miRNAs nella previsione della prognosi nel carcinoma a cellule renali a cellule chiare

Abstract

Il carcinoma a cellule renali (RCC) è il tipo più comune di malignità urinaria. Il carcinoma a cellule renali a cellule chiare (ccRCC) è il sottotipo predominante di RCC, che rappresenta il 70-80% di RCC. Negli ultimi anni, i miRNA sono stati trovati per essere strettamente associati con l’esito dei pazienti con ccRCC. In questa recensione, riassumiamo i recenti progressi nella ricerca che esplorano il ruolo dei miRNA nella previsione della prognosi nei pazienti con ccRCC.

1. Introduzione

I carcinomi a cellule renali (RCC) sono neoplasie derivate da cellule epiteliali tubulari renali, di cui il carcinoma a cellule renali a cellule chiare (ccRCC) è il sottotipo patologico predominante. Poiché il ccRCC non è sensibile alla radioterapia o alla chemioterapia tradizionali e le terapie mirate al mRCC sono solitamente costose, il ccRCC viene spesso trattato con nefrectomia radicale o parziale . Nella fase iniziale della malattia, ccRCC non causa segni o sintomi specifici e circa un terzo dei pazienti ha metastasi a distanza al momento della diagnosi . Sebbene la resezione chirurgica possa risolvere efficacemente il ccRCC, dal 20 al 40% dei pazienti sviluppa ancora recidiva locale o metastasi a distanza dopo l’intervento chirurgico.

I microRNA (miRNA) sono piccoli RNA non codificanti di 20-22 nucleotidi. Nei tessuti ccRCC è stata osservata un’espressione aberrante di alcuni miRNA . Misurare l’espressione di questi miRNA può distinguere ccRCC dal tessuto normale , predire la prognosi ed evidenziare potenziali bersagli terapeutici . Uno studio precedente ha caratterizzato una firma miRNA di 22 miRNA che, tra 147 profili miRNA da 411 pazienti ccRCC, era correlato indipendentemente con i risultati ccRCC . Recentemente miRNA hanno attirato sempre più attenzione a causa delle loro associazioni speciali con la prognosi di ccRCC. In questa recensione, discutiamo il coinvolgimento di miRNA in ccRCC negli aspetti, vale a dire, grado o stadio patologico, recidiva e metastasi e sopravvivenza.

2. Grado patologico o stadio

La previsione preoperatoria del grado patologico o stadio può facilitare la formulazione e l’implementazione del piano di trattamento individualizzato. Negli ultimi anni, miRNA sono stati trovati per essere associati con grado patologico e stadio. Ishihara et al. trovati livelli notevolmente bassi di miR-23B e miR-27B nei tessuti ccRCC che devono essere associati allo stadio patologico avanzato (definito come stadio 3 ) e al grado avanzato (grado 3 ) di ccRCC . L’espressione anormale di miR-23B e miR-27B è stata correlata con una sopravvivenza globale sfavorevole e il ripristino di queste anomalie ha comportato l’inibizione della crescita e delle metastasi del ccRCC. Il cluster miR-23B/27B era quindi un marcatore prognostico accurato degli esiti patologici nel ccRCC. La sovraregolazione di miR-29b è stata trovata sia nel tessuto renale maligno che nelle linee cellulari coltivate in vitro di RCC . L’elevazione dell’espressione di miR-29b è stata associata a uno stadio clinico sfavorevole () e alla sopravvivenza globale () nei pazienti con ccRCC, mentre miR-29b ha accelerato la crescita e la migrazione delle cellule RCC attraverso la regolazione trascrizionale di KIF1B.

Un aumento di 17,5 volte nell’espressione di miR-125b è stato trovato correlato con un grado Fuhrman più alto () e 276 casi di CCRCC . L’analisi multivariata della Cox ha dimostrato che miR-125b è un fattore prognostico indipendente (HR 1.860, IC al 95% 1.059–3.269 ) del ccRCC. Inoltre, la combinazione di MIR-125b e stadio TNM (–indice 0,715, 95% CI 0,656-0,773) ha migliorato l’accuratezza predittiva della prognosi ccRCC del solo TNM (–indice 0,664, 95% CI 0,614-0,715), riflettendo la capacità predittiva sinergica dei due parametri.

Nel loro insieme, questa evidenza può fornire un importante supporto teorico per la previsione e la valutazione della prognosi ccRCC. miRNAs da solo o in particolare in combinazione con altre caratteristiche clinico-patologiche rappresentano strumenti preziosi per la stratificazione prognostica dei pazienti con RCC. Tuttavia, i possibili meccanismi con cui questi MIRNA sono coinvolti nello sviluppo e nella progressione della ccRCC rimangono in gran parte sconosciuti. Questi problemi irrisolti possono essere superati ottimizzando la chirurgia di resezione renale e migliorando la rilevazione di vari MIRNA in futuro.

3. Recidiva e metastasi

L’analisi di 111 campioni di RCC ha rivelato un grado significativamente più elevato di metilazione nelle isole CpG mir-124-3 rispetto ai tessuti normali, che è stato associato al verificarsi di metastasi a distanza (), alto grado patologico () e aumento del rischio di recidiva della malattia () . Questi dati hanno suggerito miR-124-3 come biomarcatore candidato ottimale per la stratificazione del rischio dei pazienti RCC. Inoltre, alti livelli di miR-27a-3p hanno dimostrato di essere coinvolti nella progressione RCC . In un modello di rischio con proporzione di Cox multivariata, l’elevata espressione di miR-27a–3p ha conferito un rischio aumentato di 2,71 volte di recidiva di ccRCC (HR 2,71, IC al 95% 1,23-6,42), indicando miR-27a-3p come fattore prognostico indipendente per predire la recidiva di ccRCC. Nello studio condotto da Huang et al. , i pazienti con ccRCC metastatico ematogeno hanno avuti livelli più bassi di MIR-30a, più alta densità del microvessel del tumore e più alti livelli di espressione DLL4 che quelli senza metastasi o con soltanto metastasi linfatica. I dati di follow-up a 3 anni di 65 pazienti ccRCC senza metastasi sincrone hanno dimostrato che i pazienti con alti livelli di miR-30a hanno mostrato una minore probabilità di diffusione ematogena e una sopravvivenza libera da metastasi più lunga rispetto a quelli con bassi livelli di miR-30a. Pertanto, miR-30a è predittivo indipendente della metastasi ematogena ccRCC, che può facilitare la terapia individualizzata per ridurre la mortalità specifica per metastasi. Allo stesso modo, l’espressione di miR-646 è diminuita con la progressione ccRCC da nonmetastasi o metastasi linfatica a metastasi a distanza . I dati di follow-up a cinque anni di 70 pazienti ccRCC senza metastasi hanno mostrato che i pazienti ccRCC con alti livelli di miR-646 hanno ottenuto un migliore tempo di sopravvivenza libera da metastasi (). L’espressione ridotta di miR-646 è stata identificata come un predittore indipendente di metastasi a distanza ccRCC. Il meccanismo sottostante potrebbe coinvolgere la via della chinasi proteica attivata dal mitogeno (MAPK) mirando alla nin one binding protein (NOB1), come evidenziato da un concomitante cambiamento inverso nel livello di NOB1. Un altro miRNA identificato per essere associato con metastasi ccRCC è miR-30c . miR-30c è stato trovato per essere downregulated in entrambe le lesioni primarie e metastatiche. Inoltre, la sovraespressione di miR-30c ha ridotto la capacità di migrazione e invasione delle cellule ccRCC coltivate in vitro. Questi dati suggeriscono che le alterazioni nell’espressione di miR-30c predicono le prime metastasi a distanza di ccRCC e il ripristino dei suoi livelli aiuta a ridurre l’invasività di ccRCC.

Fu et al. i livelli elevati di miR-125b sono correlati con un tasso di sopravvivenza scarso () e una sopravvivenza libera da recidiva più breve () tra 276 pazienti ccRCC sottoposti a nefrectomia . Complessivamente, i pazienti con ccRCC con alti livelli di miR-125b erano ad alto rischio di recidiva di ccRCC (HR 2.396, IC al 95% 1.365–4.778, ), ma la stratificazione per stadio clinico ha rivelato che questo marcatore era solo predittivo in quelli in uno stadio clinico avanzato (T2–4, HR 6.366, 95% CI 2.754–25.508, ) e non in quelli in uno stadio precoce (T1, HR 1.507, 95% CI 0.614–3.857, ). Questi dati confermano nuovamente il significato del miRNA e le loro alterazioni nella previsione precoce della recidiva e della sopravvivenza dei pazienti con ccRCC dopo nefrectomia. MiR-122 e miR-514 sono stati anche convalidati come marcatori miRNA differenzialmente espressi in recidiva ccRCC dopo nefrectomia radicale . L’espressione di miR-514 è significativamente downregulated mentre miR-122 è upregulated nelle lesioni primarie e metastatiche. Tuttavia, soltanto miR-514 è rimasto come fattore indipendente che predice la ricorrenza del tumore nel modello finale di regressione di Cox.

Presi insieme, i MIRNA svolgono un ruolo nel predire l’insorgenza di ccRCC e recidiva e metastasi postoperatorie. Pertanto, i MIRNA sono strumenti utili per facilitare la selezione della terapia personalizzata e il programma di follow-up personalizzato. Tuttavia, le prove attuali sono scarse e provengono in gran parte da un numero limitato di eventi o esperimenti in vitro. Il ruolo preciso dei miRNA nel ccRCC e i meccanismi molecolari specifici coinvolti meritano ulteriori indagini. Tale ricerca può consentire di migliorare la sopravvivenza e la qualità della vita di tali pazienti.

4. Sopravvivenza

Anomalie nel miRNA, sovraregolazione o downregulation, predire la sopravvivenza globale (O) o la sopravvivenza libera da malattia (DFS). È stato riportato che l’espressione di miR-194 diminuisce gradualmente man mano che i tessuti renali normali si sviluppano in ccRCC primario ed è ulteriormente diminuita nelle lesioni metastatiche . I livelli di espressione MIR-194 inferiori sono associati a DFS () e OS () sfavorevoli. L’analisi multivariata suggerisce inoltre che miR–194 è un marcatore molecolare indipendente per OS (HR 0,51, 95% CI 0,37–0,71), in particolare per lesioni ≤ 4 cm (HR 0,43, 95% CI 0,3-0,62 ). Pertanto, miR-194 aiuta a distinguere le piccole neoplasie aggressive con prognosi peggiore dai tumori indolenti poiché dovrebbero essere trattati in modo differenziato. L’espressione di miR-126 è risultata aumentata nei campioni ccRCC. Khella et al. ha rilevato che la sovraespressione di miR-126 era associata a un OS più lungo in entrambi i casi 481 ccRCC () e 268 pazienti con lesioni più grandi (>4 cm ) . Il coinvolgimento di miR-126 nella carcinogenesi e nella progressione si basava su una serie di obiettivi, come SPRED1, IGF1R, BCL2, CRK, CCNE2, PIK3R2 e diversi percorsi tra cui vie di segnalazione HIF-1, VEGF, mTOR e PI3 K–Akt. Rispetto al tessuto renale normale, mir-210 è stato sovraregolato nel tessuto ccRCC . I pazienti con alti livelli di mir-210 avevano un rischio aumentato di 1,82 volte di recidiva (HR 1,82, IC al 95% 1,11–3,00 ) e un rischio aumentato di 2,46 volte di OS più breve (HR 2,46, IC al 95% 1,20-5,04 ). Le curve di sopravvivenza di Kaplan-Meier hanno mostrato che i pazienti con mir-210 sovraregolato avevano DFS () e OS () inferiori. Risultati simili per OS sono stati ottenuti in pazienti con dimensioni del tumore > 4 cm. Un altro miRNA, miR-203, è stato trovato per essere compreso nella carcinogenesi e nella progressione di ccRCC. È downregulated in cellule coltivate in vitro di RCC e campioni di ccRCC . miR-203 è un fattore prognostico indipendente di OS per i pazienti RCC (HR 3.071, 95% CI 1.719–6.374, ), come bassa espressione miR-203 predice un OS più breve (). Gli esperimenti in vitro hanno mostrato che miR-203 ha inibito la crescita e la migrazione delle cellule RCC, attraverso il targeting diretto di FGF2, come evidenziato dalla parziale attenuazione dell’effetto soppressivo del tumore in un modello di sovraespressione FGF2. Allo stesso modo, bassi livelli di miR-497 erano un potenziale fattore indipendente per predire una breve OS nei pazienti ccRCC .

Un certo numero di MIRNA sono stati studiati per la previsione postoperatoria. La sovraregolazione di miR–630 è stata correlata indipendentemente con un tasso di sopravvivenza globale più basso (HR 3.021, IC al 95% 2.074-5.726,) in 92 pazienti ccRCC sottoposti a nefrectomia, e downregulation di miR-217 è stato collegato alla scarsa sopravvivenza dei pazienti ccRCC . Il tasso di sopravvivenza a cinque anni dei pazienti con alti livelli di miR-217 era maggiore di quello di quelli con bassa espressione di miR-217. Confrontando l’espressione di miR-187 in campioni ccRCC postoperatori e tessuto normale istologicamente abbinato (T/N), l’espressione di miR-187 è stata ridotta in campioni ccRCC e diminuita gradualmente con l’avanzare del grado e dello stadio del tumore . Tutti i pazienti con alti livelli di miR-187 (T/N > 1) sono sopravvissuti 5 anni dopo l’intervento chirurgico; al contrario, solo il 42% di quelli con un basso livello di miR-187 era sopravvissuto in questo momento (T/N < 0,42), suggerendo un ruolo soppressivo di miR-187 nella progressione ccRCC. Gli esperimenti in vitro hanno dimostrato che la sovraespressione di miR-187 inibiva la crescita delle cellule tumorali e diminuiva la motilità tramite il targeting diretto di B7 homolog 3 (B7-H3). Chen et al. riferito che l’espressione di miR-129-3p è stata downregulated negli esemplari di ccRCC . Bassi livelli di miR-129-3p sono stati anche associati a DFS sfavorevole (HR 3.119, 95% CI 1.060–9.175, ) e OS (HR 3.199, 95% CI 1.075–9.521, ). 87.il 5% dei pazienti ccRCC con un livello miR-129-3p superiore alla mediana è sopravvissuto a 43 mesi, in contrasto con solo il 54,2% dei pazienti con un livello inferiore alla mediana. Il coinvolgimento di miR-129-3p nella metastasi ccRCC si basava sulla downregolazione di un certo numero di geni correlati alla metastasi, tra cui SOX4, p-FAK, MMP2 e MMP-9. Inoltre, il ccRCC potrebbe essere discriminato dal tessuto renale normale in base ai livelli di miR-129-3p con una precisione del 73,5%.

La sovraregolazione di miR-21 è stata riferita per essere correlata con la sopravvivenza cancro-specifica dei pazienti di ccRCC. La soglia ΔΔCt 1.61 ha prodotto una sensibilità del 66% e una specificità dell ‘ 81%. La downregolazione di miR-126 è stata anche associata alla sopravvivenza specifica del cancro. Una soglia ΔΔCt di 0,57 ha prodotto una sensibilità e una specificità del 36% e del 100%, rispettivamente. La combinazione dei due marcatori raggiunge una prestazione predittiva sinergica per la sopravvivenza specifica del cancro con una migliore sensibilità e specificità (88% e 75%, resp.). Inoltre, con un punteggio di rischio combinato al cutoff di 6.82 basato sui due MIRNA, ha predetto un tasso di sopravvivenza specifico per il cancro a 5 anni del 96% per i pazienti a basso rischio e del 48% per i pazienti ad alto rischio.

Un altro studio ha mostrato che il rapporto tra miR-21 e miR-10B (miR 21/10B) era correlato indipendentemente con la sopravvivenza () e lo stadio TNM, con prestazioni predittive migliori rispetto al miRNA singolare . L’analisi di pazienti senza metastasi ha mostrato che i pazienti con miR21 / 10B basso avevano una sopravvivenza specifica per malattia ( mesi) più lunga e tassi di sopravvivenza a 5 anni e 10 anni più alti (84,2%) rispetto a quelli con miR21/10B alto, che avevano una sopravvivenza specifica per malattia di mesi e un tasso di sopravvivenza a 5 anni (51,6%) e 10 anni (49,1%). Con il valore di cutoff fissato alla mediana, un modello di regressione proporzionale del rischio Cox ha indicato che miR21 / 10B era un fattore prognostico indipendente (IC 95% = 1,201–5,736 ). Pertanto, miR21/10B potrebbe essere utilizzato per la stratificazione del rischio postoperatorio di pazienti senza metastasi.

MIR-141-3p e miR-145-5p come regolatori posttranscrizionali sono segnalati per sopprimere la migrazione e l’invasione delle cellule tumorali prendendo di mira NRP2 o SLC16A3. È interessante notare che la sovraespressione simultanea di entrambi i miRNA inibisce in modo cooperativo la migrazione sopprimendo l’espressione HS6ST2 e LOX, l’ultima delle quali era un forte fattore prognostico per OS in ccRCC.

Vergho et al. pazienti ccRCC confrontati () e pazienti ccRCC con un trombo tumorale (TT) che si estende nella vena cava inferiore, che generalmente indicava una prognosi infausta . I risultati hanno mostrato che miR-21, miR-126 e miR-221 potrebbero predire indipendentemente la morte correlata al cancro nei pazienti con ccRCC. Un punteggio combinato basato su tre miRNA è stato calcolato secondo la formula (4.592 × ΔCt miR-21) + (-3.892 × ΔCt miR-126) + (-1.938 × ΔCt miR-221). Con un valore di cutoff di 18.7. La specificità del punteggio di rischio per i pazienti ad alto rischio era del 90%, mentre per i pazienti a basso rischio era dell ‘ 87%.

Presi insieme, miRNA specifici possono essere potenziali marcatori per predire la sopravvivenza dei pazienti in ccRCC. La combinazione di miRNA multipli o MIRNA con parametri clinici, ad esempio, stadio TNM o dimensione del tumore, ha ottenuto migliori prestazioni predittive con maggiore precisione, sensibilità e specificità rispetto ai MIRNA singolari. Un punteggio combinato basato su due o più miRNA è conveniente e affidabile per la stratificazione del rischio di pazienti con ccRCC.

5. Prospettico

L’accumulo di prove ha dimostrato che i MIRNA, specialmente in un gruppo, sono nuovi biomarcatori non invasivi sensibili e specifici per la previsione di grado patologico, recidiva/metastasi e sopravvivenza per i pazienti ccRCC. miRNA può essere uno strumento utile per identificare i pazienti ad alto rischio di prognosi infausta e quindi facilitare la terapia personalizzata e il programma di follow-up (Figura 1). Attualmente, il rilevamento di miRNA si basa sulla PCR quantitativa in tempo reale (qRT-PCR). Tuttavia, interpretare l’impatto dell’espressione del miRNA rimane difficile in contesti clinici.

Figura 1

Il significato prognostico dei miRNA nel ccRCC. miRNA predire la prognosi di ccRCC in aspetti di grado patologico e stadio, recidiva e metastasi, e la sopravvivenza.

Inoltre, come comprendere la regolazione reciproca e complicata dei MIRNA e dei geni bersaglio è un’altra domanda, poiché ogni gene può essere influenzato da diversi miRNA, e a sua volta ogni miRNA può indirizzare più geni. La ricerca sul coinvolgimento di miRNA nel ccRCC è ancora in una fase preliminare e richiede ulteriori indagini prima dell’applicazione clinica. E abbiamo riassunto tutti i miRNA come sono stati menzionati nel nostro manoscritto, alcuni risultati (Tabelle 1 e 3) e meccanismo funzionale (Tabella 2).

Conflitti di interesse

Gli autori dichiarano di non avere conflitti di interesse.