miRNA ‘ er til forudsigelse af prognose i Klarcellet nyrecellekarcinom

abstrakt

nyrecellekarcinom (RCC) er den mest almindelige type urin malignitet. Clear cell renal cell carcinoma (ccRCC) er den dominerende RCC-undertype, der tegner sig for 70-80% af RCC. I de senere år har miRNA ‘ er vist sig at være tæt forbundet med resultatet af patienterne med ccRCC. I denne gennemgang opsummerer vi nylige fremskridt inden for forskning, der udforsker miRNAs rolle i forudsigelse af prognose hos patienter med ccRCC.

1. Introduktion

Nyrecellekarcinomer (RCC) er maligniteter afledt af renale tubulære epitelceller, hvoraf klarcellet nyrecellekarcinom (ccRCC) er den dominerende patologiske undertype. Da ccRCC ikke er følsom over for traditionel strålebehandling eller kemoterapi, og mRCC-målrettede terapier normalt er dyre, behandles ccRCC oftest med radikal eller delvis nefrektomi . I det tidlige stadium af sygdommen forårsager ccRCC ikke specifikke tegn eller symptomer, og ca .en tredjedel af patienterne har fjerne metastaser på diagnosetidspunktet. Selvom kirurgisk resektion effektivt kan løse ccRCC, Udvikler 20 Til 40% af patienterne stadig lokal gentagelse eller fjern metastase efter operationen.

microRNA ‘er (miRNA’ er) er små ikke-kodende RNA ‘ er på 20-22 nukleotider. I ccRCC-væv er der observeret afvigende ekspression af nogle miRNA ‘ er . Måling af ekspressionen af disse miRNA ‘ er kan skelne ccRCC fra normalt væv , forudsige prognose og fremhæve potentielle terapeutiske mål . En tidligere undersøgelse karakteriserede en miRNA-signatur på 22 miRNA ‘ er, der blandt 147 miRNA-profiler fra 411 ccRCC-patienter var uafhængigt korreleret med ccRCC-resultater . For nylig har miRNA ‘ er tiltrukket mere og mere opmærksomhed på grund af deres særlige tilknytning til prognosen for ccRCC. I denne gennemgang, vi diskuterer involvering af miRNA ‘ er i ccRCC i aspekterne, nemlig, patologisk klasse eller Stadium, gentagelse og metastase, og overlevelse.

2. Patologisk klasse eller fase

præoperativ forudsigelse af den patologiske klasse eller fase kan lette formuleringen og implementeringen af individualiseret behandlingsplan. I de senere år har miRNA ‘ er vist sig at være forbundet med patologisk klasse og stadium. Ishihara et al. fundet bemærkelsesværdigt lave niveauer af miR-23B og miR-27b i ccRCC væv, som skal associeres med avanceret patologisk Stadium (defineret som trin 3 ) og avanceret klasse (grad 3 ) af ccRCC . Unormal ekspression af miR-23B og miR-27b var korreleret med ugunstig samlet overlevelse, og gendannelse af disse abnormiteter resulterede i hæmning af ccRCC-vækst og metastase. Mir-23B / 27b-klyngen var således en nøjagtig prognostisk markør for patologiske resultater i ccRCC. Opregulering af miR-29b er fundet i både malignt nyrevæv og in vitro-dyrkede RCC-cellelinjer . Forhøjelse i Mir-29B-ekspression var forbundet med ugunstigt klinisk stadium () og samlet overlevelse () hos patienter med ccRCC, hvorimod miR-29B accelererede væksten og migrationen af RCC-celler gennem transkriptionel regulering af KIF1B.

en 17,5 gange stigning i Mir-125b-ekspression viste sig at være korreleret med en højere Fuhrman-grad () og avanceret tumor-node-metastase (TNM) – fase (III + IV versus I + II) i 276 tilfælde af ccrcc. Mir-125b er en uafhængig prognostisk faktor (HR 1.860, 95% CI 1.059-3.269, ) for ccRCC. Desuden forbedrede kombinationen af Mir-125b og TNM-trin (–Indeks 0,715, 95% CI 0,656-0,773) ccRCC–prognosens forudsigelige nøjagtighed af TNM alene (- indeks 0,664, 95% CI 0,614-0,715), hvilket afspejler den synergistiske forudsigelsesevne for de to parametre.

samlet set kan dette bevis give vigtig teoretisk støtte til forudsigelse og evaluering af ccRCC prognose. MiRNA ‘ er alene eller især i kombination med andre klinikopatologiske træk repræsenterer værdifulde værktøjer til prognostisk stratificering af RCC-patienter. De mulige mekanismer, hvormed disse miRNA ‘ er er involveret i udviklingen og progressionen af ccRCC, forbliver imidlertid stort set ukendte. Disse uløste problemer kan overvindes ved optimering af renal resektionskirurgi og forbedret påvisning af forskellige miRNA ‘ er i fremtiden.

3. Gentagelse og metastase

analyse af 111 RCC-prøver afslørede en signifikant højere grad af methylering i Mir-124-3 CpG-øer end normalt væv, hvilket var forbundet med forekomsten af fjern metastase (), høj patologisk grad () og øget risiko for tilbagefald af sygdomme () . Disse data foreslog miR-124-3 som en optimal kandidatbiomarkør til risikostratificering af RCC-patienter. Også høje niveauer af miR-27a-3p har vist sig at være involveret i RCC-progression . Høj mir-27a-3p–ekspression gav en 2,71 gange øget risiko for ccRCC-gentagelse (HR 2,71, 95% CI 1,23-6,42), hvilket indikerer miR-27a-3p som en uafhængig prognostisk faktor til at forudsige ccRCC-gentagelse. I undersøgelsen udført af Huang et al. havde patienter med hæmatogen metastatisk ccRCC lavere niveauer af miR-30A, højere tumormikrovesseltæthed og højere niveauer af dll4-ekspression end dem uden metastase eller med kun lymfemetastase. De 3-årige opfølgningsdata fra 65 ccRCC-patienter uden synkrone metastaser viste, at patienter med høje niveauer af miR-30A udviste en lavere sandsynlighed for hæmatogen spredning og længere metastasefri overlevelse end dem med lave mir-30A-niveauer. Således er miR-30A uafhængigt forudsigelig for ccRCC hæmatogen metastase, som kan lette individualiseret terapi for at reducere metastasespecifik dødelighed. Tilsvarende faldt mir-646-ekspression med ccRCC-progressionen fra nonmetastasis eller lymfatisk metastase til fjern metastase . Fem års opfølgningsdata fra 70 ccRCC-patienter uden metastaser viste, at ccRCC-patienter med høje niveauer af miR-646 opnåede bedre metastasefri overlevelsestid (). Reduceret mir-646-ekspression blev identificeret som en uafhængig forudsigelse for ccRCC fjernmetastase. Den underliggende mekanisme kan involvere mitogenaktiveret proteinkinase (MAPK) vej ved at målrette nin one-bindingsprotein (NOB1), som det fremgår af en samtidig, invers ændring i NOB1-niveau. En anden miRNA identificeret til at være forbundet med ccRCC metastase er miR-30c . miR-30c viste sig at være nedreguleret i både primære og metastatiske læsioner. Derudover reducerede overekspression af miR-30c migrations-og invasionskapaciteten for in vitro-dyrkede ccRCC-celler. Disse data antyder, at ændringer i Mir-30c-ekspression forudsiger tidlige fjerne metastaser af ccRCC, og gendannelse af dets niveauer hjælper med at reducere invasiviteten af ccRCC.

Fu et al. fundet høje mir-125b-niveauer, der skal korreleres med dårlig overlevelsesrate () og kortere gentagelsesfri overlevelse () blandt 276 ccRCC-patienter, der gennemgår nefrektomi . Samlet set var ccRCC-patienter med høje mir-125b–niveauer i høj risiko for ccRCC-tilbagefald (HR 2, 396, 95% CI 1, 365-4.778,), men stratificering efter klinisk fase afslørede, at denne markør kun var forudsigelig hos dem på et avanceret klinisk stadium (T2–4, HR 6.366, 95% CI 2.754–25.508,) og ikke hos dem på et tidligt stadium (T1, HR 1.507, 95% CI 0.614–3.857,). Disse data bekræfter igen betydningen af miRNA og deres ændringer i tidlig forudsigelse af tilbagefald og overlevelse hos patienter med ccRCC efter nefrektomi. MiR-122 og miR-514 er også blevet valideret som differentielt udtrykte miRNA-markører i ccRCC-gentagelse efter radikal nefrektomi . Ekspression af miR – 514 er signifikant nedreguleret, mens miR-122 opreguleres i primære og metastatiske læsioner. Imidlertid forblev kun miR-514 som en uafhængig faktor, der forudsagde tumorgenfald i den endelige regressionsmodel.

samlet set spiller miRNA ‘ er en rolle i forudsigelsen af forekomsten af ccRCC og postoperativ gentagelse og metastase. Således er miRNA ‘ er nyttige værktøjer, der letter personlig valg af terapi og individualiseret opfølgningsplan. Imidlertid, nuværende beviser er sparsomme og kommer stort set fra et begrænset antal hændelser eller in vitro-eksperimenter. Den præcise rolle miRNA ‘ er i ccRCC og specifikke molekylære mekanismer involveret fortjener yderligere undersøgelse. Sådan forskning kan gøre det muligt at forbedre overlevelsen og livskvaliteten for sådanne patienter.

4. Overlevelse

abnormiteter i miRNA, opregulering eller nedregulering, forudsiger samlet overlevelse (OR) eller sygdomsfri overlevelse (DFS). Det er rapporteret, at mir-194-ekspression falder gradvist, når normalt nyrevæv udvikler sig til primær ccRCC og reduceres yderligere i metastatiske læsioner . Lavere mir-194 ekspressionsniveauer er forbundet med ugunstige DFS () og OS (). Multivariat analyse antyder endvidere, at miR-194 er en uafhængig molekylær markør for OS (HR 0,51, 95% CI 0,37–0,71), især for læsioner på 4 cm (HR 0,43, 95% CI 0,3–0,62,). Mir-194 hjælper således med at skelne aggressive små maligniteter med dårligere prognose fra indolente tumorer, da de skal behandles forskelligt. Ekspression af miR-126 viste sig at være øget i ccRCC-prøver. Khella et al. fandt, at overekspression af miR-126 var forbundet med et længere OS i både 481 ccRCC tilfælde () og 268 patienter med større læsioner (>4 cm ) . Inddragelsen af miR-126 i carcinogenese og progression var afhængig af en række mål, såsom SPRED1, IGF1R, BCL2, CRK, CCNE2, PIK3R2OG flere veje inklusive HIF-1, VEGF, mtorog PI3 k–Akt signalveje. Sammenlignet med normalt nyrevæv blev mir-210 opreguleret i ccRCC-væv . Patienter med høje niveauer af mir-210 havde en 1, 82 gange øget risiko for tilbagefald (HR 1, 82, 95% CI 1, 11-3, 00,) og 2, 46 gange øget risiko for kortere OS (HR 2, 46, 95% CI 1, 20–5, 04,). Kaplan-Meier-overlevelseskurverne viste, at patienter med opreguleret mir-210 havde lavere DFS () og OS (). Lignende resultater for OS blev opnået hos patienter med tumorstørrelse > 4 cm. En anden miRNA, miR-203, har vist sig at være involveret i carcinogenese og progression af ccRCC. Det nedreguleres i In vitro-dyrkede RCC-celler og ccRCC-prøver . miR–203 er en uafhængig prognostisk faktor for OS for RCC-patienter (HR 3.071, 95% CI 1.719-6.374, ), da lav mir-203-ekspression forudsiger et kortere OS (). In vitro-eksperimenter viste, at miR-203 hæmmede RCC-cellevækst og migration gennem direkte målretning mod FGF2, som det fremgår af delvis dæmpning af den tumorundertrykkende virkning i en FGF2-overekspressionsmodel. Tilsvarende var lave niveauer af miR-497 en potentiel uafhængig faktor til forudsigelse af et kort OS hos ccRCC-patienter .

et antal miRNA ‘ er er blevet undersøgt til postoperativ forudsigelse. Opreguleringen af miR – 630 var uafhængigt korreleret med lavere samlet overlevelsesrate (HR 3,021, 95% CI 2,074–5.726,) hos 92 ccRCC-patienter, der gennemgik nefrektomi, og nedregulering af miR-217 var forbundet med dårlig overlevelse af ccRCC-patienter . Den femårige overlevelsesrate for patienter med høje niveauer af miR-217 var større end hos dem med lav mir-217-ekspression. Ved at sammenligne mir-187-ekspression i postoperative ccRCC-prøver og histologisk matchet normalt væv (T/N) blev mir-187-ekspression nedreguleret i ccRCC-prøver og faldt trinvis med fremrykkende tumorkvalitet og stadium . Alle patienter med høje niveauer af miR-187 (T/n > 1) overlevede 5 år efter operationen; i modsætning hertil havde kun 42% af dem med lavt niveau af miR-187 overlevet på dette tidspunkt (T/N < 0,42), hvilket tyder på en undertrykkende rolle af miR-187 i ccRCC-progression. In vitro-eksperimenter viste, at overekspression af miR-187 hæmmede tumorcellevækst og nedsat motilitet via direkte målretning mod B7 homolog 3 (B7-H3). Chen et al. rapporterede, at mir-129-3p-ekspression blev nedreguleret i ccRCC-prøver . Lave niveauer af miR-129–3p var også forbundet med ugunstige DFS (HR 3,119, 95% CI 1,060–9,175, ) og OS (HR 3,199, 95% CI 1,075-9,521, ). 87.5% af ccRCC-patienter med et mir-129-3p-niveau over medianen overlevede 43 måneder, i modsætning til kun 54,2% af patienterne med et niveau under medianen. Inddragelsen af miR-129-3p i ccRCC-metastase var afhængig af nedregulering af et antal metastaserelaterede gener, herunder SOKS4, p-FAK, MMP2 og MMP-9. Desuden kunne ccRCC diskrimineres fra normalt nyrevæv i henhold til Mir-129-3p niveauer med en nøjagtighed på 73,5%.

opreguleringen af miR-21 er rapporteret at være korreleret med kræftspecifik overlevelse af ccRCC-patienter. Grænseværdien 1.61 gav en følsomhed på 66% og specificitet på 81%. Nedregulering af miR-126 var også forbundet med kræftspecifik overlevelse. En tærskel på 0,57 gav en følsomhed og specificitet på henholdsvis 36% og 100%. Kombination af de to markører opnår en synergistisk forudsigelig præstation for kræftspecifik overlevelse med forbedret følsomhed og specificitet (88% og 75%, hhv.). Med en kombineret risikoscore ved cutoff på 6,82 baseret på de to miRNA ‘ er forudsagde den også 5-årig kræftspecifik overlevelsesrate på 96% for lavrisikopatienter og 48% for højrisikopatienter.

en anden undersøgelse viste, at forholdet mellem miR-21 og miR-10b (miR 21/10b) var uafhængigt korreleret med overlevelse () og TNM-fase med bedre forudsigelig ydeevne end ental miRNA . Analyse af patienter uden metastase viste, at patienter med lav miR21/10b havde længere sygdomsspecifik overlevelse ( måneder) og højere 5-års og 10-års overlevelsesrate (84,2%) end dem med høj miR21/10b, som havde en sygdomsspecifik overlevelse på måneder og 5-års (51,6%) og 10-års (49,1%) overlevelsesrate. Med cutoff-værdien sat til medianen viste en proportional regressionsmodel, at miR21 / 10b var en uafhængig prognostisk faktor (95% CI = 1,201–5,736 ). Således kunne miR21 / 10b muligvis anvendes til postoperativ risikostratificering af patienter uden metastase.

miR-141-3p og miR-145-5p som posttranskriptionelle regulatorer rapporteres at undertrykke tumorcellemigration og invasion ved at målrette mod NRP2 eller SLC16A3. Interessant, samtidig overekspression af begge miRNA ‘ er hæmmer kooperativt migration ved at undertrykke HS6ST2 og LOKSEKSPRESSION, hvoraf sidstnævnte var en stærk prognostisk faktor for OS i ccRCC.

Vergho et al. sammenlignet ccRCC-patienter () og ccRCC-patienter med en tumortrombus (TT), der strækker sig ind i den ringere vena cava, hvilket generelt indikerede en dårlig prognose . Resultaterne viste, at miR-21, miR-126 og miR-221 uafhængigt kunne forudsige kræftrelateret død hos patienter med ccRCC. En kombineret score baseret på tre miRNA ‘ er blev beregnet efter formlen (4.592 Krk Mir-21) + (-3,892 Krk Mir-126) + (-1,938 Krk Mir-221). Med en afskæringsværdi på 18,7. Specificiteten af risikoscoren for højrisikopatienter var 90%, mens den for lavrisikopatienter var 87%.

samlet set kan specifikke miRNA ‘ er være potentielle markører til forudsigelse af overlevelse af patienter i ccRCC. Kombinationen af flere miRNA ‘er eller miRNA’ er med kliniske parametre, for eksempel TNM-stadium eller tumorstørrelse, opnåede bedre forudsigelig ydeevne med højere nøjagtighed, følsomhed og specificitet end ental miRNA ‘ er. En kombineret score baseret på to eller flere miRNA ‘ er er praktisk og pålidelig til risikostratificering af patienter med ccRCC.

5. Prospektive

akkumulerende beviser har vist, at miRNA ‘ er, især i en gruppe, er følsomme og specifikke nye ikke-invasive biomarkører til forudsigelse af patologisk kvalitet, gentagelse/metastase og overlevelse for ccRCC-patienter. miRNA kan være nyttige værktøjer til at identificere patienter med høj risiko for dårlig prognose og dermed lette personlig Terapi og opfølgningsplan (Figur 1). I øjeblikket er detekteringen af miRNA afhængig af kvantitativ realtids-PCR (krt-PCR). Imidlertid, fortolkning af virkningen af miRNA-ekspression forbliver udfordrende i kliniske omgivelser.

Figur 1

den prognostiske betydning af miRNA ‘ er i ccRCC. miRNA ‘ er forudsiger prognosen for ccRCC i aspekter af patologisk grad og stadium, gentagelse og metastase og overlevelse.

derudover, hvordan man forstår den gensidige og komplicerede regulering af miRNA ‘er og målgener er et andet spørgsmål, da hvert gen kan påvirkes af forskellige miRNA’ er, og til gengæld kan hver miRNA målrette mod flere gener. Forskning i involvering af miRNA ‘ er i ccRCC er stadig i et indledende stadium og kræver yderligere undersøgelse inden klinisk anvendelse. Og vi har sammenfattet alle Mirna ‘ erne, som det er blevet nævnt i vores manuskript, nogle fund (tabel 1 og 3) og funktionel mekanisme (tabel 2).

interessekonflikter

forfatterne erklærer, at de ikke har nogen interessekonflikter.