miRNAs in Prediction of rokowanie in Clear Cell Renal Cell Carcinoma

Streszczenie

rak nerkowokomórkowy (RCC) jest najczęstszym typem nowotworu układu moczowego. Clear cell renal cell carcinoma (ccRCC) jest dominującym podtypem RCC, stanowiącym 70-80% RCC. W ostatnich latach stwierdzono, że Mirna są ściśle związane z wynikami leczenia pacjentów z ccRCC. W tym przeglądzie podsumowujemy ostatnie postępy w badaniach nad rolą Mirna w przewidywaniu rokowania u pacjentów z ccRCC.

1. Wprowadzenie

rak nerkowokomórkowy (ang. Renal cell carcinomas, RCC) to nowotwory złośliwe pochodzące z komórek nabłonkowych kanalików nerkowych, w których dominującym podtypem patologicznym jest rak jasnokomórkowy (ang. clear cell renal cell carcinomas, ccRCC). Ponieważ ccRCC nie jest wrażliwy na tradycyjną radioterapię lub chemioterapię, a terapie celowane mRCC są zwykle drogie, ccRCC jest najczęściej leczony radykalną lub częściową nefrektomią . We wczesnym stadium choroby ccRCC nie powoduje specyficznych objawów przedmiotowych i podmiotowych, a około jedna trzecia pacjentów ma przerzuty odległe w momencie rozpoznania . Chociaż resekcja chirurgiczna może skutecznie rozwiązać ccRCC, 20 do 40% pacjentów nadal rozwijać miejscowy nawrót lub odległe przerzuty po zabiegu.

mikroRNA (Mirna) są małymi niekodującymi RNA składającymi się z 20-22 nukleotydów. W tkankach ccRCC zaobserwowano nieprawidłową ekspresję niektórych Mirna . Pomiar ekspresji tych Mirna może odróżniać ccRCC od normalnej tkanki, przewidywać rokowanie i podkreślać potencjalne cele terapeutyczne . Poprzednie badanie charakteryzowało sygnaturę miRNA 22 Mirna, która spośród 147 profili miRNA od 411 pacjentów ccRCC była niezależnie skorelowana z wynikami ccRCC . Ostatnio Mirna przyciągają coraz większą uwagę ze względu na ich szczególne skojarzenia z prognozowaniem ccRCC. W tym przeglądzie omawiamy udział Mirna w ccRCC w aspektach, a mianowicie, stopień patologiczny lub Stadium, nawrót i przerzuty oraz przeżycie.

2. Stopień patologiczny lub etap

PREDYKCJA przedoperacyjna stopnia patologicznego lub etapu może ułatwić sformułowanie i wdrożenie zindywidualizowanego planu leczenia. W ostatnich latach stwierdzono, że miRNAs jest związany z patologicznym stopniem i stadium. Ishihara et al. stwierdzono wyjątkowo niskie poziomy miR-23b i miR-27B w tkankach ccRCC, które mają być związane z zaawansowanym stadium patologicznym (zdefiniowanym jako stadium 3 ) i zaawansowanym (stopień 3 ) ccRCC . Nieprawidłowa ekspresja miR-23b i miR-27B była skorelowana z niekorzystnym przeżyciem ogólnym, a przywrócenie tych nieprawidłowości spowodowało zahamowanie wzrostu i przerzutów ccRCC. Klaster miR-23b/27B był zatem dokładnym markerem prognostycznym patologicznych wyników w ccRCC. Wzrost regulacji miR-29b stwierdzono zarówno w złośliwej tkance nerek, jak i w liniach komórkowych RCC hodowanych in vitro . Zwiększenie ekspresji miR-29B było związane z niekorzystnym stadium klinicznym () i całkowitym przeżyciem () u pacjentów z ccRCC, podczas gdy miR-29B przyspieszało wzrost i migrację komórek RCC poprzez transkrypcyjną regulację KIF1B.

17,5-krotne zwiększenie ekspresji Mir-125B było skorelowane z wyższym stopniem Fuhrmana () i zaawansowanym stadium przerzutów nowotworowych (TNM) (III + IV w porównaniu z I + II ) w 276 przypadkach ccrcc. Wielowymiarowa analiza Coxa wykazała, że miR-125B jest niezależnym czynnikiem prognostycznym (HR 1,860, 95% CI 1,059–3,269,) ccRCC. Ponadto połączenie mir-125B i stopnia TNM (–index 0,715, 95% CI 0,656-0,773) poprawiło dokładność prognostyczną ccRCC dla samego TNM (–index 0,664, 95% CI 0,614-0,715), odzwierciedlając synergistyczną zdolność predykcyjną tych dwóch parametrów.

łącznie te dowody mogą stanowić ważne teoretyczne wsparcie dla przewidywania i oceny prognozy ccRCC. Same Mirna lub szczególnie w połączeniu z innymi cechami kliniczno-patologicznymi stanowią cenne narzędzia do prognostycznej stratyfikacji pacjentów z RCC. Jednakże możliwe mechanizmy, dzięki którym te Mirna są zaangażowane w rozwój i progresję ccRCC pozostają w dużej mierze nieznane. Te nierozwiązane problemy można przezwyciężyć poprzez optymalizację operacji resekcji nerek i lepsze wykrywanie różnych Mirna w przyszłości.

3. Nawrót i przerzuty

Analiza 111 próbek RCC wykazała znacznie wyższy stopień metylacji w Wyspach Mir-124-3 CpG niż w normalnych tkankach, co było związane z występowaniem przerzutów odległych (), wysokim stopniem patologicznym () i zwiększonym ryzykiem nawrotu choroby () . Dane te sugerowały miR-124-3 jako optymalny biomarker kandydata do stratyfikacji ryzyka pacjentów z RCC. Wykazano również, że wysoki poziom miR-27a-3P bierze udział w progresji RCC . W wielowymiarowym modelu ryzyka odsetka Coxa, wysoka ekspresja miR-27a–3P powodowała 2,71-krotne zwiększenie ryzyka nawrotu ccRCC (HR 2,71, 95% CI 1,23-6,42, ), wskazując miR-27A-3P jako niezależny czynnik prognostyczny do przewidywania nawrotu ccRCC. W badaniu przeprowadzonym przez Huang et al. , pacjenci z hematogennym przerzutowym ccRCC mieli niższe poziomy miR-30a, większą gęstość mikrowesseli guza i wyższe poziomy ekspresji DLL4 niż pacjenci bez przerzutów lub tylko z przerzutami limfatycznymi. Dane z 3-letniej obserwacji od 65 pacjentów z ccRCC bez synchronicznych przerzutów wykazały, że pacjenci z wysokim poziomem mir-30A wykazywali mniejsze prawdopodobieństwo hematogennego rozprzestrzeniania się i dłuższego przeżycia wolnego od przerzutów niż pacjenci z niskim poziomem mir-30A. Tak więc miR – 30A jest niezależnie predykcyjny dla hematogennych przerzutów ccRCC, co może ułatwić zindywidualizowaną terapię w celu zmniejszenia śmiertelności specyficznej dla przerzutów. Podobnie, ekspresja miR-646 zmniejszała się wraz z progresją ccRCC od niemetastazy lub przerzutów limfatycznych do przerzutów odległych . Pięcioletnie dane uzyskane od 70 pacjentów z ccRCC bez przerzutów wykazały, że pacjenci z ccRCC z wysokim poziomem miR-646 osiągnęli lepszy czas przeżycia bez przerzutów (). Zmniejszona ekspresja miR-646 została zidentyfikowana jako niezależny predyktor odległych przerzutów ccRCC. Mechanizm ten może obejmować szlak kinazy białkowej aktywowanej mitogenem (MAPK) poprzez ukierunkowanie na białko wiążące nin-one (NOB1), o czym świadczy równoczesna, odwrotna zmiana poziomu NOB1. Innym miRNA zidentyfikowanym jako związany z przerzutami ccRCC jest miR-30c . stwierdzono zmniejszenie miR-30c zarówno w zmianach pierwotnych, jak i przerzutowych. Ponadto, nadekspresja miR – 30C zmniejszała zdolność migracji i inwazji hodowanych in vitro komórek ccRCC. Dane te sugerują, że zmiany ekspresji miR-30C przewidują wczesne odległe przerzuty ccRCC, a przywrócenie jego poziomów pomaga zmniejszyć inwazyjność ccRCC.

stwierdzono, że wysoki poziom miR-125B jest skorelowany ze słabym wskaźnikiem przeżycia () i krótszym czasem przeżycia bez nawrotu () wśród 276 pacjentów poddanych nefrektomii ccRCC . Ogólnie rzecz biorąc, pacjenci z ccRCC z wysokim poziomem miR-125B byli narażeni na wysokie ryzyko nawrotu ccRCC (HR 2,396, 95% CI 1,365–4.778,), ale stratyfikacja według stadium klinicznego wykazała, że marker ten był prognostyczny tylko u osób w zaawansowanym stadium klinicznym (T2–4, HR 6,366, 95% CI 2,754–25,508,), a nie u osób we wczesnym stadium (T1, HR 1,507, 95% CI 0,614–3,857,). Dane te ponownie potwierdzają znaczenie miRNA i ich zmiany we wczesnym przewidywaniu nawrotu i przeżycia pacjentów z ccRCC po nefrektomii. Mir-122 i miR-514 zostały również zwalidowane jako differentially expressed markery miRNA w nawrotach ccRCC po radykalnej nefrektomii . Ekspresja miR – 514 jest znacznie zmniejszona, podczas gdy mir-122 jest zwiększony w zmianach pierwotnych i przerzutowych. Jednak tylko miR-514 pozostał jako niezależny czynnik przewidujący nawrót nowotworu w końcowym modelu regresji Coxa.

łącznie Mirna odgrywają rolę w przewidywaniu wystąpienia ccRCC oraz nawrotów pooperacyjnych i przerzutów. Mirna są więc użytecznymi narzędziami ułatwiającymi spersonalizowany wybór terapii i zindywidualizowany harmonogram obserwacji. Jednak obecne dowody są rzadkie i w dużej mierze pochodzą z ograniczonej liczby zdarzeń lub eksperymentów in vitro. Dokładna rola Mirna w ccRCC, i specyficznych mechanizmów molekularnych zaangażowanych, zasługuje na dalsze badania. Takie badania mogą umożliwić poprawę przeżycia i jakości życia takich pacjentów.

4. Przeżycie

nieprawidłowości w miRNA, regulacja w górę lub w dół, przewidywanie całkowitego przeżycia (lub) lub przeżycia wolnego od choroby (DFS). Stwierdzono, że ekspresja miR-194 zmniejsza się stopniowo w miarę rozwoju prawidłowych tkanek nerek do pierwotnego ccRCC i jest dalej zmniejszana w przypadku zmian przerzutowych . Niższe poziomy ekspresji miR – 194 są związane z niekorzystnymi DFS () i OS (). Analiza wielowymiarowa sugeruje ponadto, że miR-194 jest niezależnym markerem molekularnym dla OS (HR 0,51, 95% CI 0,37–0,71,) W szczególności dla zmian ≤ 4 cm (HR 0,43, 95% CI 0,3–0,62,). Tak więc miR-194 pomaga odróżnić agresywne małe nowotwory złośliwe o gorszym rokowaniu od guzów wolnostojących, ponieważ powinny one być traktowane w różny sposób. Stwierdzono zwiększenie ekspresji miR-126 u osobników ccRCC. Khella et al. stwierdzono, że nadekspresja miR-126 była związana z dłuższym OS zarówno w 481 przypadkach ccRCC (), jak i u 268 pacjentów z większymi zmianami (>4 cm,). Udział miR – 126 w karcynogenezie i progresji opierał się na wielu celach, takich jak SPRED1, IGF1R, BCL2, CRK, CCNE2, PIK3R2 i kilku szlakach, w tym szlakach sygnałowych HIF-1, VEGF, mTOR i pi3 K–Akt. W porównaniu z prawidłową tkanką nerek, mir – 210 zwiększono w tkance ccRCC . U pacjentów z wysokim poziomem mir – 210 stwierdzono 1,82-krotne zwiększenie ryzyka nawrotu choroby (HR 1,82, 95% CI 1,11–3,00, ) i 2,46-krotne zwiększenie ryzyka krótszego OS (HR 2,46, 95% CI 1,20–5,04, ). Krzywe przeżycia Kaplana-Meiera wykazały, że pacjenci z podwyższoną regulacją mir-210 mieli niższy DFS () i OS (). Podobne wyniki dla OS uzyskano u pacjentów z rozmiarem guza > 4 cm. Stwierdzono, że inny miRNA, miR-203, bierze udział w karcynogenezie i progresji ccRCC. Jest on obniżany w hodowanych in vitro komórkach RCC i próbkach ccRCC . miR–203 jest niezależnym czynnikiem prognostycznym OS dla pacjentów z RCC (HR 3,071, 95% CI 1,719-6,374, ), ponieważ niska ekspresja miR-203 przewiduje krótszy OS (). Eksperymenty in vitro wykazały, że miR-203 hamował wzrost i migrację komórek RCC poprzez bezpośrednie ukierunkowanie na FGF2, o czym świadczy częściowe tłumienie efektu supresyjnego guza w modelu nadekspresji FGF2. Podobnie, niskie poziomy miR – 497 były potencjalnym niezależnym czynnikiem przewidującym krótki OS u pacjentów z ccRCC .

wiele Mirna badano pod kątem przewidywania pooperacyjnego. Zwiększenie regulacji miR-630 było niezależnie skorelowane z niższym współczynnikiem przeżycia całkowitego (HR 3,021, 95% CI 2,074–5.726,) u 92 pacjentów z ccRCC poddanych nefrektomii, a zmniejszenie regulacji miR – 217 było związane ze słabym przeżywaniem pacjentów z ccRCC . Pięcioletni wskaźnik przeżycia pacjentów z wysokim poziomem mir-217 był większy niż u pacjentów z niską ekspresją miR-217. Porównując ekspresję miR-187 w próbkach ccRCC pooperacyjnych i histologicznie dopasowaną tkankę normalną (T/N), ekspresję miR-187 zmniejszano w próbkach ccRCC i zmniejszano stopniowo wraz z zaawansowaniem stopnia I stopnia zaawansowania guza . Wszyscy pacjenci z wysokim poziomem miR-187 (t/n > 1) przeżyli 5 lat po zabiegu; natomiast tylko 42% pacjentów z niskim poziomem miR-187 przeżyło w tym momencie (t/n < 0,42), co sugeruje hamującą rolę miR-187 w progresji ccRCC. Eksperymenty in vitro wykazały, że nadekspresja miR-187 hamowała wzrost komórek nowotworowych i zmniejszała ruchliwość poprzez bezpośrednie ukierunkowanie na B7 homolog 3 (B7-H3). Chen et al. poinformował, że ekspresja miR-129-3p została obniżona w próbkach ccRCC . Niskie poziomy miR–129–3p były również związane z niekorzystnymi DFS (HR 3,119, 95% CI 1,060-9,175, ) i OS (HR 3,199, 95% CI 1,075-9,521, ). 87.5% pacjentów z ccRCC z poziomem miR-129-3P powyżej mediany przeżyło 43 miesiące, w przeciwieństwie do tylko 54,2% pacjentów z poziomem poniżej mediany. Udział miR-129-3P w przerzutach ccRCC polegał na zmniejszeniu liczby genów związanych z przerzutami, w tym SOX4, P-FAK, MMP2 i MMP-9. Co więcej, ccRCC można było odróżnić od prawidłowej tkanki nerek zgodnie z poziomem miR-129-3P z dokładnością do 73,5%.

wzrost mir-21 był skorelowany z przeżywalnością pacjentów z ccRCC specyficzną dla nowotworu. Próg ΔΔCt 1.Czułość 66% i swoistość 81%. Obniżenie poziomu miR-126 było również związane z przeżywalnością specyficzną dla nowotworu. Próg ΔΔCt wynoszący 0,57 dawał czułość i swoistość odpowiednio 36% i 100%. Połączenie dwóch markerów zapewnia synergiczne działanie prognostyczne dla przeżycia specyficznego dla nowotworu z lepszą czułością i swoistością (88% I 75%, resp.). Ponadto, przy łącznym wskaźniku ryzyka przy odcięciu wynoszącym 6,82 w oparciu o dwa Mirna, przewidywał on 5-letni wskaźnik przeżycia specyficznego dla raka wynoszący 96% u pacjentów niskiego ryzyka i 48% u pacjentów wysokiego ryzyka.

inne badanie wykazało, że stosunek miR-21 do miR-10B (miR 21/10B) był niezależnie skorelowany z przeżywalnością () i etapem TNM, z lepszą wydajnością prognostyczną niż pojedyncza miRNA . Analiza pacjentów bez przerzutów wykazała, że pacjenci z niskim poziomem miR21/10B mieli dłuższy czas przeżycia specyficznego dla choroby ( miesiące) oraz wyższy wskaźnik przeżycia 5-letniego i 10-letniego (84,2%) niż pacjenci z wysokim poziomem miR21/10B, u których czas przeżycia specyficznego dla choroby wynosił miesiące oraz 5-letnie (51,6%) i 10-letnie (49,1%). Przy wartości odcięcia ustawionej na medianie, model regresji ryzyka proporcjonalnego Coxa wykazał, że miR21/10B jest niezależnym czynnikiem prognostycznym (95% CI = 1,201–5,736,). Tak więc miR21 / 10B może być stosowany do stratyfikacji ryzyka pooperacyjnego u pacjentów bez przerzutów.

mir-141-3p i Mir-145-5p jako regulatory posttranskrypcyjne hamują migrację i inwazję komórek nowotworowych poprzez celowanie w NRP2 lub SLC16A3. Co ciekawe, jednoczesna nadekspresja obu Mirna wspólnie hamuje migrację poprzez hamowanie ekspresji HS6ST2 i LOX, z których ostatnia była silnym czynnikiem prognostycznym dla OS w ccRCC.

porównano pacjentów ccRCC () i pacjentów ccRCC z skrzepliną nowotworową (TT) rozciągającą się do żyły głównej dolnej, co ogólnie wskazywało na złe rokowanie . Wyniki wykazały, że miR-21, miR-126 i miR-221 mogą niezależnie przewidywać śmierć związaną z rakiem u pacjentów z ccRCC. Łączny wynik oparty na trzech mirnach obliczano według wzoru (4.592 × ΔCt Mir-21) + (-3,892 × ΔCt Mir-126) + (-1,938 × ΔCt Mir-221). Z wartością odcięcia 18,7. Swoistość oceny ryzyka dla pacjentów wysokiego ryzyka wynosiła 90%, natomiast dla pacjentów niskiego ryzyka 87%.

biorąc razem, specyficzne Mirna mogą być potencjalnymi markerami przewidującymi przeżycie pacjentów w ccRCC. Połączenie wielu Mirna lub miRNA z parametrami klinicznymi, na przykład Stadium TNM lub wielkością guza, uzyskało lepszą wydajność predykcyjną z większą dokładnością, czułością i swoistością niż pojedyncze Mirna. Połączony wynik oparty na dwóch lub więcej Mirna jest wygodny i wiarygodny dla rozwarstwienia ryzyka u pacjentów z ccRCC.

5. Prospektywne

gromadzenie dowodów wykazało, że Mirna, szczególnie w grupie, są wrażliwymi i specyficznymi nowymi nieinwazyjnymi biomarkerami do przewidywania stopnia patologicznego, nawrotu/przerzutów i przeżycia u pacjentów z ccRCC. miRNA może być użytecznym narzędziem do identyfikacji pacjentów z wysokim ryzykiem złego rokowania, a tym samym ułatwiać spersonalizowaną terapię i harmonogram obserwacji (rycina 1). Obecnie wykrywanie miRNA opiera się na ilościowym PCR w czasie rzeczywistym (qRT-PCR). Interpretacja wpływu ekspresji miRNA pozostaje jednak wyzwaniem w warunkach klinicznych.

1

prognostyczne znaczenie Mirna w ccRCC. miRNAs przewidują rokowanie ccRCC w aspektach patologicznego stopnia i stadium, nawrotu i przerzutów oraz przeżycia.

dodatkowo, jak zrozumieć wzajemną i skomplikowaną regulację Mirna i genów docelowych jest inną kwestią, ponieważ każdy gen może mieć wpływ na różne Mirna, a z kolei każdy miRNA może kierować wiele genów. Badania nad zaangażowaniem Mirna w ccRCC są jeszcze na wstępnym etapie i wymagają dalszych badań przed zastosowaniem klinicznym. I podsumowaliśmy wszystkie Mirna, jak wspomniano w naszym manuskrypcie, niektóre ustalenia (tabele 1 i 3) i mechanizm funkcjonalny (Tabela 2).

konflikty interesów

autorzy oświadczają, że nie występują w nich konflikty interesów.