Γενετική βάση του καρκίνου του νεφρού και συσχέτιση με θεραπευτική απόκριση

Abstract

Kidney cancer is the 3rd most common malignancy of the urinary tract with increasing rates in recent decades. Renal transmucosal carcinoma (ccRCC) constitutes the major category of renal cancer with a rate of more than 80%. The diagnosis of ccRCC is still one of the most important issues of the disease as there is no stable clinical picture and it is usually detected incidentally. The need to investigate biomarkers for the diagnosis of ccRCC as well as the investigation of signaling pathways that will be therapeutic targets for the treatment of the disease are key issues. The hypoxia factor HIF-1 is inextricably linked to renal cancer, which is considered to be a disease of metabolism, as it affects the transcription of important metabolic enzymes such as aldolase (ALDOA). The primary objective of the study was to assess the expression levels of HIF-1, ALDOA and non-coding RNAs (mir-122, mir-1271, MALAT-1) genes in patients with transmucosal renal cancer compared to healthy samples. For this study, ccRCC renal tissue cancer samples as well as peripheral blood samples were collected to perform gene comparison by Real-Time PCR. The second aim of the study was to assess the expression levels of SOX-6 and Claudin-4 proteins by immunohistochemical method in order to correlate with the clinicopathological characteristics of the patients. Paraffin-embedded renal tissue samples were used for this procedure. Finally, an attempt is being made to investigate the possible pathways in which HIF-1 is involved with the other genes in order to develop new targeted therapies. An increase in HIF-1 expression levels was observed in all ccRCC tissue samples which was accompanied by an increase in the expression of ALDOA, MALAT-1 and mir-122 genes. In contrast, the expression of mir-1271 which appears to have tumor suppressive properties was found to be decreased in ccRCC samples. Regarding the levels of SOX-6 protein, which is a target of mir-122 and mir-171 and also has tumor suppressive activity, its under-expression was observed in cancer samples and there was no clinicopathological correlation. In conclusion, we concluded that HIF-1 is a key molecule in ccRCC tumorigenesis and hypothesize that ALDOA, MALAT-1, mir-122, mir-1271 and SOX-6 are involved in a common pathway that definitely needs to be further investigated in order to be used as a therapeutic target to treat the disease.

Ο καρκίνος του νεφρού αποτελεί την 3η πιο κοινή κακοήθεια του ουροποιητικού συστήματος με αυξανόμενα ποσοστά τις τελευταίες δεκαετίες. Το διαυγοκυτταρικό καρκίνωμα του νεφρού (ccRCC) συνιστά την βασική κατηγορία του νεφρικού καρκίνου με ποσοστό μεγαλύτερο από το 80%. Η διάγνωση του ccRCC αποτελεί μέχρι και σήμερα ένα από τα σημαντικότερα θέματα της ασθένειας καθώς δεν υπάρχει σταθερή κλινική εικόνα και συνήθως εντοπίζεται τυχαία. H ανάγκη έρευσης βιοδεικτών για τη διάγνωση του ccRCC καθώς και η διερεύνηση σηματοδοτικών μονοπατιών που θα αποτελέσουν θεραπευτικούς στόχους για την αντιμετώπιση του αποτελούν καίρια ζητήμητα. O παράγοντας υποξίας HIF-1 συνδέεται άρρηκτα με τον νεφρικό καρκίνο που θεωρείται ότι συνιστά ασθένεια του μεταβολισμού, καθώς επηρεάζει τη μεταγραφή σημαντικών μεταβολικών ενζύμων όπως της αλδολάσης (ALDOA). Ο πρωταρχικός στόχος της μελέτης ήταν η εκτίμηση των επιπέδων έκφρασης των γονιδίων HIF-1, ALDOA και των μη κωδικοποιητικών μορίων RNAs (mir-122, mir-1271, MALAT-1) σε ασθενείς με διαυγοκυτταρικό καρκίνο του νεφρού συγκριτικά με υγιή δείγματα. Για την πραγματοποίηση της έρευνας, συλλέχθηκαν καρκινικά δείγματα νεφρικού ιστού ccRCC καθώς και δείγματα περιφερικού αίματος προκειμένου να γίνει η γονιδιακή σύγκριση μέσω της Real-Time PCR. Δεύτερος στόχος της μελέτης ήταν η εκτίμηση των επιπέδων έκφρασης των πρωτεϊνων SOX-6 και Claudin-4 με ανοσοϊστοχημική μέθοδο προκειμένου να γίνει συσχέτιση με τα κλινοπαθαλογικά χαρακτηριστικά των ασθενών. Για την διαδικασία αυτή χρησιμοποιήθηκαν δείγματα μονιμοποιημένου σε παραφίνη νεφρικού ιστού. Τέλος, εγίνε προσπάθεια διερεύνησης των πιθανών μονοπατιών στα οποία εμπλέκεται o HIF-1 με τα υπόλοιπα γονίδια για την δημιουργία νέων στοχευμένων θεραπειών. Παρατηρήθηκε η αύξηση των επιπέδων έκφρασης του HIF-1 σε όλα τα ccRCC δείγματα ιστού η οποία συνοδεύτηκε από την αύξηση της έκφρασης των γονίδιων της ALDOA, MALAT-1 και mir-122. Αντίθετα, η έκφραση του mir-1271 που φαίνεται να έχει ογκοκατασταλτικές ιδιότητες βρέθηκε μειωμένη στα ccRCC δείγματα. Αναφορικά με τα επίπεδα της πρωτεϊνης SOX-6, που αποτελεί στόχο των mir-122 και mir-171 και έχει επίσης ογκοκατασταλτική δράση, παρατηρήθηκε η υποέκφραση της στα καρκινικά δείγματα και δεν υπήρξε κλινοπαθολογική συσχέτιση. Συμπερασματικά, καταλήξαμε στο ότι ο HIF-1 αποτελεί μόριο κλειδί στην ογκογένεση του ccRCC και υποθέτουμε πως τα ALDOA, MALAT-1, mir-122, mir-1271 και SOX-6 εμπλέκονται σε ένα κοινό μονοπάτι που χρειάζεται να διερευνηθεί σίγουρα περαιτέρω προκειμένου να χρησιμοποιηθεί ως θεραπευτικός στόχος για την αντιμετώπισης της ασθένειας.