miARN în predicția prognosticului în carcinomul cu celule renale cu celule clare

rezumat

carcinomul cu celule renale (RCC) este cel mai frecvent tip de malignitate urinară. Carcinomul cu celule renale cu celule clare (ccRCC) este subtipul predominant RCC, reprezentând 70-80% din RCC. În ultimii ani, miARN-urile s-au dovedit a fi strâns asociate cu rezultatul pacienților cu ccRCC. În această revizuire, rezumăm progresele recente în cercetarea care explorează rolul miRNAs în prezicerea prognosticului la pacienții cu ccRCC.

1. Introducere

carcinoamele cu celule renale (RCC) sunt tumori maligne derivate din celule epiteliale tubulare renale, dintre care carcinomul cu celule renale cu celule clare (ccRCC) este subtipul patologic predominant. Deoarece ccRCC nu este sensibil la radioterapia sau chimioterapia tradițională, iar terapiile vizate de mRCC sunt de obicei costisitoare, ccRCC este cel mai adesea tratat cu nefrectomie radicală sau parțială . În stadiul incipient al bolii, ccRCC nu provoacă semne sau simptome specifice și aproximativ o treime dintre pacienți au metastaze îndepărtate la momentul diagnosticului . Deși rezecția chirurgicală poate rezolva în mod eficient ccRCC, 20 până la 40% dintre pacienți dezvoltă încă recurență locală sau metastaze la distanță după operație.

microARN-urile (miARN-urile) sunt ARN-uri mici necodificate de 20-22 nucleotide. În țesuturile ccRCC, a fost observată expresia aberantă a unor miARN . Măsurarea expresiei acestor miARN poate distinge ccRCC de țesutul normal , poate prezice prognosticul și poate evidenția potențialele ținte terapeutice . Un studiu anterior a caracterizat o semnătură miARN de 22 miARN care, dintre 147 de profiluri miARN de la 411 pacienți ccRCC, a fost corelată independent cu rezultatele ccRCC . Recent, miARN-urile au atras din ce în ce mai multă atenție datorită asociațiilor lor speciale cu prognosticul ccRCC. În această revizuire, discutăm despre implicarea miARN în ccRCC în aspecte, și anume gradul sau stadiul patologic, recurența și metastazele și supraviețuirea.

2. Gradul sau stadiul patologic

predicția preoperatorie a gradului sau stadiului patologic poate facilita formularea și implementarea planului de tratament individualizat. În ultimii ani, miARN-urile s-au dovedit a fi asociate cu gradul și stadiul patologic. Ishihara și colab. s-au găsit niveluri remarcabil de scăzute de miR-23B și miR-27B în țesuturile ccRCC care trebuie asociate cu stadiul patologic avansat (definit ca stadiul 3 ) și gradul avansat (gradul 3 ) al ccRCC . Expresia anormală a miR-23B și miR-27B a fost corelată cu supraviețuirea globală nefavorabilă, iar refacerea acestor anomalii a dus la inhibarea creșterii ccRCC și a metastazelor. Clusterul miR-23B / 27B a fost astfel un marker prognostic precis al rezultatelor patologice în ccRCC. Reglarea ascendentă a miR-29b a fost găsită atât în țesutul renal malign, cât și în liniile celulare RCC cultivate in vitro . Creșterea în expresia miR-29b a fost asociată cu stadiul clinic nefavorabil () și supraviețuirea globală () la pacienții cu ccRCC, în timp ce miR-29b a accelerat creșterea și migrarea celulelor RCC prin reglarea transcripțională a KIF1B.

o creștere de 17,5 ori în expresia miR-125b s-a dovedit a fi corelată cu un grad mai mare Fuhrman () și stadiu avansat de metastază tumorală (TNM) (III + IV versus I + II, ) în 276 ccrcc . Analiza Cox multivariată a demonstrat că miR–125b este un factor prognostic independent (RR 1.860, IÎ 95% 1.059-3.269 ) al ccRCC. În plus, combinația dintre mir-125b și stadiul TNM (–indice 0,715, IÎ 95% 0,656-0,773) a îmbunătățit precizia predictivă a prognozei CCRCC a TNM singur (–indice 0,664, IÎ 95% 0,614-0,715), reflectând capacitatea predictivă sinergică a celor doi parametri.

luate împreună, aceste dovezi pot oferi un sprijin teoretic important pentru predicția și evaluarea prognosticului ccRCC. MiRNAs singur sau în special în combinație cu alte caracteristici clinicopatologice reprezintă instrumente valoroase pentru stratificarea prognostică a pacienților cu CCR. Cu toate acestea, mecanismele posibile prin care aceste miARN sunt implicate în dezvoltarea și progresia ccRCC rămân în mare parte necunoscute. Aceste probleme nerezolvate pot fi depășite prin optimizarea chirurgiei de rezecție renală și detectarea îmbunătățită a diferitelor miARN în viitor.

3. Recurența și metastaza

analiza a 111 exemplare RCC a evidențiat un grad semnificativ mai mare de metilare în Insulele CpG mir-124-3 decât țesuturile normale, care a fost asociat cu apariția metastazelor îndepărtate (), grad patologic ridicat () și risc crescut de recurență a bolii () . Aceste date au sugerat miR-124-3 ca biomarker candidat optim pentru stratificarea riscului pacienților cu CCR. De asemenea, nivelurile ridicate de miR-27a-3p s-au dovedit a fi implicate în progresia CCR . Într-un model de risc proporțional Cox multivariat, expresia ridicată miR-27a-3p a conferit un risc crescut de 2,71 ori mai mare de recurență a ccRCC (HR 2,71, IÎ 95% 1,23–6,42), indicând miR-27a-3p ca factor prognostic independent pentru a prezice recurența ccRCC. În studiul realizat de Huang și colab. , pacienții cu ccrcc metastatic hematogen au avut niveluri mai scăzute de miR-30A, densitate mai mare a microvaselor tumorale și niveluri mai ridicate de Expresie DLL4 decât cei fără metastaze sau cu doar metastaze limfatice. Datele de urmărire de 3 ani de la 65 de pacienți cu ccRCC fără metastaze sincrone au demonstrat că pacienții cu niveluri ridicate de miR-30A au prezentat o probabilitate mai mică de răspândire hematogenă și o supraviețuire mai lungă fără metastaze decât cei cu niveluri scăzute de miR-30A. Astfel, miR-30A este independent predictiv al metastazelor hematogene ccRCC, care poate facilita terapia individualizată pentru a reduce mortalitatea specifică metastazelor. În mod similar, expresia miR-646 a scăzut odată cu progresia ccRCC de la nemetastază sau metastază limfatică la metastaze îndepărtate . Datele de urmărire pe cinci ani de la 70 de pacienți cu ccRCC fără metastaze au arătat că pacienții cu ccRCC cu niveluri ridicate de miR-646 au obținut un timp de supraviețuire mai bun fără metastaze (). Expresia redusă miR – 646 a fost identificată ca un predictor independent al metastazelor îndepărtate ale ccRCC. Mecanismul de bază ar putea implica calea protein kinazei activate de mitogen (MAPK) prin direcționarea proteinei de legare nin one (NOB1), evidențiată printr-o modificare concomitentă, inversă a nivelului NOB1. Un alt miARN identificat a fi asociat cu metastaza ccRCC este miR-30c . miR-30c s-a dovedit a fi reglat în jos atât în leziunile primare, cât și în cele metastatice. În plus, supraexprimarea miR-30c a scăzut capacitatea de migrare și invazie a celulelor ccrcc cultivate in vitro. Aceste date sugerează că modificările expresiei miR-30c prezic metastazele îndepărtate timpurii ale ccRCC, iar restabilirea nivelurilor sale ajută la reducerea invazivității ccRCC.

Fu și colab. s-au găsit niveluri ridicate de miR-125b care să fie corelate cu o rată de supraviețuire slabă () și o supraviețuire mai scurtă fără recurență () la 276 de pacienți ccrcc supuși nefrectomiei . În general, pacienții ccRCC cu niveluri ridicate de miR-125b au prezentat un risc crescut de recurență a ccRCC (RR 2,396, IÎ 95% 1,365–4.778, ), dar stratificarea pe etape clinice a arătat că acest marker a fost predictiv doar la cei aflați într–un stadiu clinic avansat (T2–4, RR 6.366, IÎ 95% 2.754–25.508, ) și nu la cei aflați într-un stadiu incipient (T1, RR 1.507, IÎ 95% 0.614-3.857, ). Aceste date confirmă din nou semnificația miARN și modificările lor în predicția timpurie a recurenței și supraviețuirii pacienților cu ccRCC după nefrectomie. MiR-122 și miR-514 au fost, de asemenea, validate ca markeri miARN exprimați diferențiat în recurența ccRCC după nefrectomie radicală . Expresia miR – 514 este semnificativ reglată în jos, în timp ce miR-122 este reglat în sus în leziunile primare și metastatice. Cu toate acestea, numai miR-514 a rămas ca un factor independent care prezice recurența tumorii în modelul final de regresie Cox.

luate împreună, miARN joacă un rol în prezicerea apariției ccRCC și a recurenței și metastazelor postoperatorii. Astfel, miARN – urile sunt instrumente utile care facilitează selecția personalizată a terapiei și programul individualizat de urmărire. Cu toate acestea, dovezile actuale sunt rare și provin în mare parte din numărul limitat de evenimente sau experimente in vitro. Rolul precis al miRNAs în ccRCC și mecanismele moleculare specifice implicate merită investigații suplimentare. Astfel de cercetări pot permite îmbunătățirea supraviețuirii și a calității vieții acestor pacienți.

4. Supraviețuire

anomalii ale miARN, reglarea în sus sau în jos, prezic supraviețuirea globală (OR) sau supraviețuirea fără boală (DFS). S-a raportat că expresia miR-194 scade treptat pe măsură ce țesuturile renale normale se dezvoltă în ccrcc primar și este în continuare scăzută în leziunile metastatice . Nivelurile inferioare de Expresie miR-194 sunt asociate cu DFS () și OS () nefavorabile. Analiza multivariată sugerează în continuare că miR-194 este un marker molecular independent pentru OS (HR 0,51, IÎ 95% 0,37–0,71, ) în special pentru leziunile de 4 cm (HR 0,43, IÎ 95% 0,3–0,62, ). Astfel, miR-194 ajută la distingerea malignităților agresive mici cu prognostic mai rău de tumorile indolente, deoarece acestea ar trebui tratate diferențiat. Expresia miR-126 s-a dovedit a fi crescută la exemplarele ccRCC. Khella și colab. s-a constatat că supraexprimarea miR-126 a fost asociată cu un OS mai lung atât la 481 de cazuri ccRCC (), cât și la 268 de pacienți cu leziuni mai mari (>4 cm ) . Implicarea miR-126 în carcinogeneză și progresie s–a bazat pe o serie de ținte, cum ar fi SPRED1, IGF1R, BCL2, CRK, CCNE2, PIK3R2 și mai multe căi, inclusiv HIF-1, VEGF, mTOR și PI3 k-AKT căi de semnalizare. În comparație cu țesutul renal normal, mir-210 a fost reglat în sus în țesutul ccRCC . Pacienții cu niveluri ridicate de mir-210 au prezentat un risc crescut de recidivă de 1, 82 ori (RR 1, 82, IÎ 95% 1, 11-3, 00 ) și un risc crescut de 2, 46 ori mai mic de sg (RR 2, 46, IÎ 95% 1, 20–5, 04,). Curbele de supraviețuire Kaplan-Meier au arătat că pacienții cu mir-210 reglat în sus au avut DFS () și SG () mai mici. Rezultate similare pentru OS au fost obținute la pacienții cu dimensiunea tumorii > 4 cm. Un alt miARN, miR-203, s-a dovedit a fi implicat în carcinogeneza și progresia ccRCC. Este reglat în jos în celulele RCC cultivate in vitro și în specimenele ccRCC . miR–203 este un factor prognostic independent al sg pentru pacienții cu RCC (RR 3.071, IÎ 95% 1.719-6.374, ), deoarece expresia mir-203 scăzută prezice un SG mai scurt (). Experimentele in vitro au arătat că miR-203 a inhibat creșterea și migrarea celulelor RCC, prin direcționarea directă a FGF2, după cum reiese din atenuarea parțială a efectului supresiv tumoral într-un model de supraexpresie FGF2. În mod similar, nivelurile scăzute de miR-497 au fost un factor potențial independent pentru prezicerea unui OS scurt la pacienții cu ccRCC .

un număr de miARN au fost studiate pentru predicția postoperatorie. Reglarea ascendentă a miR – 630 A fost corelată independent cu o rată de supraviețuire globală mai mică (RR 3,021, IÎ 95% 2,074–5.726,) la 92 de pacienți ccrcc supuși nefrectomiei, iar reglarea redusă a miR-217 a fost legată de supraviețuirea slabă a pacienților ccRCC . Rata de supraviețuire de cinci ani a pacienților cu niveluri ridicate de miR-217 a fost mai mare decât cea a celor cu expresie scăzută miR-217. Prin compararea expresiei miR-187 în probele ccrcc postoperatorii și țesutul normal potrivit histologic (T/N), expresia miR-187 a fost reglată în jos în probele ccRCC și a scăzut treptat odată cu avansarea gradului și stadiului tumorii . Toți pacienții cu niveluri ridicate de miR-187 (T/n > 1) au supraviețuit la 5 ani după operație; în schimb, doar 42% dintre cei cu nivel scăzut de miR-187 au supraviețuit în acest moment (T/N < 0,42), sugerând un rol supresiv al miR-187 în progresia ccRCC. Experimentele in vitro au arătat că supraexprimarea miR-187 a inhibat creșterea celulelor tumorale și a scăzut motilitatea prin direcționarea directă B7 omolog 3 (B7-H3). Chen și colab. a raportat că expresia miR-129-3p a fost reglată în jos în specimenele ccRCC . Nivelurile scăzute de miR–129–3p au fost, de asemenea, asociate cu DFS nefavorabile (HR 3.119, IÎ 95% 1.060-9.175,) și SG (HR 3.199, IÎ 95% 1.075-9.521,). 87.5% dintre pacienții ccRCC cu un nivel miR-129-3p peste mediană au supraviețuit 43 de luni, spre deosebire de doar 54,2% dintre pacienții cu un nivel sub mediană. Implicarea miR-129-3P în metastazele ccRCC s-a bazat pe reglarea descendentă a unui număr de gene legate de metastaze, inclusiv SOX4, p-FAK, MMP2 și MMP-9. Mai mult, ccRCC ar putea fi discriminat de țesutul renal normal în funcție de nivelurile miR-129-3p cu o precizie de 73,5%.

reglarea ascendentă a miR-21 a fost raportată a fi corelată cu supraviețuirea specifică cancerului la pacienții cu ccRCC. Pragul de 1.61 a dat o sensibilitate de 66% și o specificitate de 81%. Reglarea descendentă a miR-126 a fost, de asemenea, asociată cu supraviețuirea specifică cancerului. Un prag de 0,57 de la 0,57 a determinat o sensibilitate și specificitate de 36% și, respectiv, 100%. Combinația celor doi markeri realizează o performanță predictivă sinergică pentru supraviețuirea specifică cancerului, cu sensibilitate și specificitate îmbunătățite (88% și 75%, resp.). De asemenea, cu un scor de risc combinat la limită de 6,82 pe baza celor două miARN, a prezis o rată de supraviețuire specifică cancerului de 5 ani de 96% pentru pacienții cu risc scăzut și 48% pentru pacienții cu risc ridicat.

un alt studiu a arătat că raportul dintre miR-21 și miR-10b (miR 21/10b) a fost corelat independent cu supraviețuirea () și stadiul TNM, cu performanțe predictive mai bune decât miARN singular . Analiza pacienților fără metastaze a arătat că pacienții cu miR21/10b scăzut au avut o supraviețuire mai lungă ( luni) specifică bolii și rate de supraviețuire mai mari la 5 ani și 10 ani (84,2%) decât cei cu miR21/10b ridicat, care au avut o supraviețuire specifică bolii de luni și o rată de supraviețuire la 5 ani (51,6%) și 10 ani (49,1%). Cu valoarea limită stabilită la mediană, un model de regresie a riscului proporțional Cox a indicat că miR21 / 10b a fost un factor prognostic independent (IÎ 95% = 1.201–5.736, ). Astfel, miR21 / 10b ar putea fi utilizat pentru stratificarea riscului postoperator a pacienților fără metastaze.

miR-141-3P și miR-145-5p ca regulatori posttranscripționali sunt raportați pentru a suprima migrația și invazia celulelor tumorale prin direcționarea NRP2 sau SLC16A3. Interesant este că supraexprimarea simultană a ambelor miARN inhibă cooperativ migrația prin suprimarea expresiei HS6ST2 și LOX, aceasta din urmă fiind un factor prognostic puternic pentru OS în ccRCC.

Vergho și colab. comparativ pacienții ccRCC () și pacienții ccRCC cu un tromb tumoral (TT) care se extinde în vena cavă inferioară, ceea ce a indicat în general un prognostic slab . Rezultatele au arătat că miR-21, miR-126 și mir-221 ar putea prezice în mod independent moartea legată de cancer la pacienții cu ccRCC. Un scor combinat bazat pe trei miARN a fost calculat conform formulei (4.592 xlct mir-21) + (-3.892 xlct mir-126) + (-1.938 xlct miR-221). Cu o valoare limită de 18,7. Specificitatea scorului de risc pentru pacienții cu risc crescut a fost de 90%, în timp ce pentru pacienții cu risc scăzut a fost de 87%.

luate împreună, miARN specifice pot fi markeri potențiali pentru prezicerea supraviețuirii pacienților în ccRCC. Combinația de miARN multiple sau miARN cu parametrii clinici, de exemplu, stadiul TNM sau dimensiunea tumorii, a obținut performanțe predictive mai bune cu o precizie, sensibilitate și specificitate mai mari decât miARN singulare. Un scor combinat bazat pe două sau mai multe miARN este convenabil și fiabil pentru stratificarea riscului pacienților cu ccRCC.

5. Prospectiv

acumularea de dovezi a arătat că miARN, în special într-un grup, sunt biomarkeri neinvazivi noi sensibili și specifici pentru predicția gradului patologic, recurenței/metastazelor și supraviețuirii pentru pacienții ccRCC. miARN poate fi instrumente utile pentru identificarea pacienților cu risc crescut de prognostic slab și, astfel, facilitează terapia personalizată și programul de urmărire (Figura 1). În prezent, detectarea miARN se bazează pe PCR cantitativ în timp real (qRT-PCR). Cu toate acestea, interpretarea impactului expresiei miARN rămâne o provocare în setările clinice.

Figura 1

semnificația prognostică a miARN în ccRCC. miRNAs prezic prognosticul ccRCC în aspecte de grad și stadiu patologic, recurență și metastaze și supraviețuire.

în plus, modul de înțelegere a reglementării reciproce și complicate a miARN și a genelor țintă este o altă întrebare, deoarece fiecare genă poate fi afectată de miARN diferite și, la rândul său, fiecare miARN poate viza mai multe gene. Cercetarea implicării miRNAs în ccRCC se află încă într-o etapă preliminară și necesită investigații suplimentare înainte de aplicarea clinică. Și am rezumat toate miARN-urile așa cum au fost menționate în manuscrisul nostru, unele descoperiri (tabelele 1 și 3) și mecanismul funcțional (Tabelul 2).

conflicte de interese

autorii declară că nu au conflicte de interese.