miRNAs in Prediction of prognose in Clear Cell Renal Cell Carcinoma

Abstract

niercelcarcinoom (RCC) is de meest voorkomende vorm van maligniteit in de urine. Clear cell renal cell carcinoma (ccrcc) is het overheersende RCC subtype, goed voor 70-80% van RCC. In de afgelopen jaren, is miRNAs gevonden om dicht met de uitkomst van de patiënten met ccRCC worden geassocieerd. In dit overzicht, vatten wij recente vooruitgang in onderzoek samen die de rol van miRNAs in het voorspellen van prognose in patiënten met ccRCC onderzoekt.

1.

Niercelcarcinomen (RCC) zijn maligniteiten afgeleid van renale tubulaire epitheelcellen, waarvan clear cell renal cell carcinoma (ccRCC) het overheersende pathologische subtype is. Aangezien ccRCC niet gevoelig is voor traditionele radiotherapie of chemotherapie, en mRCC gerichte therapieën zijn meestal duur, ccrcc wordt meestal behandeld met radicale of gedeeltelijke nefrectomie . In het vroege stadium van de ziekte veroorzaakt ccRCC geen specifieke tekenen of symptomen en heeft ongeveer een derde van de patiënten verre metastasen op het moment van de diagnose . Hoewel chirurgische resectie ccrcc effectief kan oplossen, ontwikkelen 20 tot 40% van de patiënten nog steeds lokale herhaling of verre metastase na de operatie.

MicroRNAs (miRNAs) zijn kleine Noncoderende RNAs van 20-22 nucleotiden. In ccrcc weefsels, is de afwijkende uitdrukking van sommige miRNAs waargenomen . Het meten van de uitdrukking van deze miRNAs kan ccrcc van normaal weefsel onderscheiden , prognose voorspellen , en potentiële therapeutische doelstellingen markeren . Een vorige studie kenmerkte een Mirna handtekening van 22 miRNAs die, onder 147 miRNA profielen van 411 ccrcc patiënten, onafhankelijk gecorreleerd was met ccrcc uitkomsten . Onlangs heeft miRNAs meer en meer aandacht getrokken toe te schrijven aan hun speciale verenigingen met de prognose van ccRCC. In dit overzicht, bespreken we de betrokkenheid van miRNAs in ccRCC in de aspecten, namelijk, pathologische graad of stadium, herhaling en metastase, en overleving.

2. Pathologische graad of fase

preoperatieve voorspelling van de pathologische graad of fase kan de formulering en uitvoering van geïndividualiseerd behandelingsplan vergemakkelijken. In de afgelopen jaren, is miRNAs gevonden om met pathologische rang en stadium worden geassocieerd. Ishihara et al. vond opmerkelijk lage niveaus van miR-23B en miR-27B in ccrcc-weefsels die moeten worden geassocieerd met gevorderd pathologisch Stadium (gedefinieerd als stadium 3, ) en gevorderd graad (graad 3, ) van ccRCC . Abnormale expressie van miR-23B en miR-27B was gecorreleerd met ongunstige algehele overleving, en herstel van deze afwijkingen resulteerde in remming van ccrcc groei en metastase. De MIR-23B/27B cluster was dus een nauwkeurige prognostische marker van pathologische uitkomsten in ccRCC. Upregulation van miR-29b is gevonden in zowel maligne nierweefsel als in vitro gekweekte RCC cellijnen . Verhoging van de MIR-29b-expressie werd geassocieerd met een ongunstig klinisch Stadium () en totale overleving () bij patiënten met ccRCC, terwijl miR-29b de groei en migratie van RCC-cellen versnelde door transcriptionele regulatie van KIF1B.

een 17,5-voudige verhoging van de MIR-125b-expressie bleek gecorreleerd te zijn met een hogere Fuhrman-graad () en gevorderd stadium van tumor-knooppunt-metastase (TNM) (III + IV versus I + II ) in 276 gevallen van ccRCC . Multivariate Cox-analyse toonde aan dat miR-125b een onafhankelijke prognostische factor (HR 1,860, 95% BI 1,059–3,269, ) van ccRCC is. Bovendien verbeterde de combinatie van het mir-125b-en TNM–Stadium (- index 0,715, 95% BI 0,656–0,773) de voorspellende nauwkeurigheid van de ccrcc-prognose van TNM Alleen (- index 0,664, 95% BI 0,614-0,715), wat het synergetische voorspellende vermogen van de twee parameters weerspiegelt.

samen kunnen deze gegevens belangrijke theoretische ondersteuning bieden voor de voorspelling en evaluatie van de ccrcc-prognose. MiRNAs alleen of in het bijzonder in combinatie met andere clinicopathological eigenschappen vertegenwoordigen waardevolle hulpmiddelen voor prognostische stratificatie van RCC patiënten. Nochtans, blijven de mogelijke mechanismen waardoor deze miRNAs bij de ontwikkeling en de vooruitgang van ccRCC betrokken zijn grotendeels onbekend. Deze onopgeloste kwesties kunnen door optimalisatie van nierresectiechirurgie en betere opsporing van diverse miRNAs in de toekomst worden overwonnen.

3. Recidief en metastase

analyse van 111 RCC-specimens toonde een significant hogere mate van methylering aan in mir-124-3 CpG-Eilanden dan normale weefsels, wat in verband werd gebracht met het optreden van metastase op afstand (), hoge pathologische graad () en een verhoogd risico op recidief van de ziekte () . Deze gegevens stelden mir-124-3 voor als optimale kandidaat-biomarker voor risicostratificatie van RCC-patiënten. Ook is aangetoond dat hoge niveaus van miR-27a-3p betrokken zijn bij RCC-progressie . In een multivariate Cox proportion hazard model gaf een hoge mir-27a-3p expressie een 2,71 maal verhoogd risico op recidief van ccrcc (HR 2,71, 95% BI 1,23-6,42,), wat wijst op miR–27a-3p als een onafhankelijke prognostische factor om recidief van ccrcc te voorspellen. In de studie uitgevoerd door Huang et al. patiënten met hematogene gemetastaseerde ccRCC hadden lagere niveaus van miR-30a, hogere tumormicrovesseldichtheid en hogere niveaus van dll4-expressie dan patiënten zonder metastase of met alleen lymfatische metastase. De 3 jaar durende follow-up gegevens van 65 ccrcc patiënten zonder synchrone metastasen toonden aan dat patiënten met hoge mir-30a spiegels een lagere kans op hematogene verspreiding en langere metastasevrije overleving vertoonden dan patiënten met lage mir-30a spiegels. Aldus, is mir-30a onafhankelijk voorspellend van ccrcc hematogene metastase, die geïndividualiseerde therapie kan vergemakkelijken om metastase-specifieke mortaliteit te verminderen. Op dezelfde manier nam de expressie van miR-646 af met de ccrcc-progressie van nonmetastase of lymfatische metastase naar verre metastase . Vijf jaar durende follow-up gegevens van 70 ccrcc patiënten zonder metastasen toonden aan dat ccrcc patiënten met hoge niveaus van miR-646 een betere metastasevrije overlevingstijd bereikten (). Verminderde mir-646 expressie werd geïdentificeerd als een onafhankelijke voorspeller van ccrcc verre metastase. Het onderliggende mechanisme kan mitogeen-geactiveerde eiwitkinase (MAPK) – route omvatten door zich te richten op nin one binding protein (NOB1), zoals blijkt uit een gelijktijdige, omgekeerde verandering in nob1-niveau. Een andere geà dentificeerde Mirna om met ccrcc metastase worden geassocieerd is miR-30c . miR-30c werd gevonden downregulated in zowel primaire als metastatische letsels. Bovendien verminderde overexpressie van miR-30c de migratie-en invasiecapaciteit van in vitro gekweekte ccrcc-cellen. Deze gegevens suggereren dat de veranderingen in mir-30c uitdrukking vroege verre metastasen van ccrcc voorspellen, en het herstel van zijn niveaus helpt om de invasiviteit van ccRCC te verminderen.

Fu et al. bij 276 ccrcc-patiënten die nefrectomie ondergingen, bleken hoge mir-125b-spiegels gecorreleerd te zijn met een slecht overlevingspercentage () en een kortere recidiefvrije overleving (). In het algemeen hadden ccrcc-patiënten met hoge mir–125b-spiegels een hoog risico op recidief van ccrcc (HR 2,396, 95% BI 1,365-4.778, ), maar stratificatie per klinisch Stadium toonde aan dat deze marker alleen voorspellend was bij patiënten in een gevorderd klinisch Stadium (T2–4, HR 6,366, 95% BI 2,754–25,508, ) en niet bij patiënten in een vroeg stadium (T1, HR 1,507, 95% BI 0,614–3,857, ). Deze gegevens bevestigen opnieuw de Betekenis van miRNA en hun wijzigingen in vroege voorspelling van herhaling en overleving van patiënten met ccRCC na nefrectomie. MiR-122 en miR-514 zijn ook gevalideerd als differentieel tot expressie gebrachte miRNA markers in ccrcc recidief na radicale nefrectomie . De uitdrukking van miR-514 is beduidend downregulated terwijl miR-122 in primaire en metastatische letsels upregulated is. Nochtans, bleef slechts miR-514 als onafhankelijke factor die tumorherval in het definitieve Cox regressiemodel voorspellen.

samen spelen miRNAs een rol bij het voorspellen van het optreden van ccrcc en postoperatieve recidief en metastase. Aldus, miRNAs zijn nuttige hulpmiddelen die gepersonaliseerde therapie selectie en geïndividualiseerde follow-up schema vergemakkelijken. Het huidige bewijsmateriaal is echter schaars en komt grotendeels van beperkt aantal gebeurtenissen of in vitro experimenten. De nauwkeurige rol van miRNAs in ccrcc, en de specifieke moleculaire betrokken mechanismen, verdient verder onderzoek. Dergelijk onderzoek kan de overleving en de kwaliteit van leven van dergelijke patiënten verbeteren.

4. Overleving

afwijkingen in miRNA, upregulatie of downregulatie, voorspellen totale overleving (of) of ziektevrije overleving (DFS). Er is gemeld dat de MIR-194 expressie geleidelijk afneemt naarmate normale nierweefsels zich ontwikkelen tot primaire ccRCC en verder afneemt bij gemetastaseerde laesies . Lagere mir-194 expressieniveaus worden geassocieerd met ongunstige DFS () en OS (). Multivariate analyse suggereert verder dat miR-194 een onafhankelijke moleculaire marker is voor OS (HR 0,51, 95% BI 0,37–0,71, ) in het bijzonder voor laesies ≤ 4 cm (HR 0,43, 95% BI 0,3–0,62, ). Aldus, helpt mir-194 om agressieve kleine malignancies met slechtere prognose van indolent tumors te onderscheiden aangezien zij verschillend zouden moeten worden behandeld. De uitdrukking van miR-126 werd gevonden om in ccrcc specimens worden verhoogd. Khella et al. vond dat overexpressie van miR-126 in verband werd gebracht met een langere OS in zowel 481 ccrcc-gevallen () als 268 patiënten met grotere laesies (>4 cm ) . De betrokkenheid van miR-126 in carcinogenese en progressie berustte op een aantal doelstellingen, zoals SPRED1, IGF1R, BCL2, CRK, CCNE2, PIK3R2, en verscheidene wegen met inbegrip van HIF-1, VEGF, mTOR, en PI3 K–Akt signalerende wegen. In vergelijking met normaal nierweefsel werd mir-210 verhoogd in ccrcc-Weefsel . Patiënten met hoge mir-210-spiegels hadden een 1,82–voudig verhoogd risico op recidief (HR 1,82; 95% BI 1,11-3,00,) en een 2,46–voudig verhoogd risico op kortere OS (HR 2,46; 95% BI 1,20-5,04,). De Kaplan-Meier overlevingscurves toonden aan dat patiënten met upregulated mir-210 lagere DFS () en OS () hadden. Vergelijkbare resultaten voor OS werden verkregen bij patiënten met tumorgrootte > 4 cm. Een andere miRNA, miR-203, is gevonden om bij carcinogenese en vooruitgang van ccRCC te worden betrokken. Het wordt downregulated in in vitro gekweekte RCC cellen en ccrcc specimens . miR-203 is een onafhankelijke prognostische factor van OS voor RCC-patiënten (HR 3,071, 95% BI 1,719–6,374, ), omdat lage mir-203 expressie een kortere OS voorspelt (). In vitro experimenten toonden aan dat miR-203 RCC celgroei en migratie remde, door direct gericht op FGF2, zoals blijkt uit gedeeltelijke verzwakking van het tumoronderdrukkende effect in een fgf2 overexpressie model. Evenzo waren lage niveaus van miR-497 een potentiële onafhankelijke factor voor het voorspellen van een korte OS bij ccrcc patiënten .

een aantal mirna ‘ s is bestudeerd voor postoperatieve voorspelling. De opregulatie van miR-630 was onafhankelijk gecorreleerd met een lager overall survival rate (HR 3.021, 95% BI 2,074–5.726,) bij 92 ccrcc-patiënten die nefrectomie ondergingen, en downregulatie van miR-217 was gekoppeld aan een slechte overleving van ccrcc-patiënten . Het vijfjarig overlevingspercentage van patiënten met hoge mir-217-spiegels was groter dan dat van patiënten met een lage mir-217-expressie. Door Mir-187 uitdrukking in postoperatieve ccrcc specimens en histologisch aangepast normaal weefsel (T/N) te vergelijken, werd mir-187 uitdrukking downregulated in ccrcc specimens en verminderd stapsgewijs met het bevorderen van tumorrang en stadium . Alle patiënten met hoge concentraties miR-187 (T/N > 1) overleefden 5 jaar na de operatie; in tegenstelling tot slechts 42% van degenen met een laag miR-187-gehalte had het overleefd op dit tijdstip (T/N < 0,42), wat wijst op een Suppressieve rol van miR-187 in ccrcc progressie. De in vitro experimenten toonden aan dat de overexpressie van miR-187 de groei van de tumorcel en verminderde motiliteit via direct richtend B7 homolog 3 (B7-H3) remde. Chen et al. gemeld dat miR-129-3p expressie werd downregulated in ccrcc specimens . Lage concentraties miR-129–3p werden ook geassocieerd met ongunstige DFS (HR 3,119, 95% BI 1,060–9,175, ) en OS (HR 3,199, 95% BI 1,075-9,521, ). 87.5% van de ccrcc-patiënten met een mir-129-3p-niveau boven de mediaan overleefde 43 maanden, in tegenstelling tot slechts 54,2% van de patiënten met een niveau onder de mediaan. De betrokkenheid van miR-129-3p in ccrcc metastase berustte op downregulation van een aantal metastase-gerelateerde genen, met inbegrip van SOX4, p-FAK, MMP2, en MMP-9. Bovendien zou ccRCC kunnen worden onderscheiden van normaal nierweefsel volgens mir-129-3p niveaus met een nauwkeurigheid van 73,5%.

de upregulatie van miR-21 is gecorreleerd met kankerspecifieke overleving van ccrcc-patiënten. De ΔΔCt-drempel 1.61 gaf een gevoeligheid van 66% en een specificiteit van 81% . Downregulatie van miR-126 werd ook geassocieerd met kanker-specifieke overleving. Een ΔΔCt-drempel van 0,57 leverde een gevoeligheid en specificiteit op van respectievelijk 36% en 100%. Combinatie van de twee markers bereikt een synergetische voorspellende prestatie voor kanker – specifieke overleving met verbeterde gevoeligheid en specificiteit (88% en 75%, resp.). Ook, met een gecombineerde risicoscore bij cutoff van 6,82 die op twee miRNAs wordt gebaseerd, voorspelde het 5 jaar kanker-specifiek overlevingstarief van 96% voor patiënten met een laag risico en 48% voor patiënten met een hoog risico.

een ander onderzoek toonde aan dat de verhouding van miR-21 tot miR-10B (mir 21/10B) onafhankelijk gecorreleerd was met overleving () en TNM-stadium, met betere voorspellende prestaties dan enkelvoud miRNA . Analyse van patiënten zonder metastase toonde aan dat patiënten met lage miR21/10B een langere ziektespecifieke overleving hadden ( maanden) en een hogere 5-jaar en 10-jaars overleving (84,2%) dan patiënten met hoge miR21/10B, die een ziektespecifieke overleving hadden van maanden en 5-jaar (51,6%) en 10-jaar (49,1%) overleving. Met de cut–off waarde ingesteld op de mediaan, gaf een Cox proportional hazard regression model aan dat miR21/10B een onafhankelijke prognostische factor was (95% BI = 1,201-5,736, ). Aldus, zou miR21 / 10B mogelijk voor postoperative risicostratificatie van patiënten zonder metastase kunnen worden gebruikt.

miR-141-3P en miR-145-5p als posttranscriptionele regulatoren onderdrukken de migratie en invasie van tumorcellen door zich te richten op NRP2 of SLC16A3. Interessant, remt de gelijktijdige overexpressie van zowel miRNAs coöperatief migratie door hs6st2 en lox uitdrukking te onderdrukken, de laatste waarvan een sterke prognostische factor voor OS in ccRCC was.

Vergho et al. vergeleken ccRCC-patiënten () en ccrcc-patiënten met een tumortrombus (TT) die zich uitstrekt tot in de inferieure vena cava, wat in het algemeen op een slechte prognose wees . De resultaten toonden aan dat miR-21, miR-126 en miR-221 onafhankelijk kankergerelateerd overlijden konden voorspellen bij patiënten met ccRCC. Een gecombineerde score gebaseerd op drie mirna ‘ s werd berekend volgens de Formule (4.592 × ΔCt miR-21) + (-3,892 × ΔCt Mir-126) + (-1,938 × ΔCt Mir-221). Met een cutoff-waarde van 18,7. De specificiteit van de risicoscore voor patiënten met een hoog risico was 90%, terwijl deze voor patiënten met een laag risico 87% bedroeg.

samen kunnen specifieke miRNAs potentiële markers zijn voor het voorspellen van overleving van patiënten in ccRCC. De combinatie van veelvoudige miRNAs of miRNAs met klinische parameters, bijvoorbeeld, TNM Stadium of tumorgrootte, bereikte betere voorspellende prestaties met hogere nauwkeurigheid, gevoeligheid, en specificiteit dan enkelvoud miRNAs. Een gecombineerde score die op twee of meer miRNAs wordt gebaseerd is geschikt en betrouwbaar voor risicostratificatie van patiënten met ccRCC.

5. Prospectief

accumulerend bewijs heeft aangetoond dat miRNAs, vooral in een groep, gevoelige en specifieke nieuwe niet-invasieve biomarkers zijn voor de voorspelling van pathologische graad, recidief/metastase en overleving voor ccrcc-patiënten. miRNA kan nuttige hulpmiddelen zijn om patiënten bij hoog risico van slechte prognose te identificeren en zo gepersonaliseerde therapie en follow-upschema (figuur 1) te vergemakkelijken. Momenteel, vertrouwt de opsporing van miRNA op kwantitatieve real-time PCR (qRT-PCR). Nochtans, blijft het interpreteren van het effect van miRNA uitdrukking uitdagend in klinische montages.

figuur 1

de prognostische significantie van miRNAs in ccRCC. miRNAs voorspelt de prognose van ccRCC in aspecten van pathologische rang en stadium, herhaling en metastase, en overleving.

bovendien, hoe te om de wederzijdse en ingewikkelde verordening van miRNAs te begrijpen en doelgenen is een andere vraag, aangezien elk gen door verschillende miRNAs kan worden beà nvloed, en op zijn beurt kan elke miRNA veelvoudige genen richten. Het onderzoek naar de betrokkenheid van miRNAs in ccRCC is nog in een voorlopig Stadium en vereist verder onderzoek vóór klinische toepassing. En we hebben alle mirna ‘ s samengevat zoals vermeld in ons manuscript, enkele bevindingen (tabellen 1 en 3) en functioneel mechanisme (Tabel 2).

belangenconflicten

de auteurs verklaren dat zij geen belangenconflicten hebben.