nedávné pokroky ve výzkumu zkoumajícím roli Mirna při předpovídání prognózy u pacientů s ccRCC.

1. Úvod

renální buněčné karcinomy (RCC) jsou malignity odvozené z renálních tubulárních epiteliálních buněk, z nichž převládá patologický podtyp karcinomu ledvinných buněk (ccRCC). Protože ccRCC není citlivý na tradiční radioterapii nebo chemoterapii a cílené terapie mRCC jsou obvykle drahé, ccRCC je nejčastěji léčena radikální nebo částečnou nefrektomií . V počátečním stádiu onemocnění ccRCC nezpůsobuje specifické příznaky nebo příznaky a přibližně jedna třetina pacientů má v době diagnózy vzdálené metastázy . Ačkoli chirurgická resekce může účinně vyřešit ccRCC, u 20 až 40% pacientů se po operaci stále vyvine lokální recidiva nebo vzdálené metastázy.

mikroRNA (miRNA) jsou malé nekódující RNA 20-22 nukleotidů. V tkáních ccRCC byla pozorována aberantní exprese některých Mirna . Měření exprese těchto Mirna může odlišit ccRCC od normální tkáně, předpovědět prognózu a zvýraznit potenciální terapeutické cíle . Předchozí studie charakterizovala podpis miRNA 22 Mirna, který mezi 147 profily miRNA od 411 pacientů s ccRCC nezávisle koreloval s výsledky ccRCC . Nedávno Mirna přitahovaly stále více pozornosti kvůli jejich zvláštním asociacím s prognózou ccRCC. V tomto přehledu, diskutujeme zapojení Mirna do ccRCC v aspektech, a to, patologický stupeň nebo stádium, recidiva a metastázy, a přežití.

2. Patologický stupeň nebo stupeň

předoperační predikce patologického stupně nebo stupně může usnadnit formulaci a realizaci individualizovaného léčebného plánu. V posledních letech bylo zjištěno, že miRNA jsou spojena s patologickým stupněm a stádiem. Išihara et al. byly nalezeny pozoruhodně nízké hladiny miR-23B a miR-27B v tkáních ccRCC, které mají být spojeny s pokročilým patologickým stádiem (definovaným jako stupeň 3,) a pokročilým stupněm (stupeň 3, ) ccRCC . Abnormální exprese miR-23B a miR-27B korelovala s nepříznivým celkovým přežitím a obnovení těchto abnormalit vedlo k inhibici růstu ccRCC a metastáz. Klastr miR-23B / 27B byl tedy přesným prognostickým markerem patologických výsledků v ccRCC. Upregulace miR-29b byla zjištěna jak v maligní renální tkáni, tak v in vitro kultivovaných buněčných liniích RCC . Zvýšení exprese miR-29b bylo spojeno s nepříznivým klinickým stádiem () a celkovým přežitím () u pacientů s ccRCC, zatímco miR-29b urychlil růst a migraci RCC buněk transkripční regulací KIF1B.

bylo zjištěno, že 17,5 násobné zvýšení exprese miR-125b koreluje s vyšším stupněm Fuhrman () a pokročilým stupněm metastáz nádorových uzlin (TNM) (III + IV versus I + II) ve 276 případech ccRCC . Multivariační Coxova analýza prokázala, že miR-125b je nezávislým prognostickým faktorem (HR 1.860, 95% CI 1.059–3.269,) ccRCC. Kromě toho kombinace mir-125b a fáze TNM (–index 0,715, 95% CI 0,656-0,773) zlepšila prediktivní přesnost prognózy ccrcc samotného TNM (- index 0,664, 95% CI 0,614-0,715), což odráží synergickou prediktivní schopnost obou parametrů.

dohromady mohou tyto důkazy poskytnout důležitou teoretickou podporu pro predikci a hodnocení prognózy ccRCC. Mirna samotné nebo zvláště v kombinaci s jinými klinicko-patologickými rysy představují cenné nástroje pro prognostickou stratifikaci pacientů s RCC. Možné mechanismy, kterými se tyto Mirna podílejí na vývoji a progresi ccRCC, však zůstávají do značné míry neznámé. Tyto nevyřešené problémy lze v budoucnu překonat optimalizací resekce ledvin a zlepšenou detekcí různých Mirna.

3. Recidiva a metastázy

analýza 111 vzorků RCC odhalila významně vyšší stupeň methylace na ostrovech Mir-124-3 CpG než normální tkáně, což bylo spojeno s výskytem vzdálených metastáz (), vysoký patologický stupeň () a zvýšené riziko recidivy onemocnění () . Tato data navrhla miR-124-3 jako optimální kandidátský biomarker pro stratifikaci rizik pacientů s RCC. Rovněž bylo prokázáno, že vysoké hladiny miR-27a-3p se podílejí na progresi RCC . Ve vícerozměrném modelu rizikového poměru Cox poskytla vysoká exprese miR-27a-3p 2,71 násobně zvýšené riziko recidivy ccrcc (HR 2,71, 95% CI 1,23–6,42,), což naznačuje miR-27a-3p jako nezávislý prognostický faktor pro předpovídání recidivy ccRCC. Ve studii provedené Huangem a kol. , pacienti s hematogenním metastatickým ccRCC měli nižší hladiny miR-30a, vyšší hustotu mikrovesselu nádoru a vyšší hladiny exprese DLL4 než pacienti bez metastáz nebo pouze s lymfatickými metastázami. Údaje o 3letém sledování od 65 pacientů s ccRCC bez synchronních metastáz prokázaly, že pacienti s vysokými hladinami miR-30a vykazovali nižší pravděpodobnost hematogenního šíření a delší přežití bez metastáz než pacienti s nízkými hladinami miR-30a. MiR-30a je tedy nezávisle prediktivní pro hematogenní metastázy ccRCC, což může usnadnit individualizovanou terapii ke snížení mortality specifické pro metastázy. Podobně exprese miR-646 klesala s progresí ccRCC od nemetastáz nebo lymfatických metastáz až po vzdálené metastázy . Údaje o pětiletém sledování od 70 pacientů s ccRCC bez metastáz ukázaly, že pacienti s ccRCC s vysokými hladinami miR-646 dosáhli lepší doby přežití bez metastáz (). Redukovaná exprese miR-646 byla identifikována jako nezávislý prediktor vzdálených metastáz ccRCC. Základní mechanismus může zahrnovat cestu mitogenem aktivované proteinkinázy (MAPK) cílením nin jeden vazebný protein (NOB1), o čemž svědčí souběžná inverzní změna hladiny NOB1. Další miRNA identifikovaná jako spojená s metastázami ccRCC je miR-30c . bylo zjištěno, že miR-30c je downregulován v primárních i metastatických lézích. Nadměrná exprese miR-30c navíc snížila migrační a invazní kapacitu kultivovaných buněk ccRCC in vitro. Tato data naznačují, že změny v expresi miR-30c předpovídají časné vzdálené metastázy ccRCC a obnovení jeho hladin pomáhá snížit invazivitu ccRCC.

Fu et al. bylo zjištěno, že vysoké hladiny miR-125b korelují se špatnou mírou přežití () a kratším přežitím bez recidivy () u 276 pacientů s ccRCC podstupujících nefrektomii . Celkově byli pacienti s ccRCC s vysokými hladinami miR-125b vystaveni vysokému riziku recidivy ccRCC (HR 2, 396, 95% CI 1, 365–4.778,), ale stratifikace podle klinického stádia odhalila, že tento marker byl prediktivní pouze u pacientů v pokročilém klinickém stádiu (T2-4, HR 6, 366, 95% CI 2, 754-25, 508,) a ne u těch v raném stádiu (T1, HR 1, 507, 95% CI 0, 614–3, 857,). Tyto údaje opět potvrzují význam miRNA a jejich změny v časné predikci recidivy a přežití pacientů s ccRCC po nefrektomii. MiR-122 a miR-514 byly také validovány jako diferencovaně exprimované Mirna markery v recidivě ccRCC po radikální nefrektomii . Exprese miR-514 je významně snížena, zatímco miR-122 je upregulována v primárních a metastatických lézích. Pouze mir-514 však zůstal jako nezávislý faktor předpovídající recidivu nádoru v konečném coxově regresním modelu.

dohromady Mirna hrají roli při předpovídání výskytu ccRCC a pooperační recidivy a metastáz. MiRNA jsou tedy užitečnými nástroji usnadňujícími individuální výběr terapie a individualizovaný plán sledování. Současné důkazy jsou však řídké a do značné míry pocházejí z omezeného počtu událostí nebo experimentů in vitro. Přesná role miRNA v ccRCC a specifické molekulární mechanismy si zaslouží další zkoumání. Takový výzkum může umožnit zlepšení přežití a kvality života těchto pacientů.

4. Přežití

abnormality v miRNA, upregulace nebo downregulace, předpovídají celkové přežití (OR) nebo přežití bez onemocnění (DFS). Bylo hlášeno, že exprese miR-194 se postupně snižuje, jak se normální renální tkáně vyvinou na primární ccRCC a dále se snižuje u metastatických lézí . Nižší úrovně exprese miR-194 jsou spojeny s nepříznivými DFS () a OS (). Multivariační analýza dále naznačuje, že miR-194 je nezávislý molekulární marker pro OS (HR 0,51, 95% CI 0,37-0,71,), zejména pro léze ≤ 4 cm (HR 0,43, 95% CI 0,3-0,62,). MiR-194 tedy pomáhá rozlišit agresivní malé malignity s horší prognózou od indolentních nádorů, protože by měly být léčeny odlišně. Bylo zjištěno, že exprese miR-126 byla zvýšena ve vzorcích ccRCC. Khella et al. bylo zjištěno, že nadměrná exprese miR-126 byla spojena s delším OS v obou případech 481 ccrcc () a 268 pacientů s většími lézemi (>4 cm,). Zapojení miR-126 do karcinogeneze a progrese se spoléhalo na řadu cílů, jako jsou SPRED1, IGF1R, BCL2, CRK, CCNE2, PIK3R2 a několik cest včetně signálních drah HIF-1, VEGF, mTOR a PI3 k–Akt. Ve srovnání s normální renální tkání byl mir-210 upregulován v tkáni ccRCC . Pacienti s vysokými hladinami mir-210 měli 1,82 násobně zvýšené riziko relapsu (HR 1,82, 95% CI 1,11–3,00,) a 2,46 násobně zvýšené riziko kratšího OS (HR 2,46, 95% CI 1,20-5,04,). Kaplan-Meierovy křivky přežití ukázaly, že pacienti s upregulovaným mir-210 měli nižší DFS () a OS (). Podobné výsledky pro OS byly získány u pacientů s velikostí nádoru > 4 cm. Bylo zjištěno, že další miRNA, miR-203, se podílí na karcinogenezi a progresi ccRCC. Je downregulován v in vitro kultivovaných buňkách RCC a vzorcích ccRCC . miR-203 je nezávislý prognostický faktor OS u pacientů s RCC (HR 3.071, 95% CI 1.719–6.374, ), protože nízká exprese miR-203 předpovídá kratší OS (). Experimenty in vitro ukázaly, že miR-203 inhiboval růst a migraci buněk RCC přímým zaměřením na FGF2, o čemž svědčí částečné zeslabení tumor supresivního účinku v modelu nadměrné exprese FGF2. Podobně nízké hladiny miR-497 byly potenciálním nezávislým faktorem pro predikci krátkého OS u pacientů s ccRCC .

řada Mirna byla studována pro pooperační predikci. Upregulace miR-630 nezávisle korelovala s nižší celkovou mírou přežití (HR 3, 021, 95% CI 2, 074-5.726,) u 92 pacientů s ccRCC podstupujících nefrektomii a downregulace miR-217 byla spojena se špatným přežitím pacientů s ccRCC . Pětileté přežití pacientů s vysokými hladinami miR-217 bylo vyšší než u pacientů s nízkou expresí miR-217. Porovnáním exprese miR-187 v pooperačních vzorcích ccRCC a histologicky odpovídající normální tkáni (T / N )byla exprese miR-187 snížena ve vzorcích ccRCC a postupně se snižovala s postupujícím stupněm a stádiem nádoru. Všichni pacienti s vysokými hladinami miR-187 (T/N > 1) přežili 5 let po operaci; naproti tomu pouze 42% pacientů s nízkou hladinou miR-187 přežilo v tomto časovém bodě (T/N < 0,42), což naznačuje supresivní roli miR-187 v progresi ccRCC. Experimenty in vitro ukázaly, že nadměrná exprese miR-187 inhibovala růst nádorových buněk a snížila motilitu prostřednictvím přímého cílení B7 homolog 3 (B7-H3). Chen et al. uvádí se, že exprese miR-129-3p byla ve vzorcích ccRCC snížena . Nízké hladiny miR-129-3p byly také spojeny s nepříznivými DFS (HR 3.119, 95% CI 1.060-9.175,) a OS (HR 3.199, 95% CI 1.075-9.521,). 87.5% pacientů s ccRCC s hladinou miR-129-3p nad mediánem přežilo 43 měsíců, na rozdíl od pouze 54, 2% pacientů s hladinou pod mediánem. Zapojení miR-129-3p do metastáz ccRCC se spoléhalo na downregulaci řady genů souvisejících s metastázami, včetně SOX4, p-FAK, MMP2 a MMP-9. Kromě toho by ccRCC mohla být rozlišena od normální renální tkáně podle hladin miR-129-3p s přesností 73,5%.

bylo hlášeno, že upregulace miR-21 koreluje s přežitím specifickým pro rakovinu u pacientů s ccRCC. Prah ΔΔCt 1.61 poskytla citlivost 66% a specificitu 81% . Downregulace miR-126 byla také spojena s přežitím specifickým pro rakovinu. Prah ΔΔCt 0, 57 poskytl citlivost a specificitu 36% a 100%. Kombinace těchto dvou markerů dosahuje synergického prediktivního výkonu pro přežití specifické pro rakovinu se zlepšenou citlivostí a specificitou (88% a 75%, resp.). Také s kombinovaným rizikovým skóre při mezní hodnotě 6,82 na základě dvou Mirna předpověděla 5letou míru přežití specifickou pro rakovinu 96% u pacientů s nízkým rizikem a 48% u vysoce rizikových pacientů.

další studie ukázala, že poměr miR-21 k miR-10B (mir 21 / 10B) byl nezávisle korelován s přežitím () a stádiem TNM, s lepším prediktivním výkonem než singulární miRNA . Analýza pacientů bez metastáz ukázala, že pacienti s nízkým miR21 / 10B měli delší přežití specifické pro nemoc (měsíce) a vyšší míru přežití 5 let a 10 let (84,2%) než pacienti s vysokým miR21/10B, kteří měli přežití specifické pro nemoc měsíců a 5 let (51,6%) a 10 let (49,1%). S mezní hodnotou stanovenou na mediánu ukázal coxův proporcionální regresní model rizika, že miR21 / 10B byl nezávislý prognostický faktor (95% CI = 1,201-5,736,). MiR21 / 10B by tedy mohl být použit pro pooperační stratifikaci rizik pacientů bez metastáz.

miR-141-3p a miR-145-5p jako posttranskripční regulátory potlačují migraci a invazi nádorových buněk cílením NRP2 nebo SLC16A3. Je zajímavé, že současná nadměrná exprese obou Mirna kooperativně inhibuje migraci potlačením exprese HS6ST2 a LOX, z nichž druhá byla silným prognostickým faktorem pro OS v ccRCC.

Vergho et al. ve srovnání s pacienty s ccRCC () a pacienty s ccRCC s nádorovým trombem (TT) zasahujícím do dolní duté žíly, což obecně naznačovalo špatnou prognózu . Výsledky ukázaly, že miR-21, miR-126 a miR-221 mohou nezávisle předpovídat úmrtí související s rakovinou u pacientů s ccRCC. Kombinované skóre založené na třech Mirna bylo vypočteno podle vzorce (4 .592 × ΔCt miR-21) + (-3.892 × ΔCt miR-126) + (-1.938 × ΔCt miR-221). S mezní hodnotou 18.7. Specificita rizikového skóre u vysoce rizikových pacientů byla 90%, zatímco u nízkorizikových pacientů to bylo 87%.

dohromady mohou být specifické Mirna potenciálními markery pro predikci přežití pacientů v ccRCC. Kombinace více Mirna nebo mirna s klinickými parametry, například TNM Stadium nebo velikost nádoru, dosáhla lepšího prediktivního výkonu s vyšší přesností, citlivostí a specificitou než singulární Mirna. Kombinované skóre založené na dvou nebo více Mirna je vhodné a spolehlivé pro stratifikaci rizik pacientů s ccRCC.

5. Prospektivní

akumulační důkazy ukázaly, že Mirna, zejména ve skupině, jsou citlivé a specifické nové neinvazivní biomarkery pro predikci patologického stupně, recidivy / metastáz a přežití u pacientů s ccRCC. miRNA může být užitečným nástrojem pro identifikaci pacientů s vysokým rizikem špatné prognózy, a tím usnadnit personalizovanou terapii a plán sledování (Obrázek 1). V současné době se detekce miRNA spoléhá na kvantitativní PCR v reálném čase (qRT-PCR). Interpretace dopadu exprese miRNA však zůstává v klinických podmínkách náročná.

Obrázek 1

prognostický význam miRNA v ccRCC. Mirna předpovídají prognózu ccRCC v aspektech patologického stupně a stadia, recidivy a metastáz a přežití.

další otázkou je, jak pochopit vzájemnou a komplikovanou regulaci miRNA a cílových genů, protože každý gen může být ovlivněn různými miRNA a každá miRNA může zacílit na více genů. Výzkum zapojení Mirna do ccRCC je stále v předběžné fázi a vyžaduje další vyšetření před klinickou aplikací. A shrnuli jsme všechny Mirna, jak byly zmíněny v našem rukopisu, některé nálezy (tabulky 1 a 3)a funkční mechanismus (Tabulka 2).

střety zájmů

autoři prohlašují, že nemají žádný střet zájmů.