Μελέτη της έκφρασης κυκλικών μορίων RNA σε νεοπλάσματα πεπτικού

Abstract

Colorectal cancer (CRC) is one of the most prevalent and deadly neoplasms globally; this fact puts emphasis on the need for accurate molecular biomarkers for early detection and accurate prognosis. Circular RNAs (circRNAs) have recently emerged as very promising cancer biomarkers. In this doctoral thesis, the expression levels of circular transcripts of the protein arginine methyltransferase 1 (PRMT1) and chaperonin-containing TCP1 subunit 3 (CCT3) genes were examined, in terms of their potential of predicting prognosis of patients diagnosed with colorectal adenocarcinoma, the most frequent type of CRC. Hence, a highly sensitive quantitative PCR (qPCR) assay was developed and applied to quantify circ-PRMT1 expression in cDNAs from 210 primary colorectal adenocarcinoma tissue specimens and 86 paired normal colorectal mucosae, and another nested qPCR assay for quantification of circ-CCT3 expression in 216 primary colorectal adenocarcinoma tissue specimens and 86 paired normal colorectal mucosae. Extensive biostatistical analysis was then performed to assess the potential prognostic power of circ-PRMT1 and circ-CCT3. Significant overexpression of these circRNAs was observed in colorectal adenocarcinoma tissue samples in contrast to their non-cancerous counterparts. Moreover, higher circ-PRMT1 and circ-CCT3 expression was correlated with poorer disease-free survival (DFS) and worse overall survival (OS) in colorectal adenocarcinoma patients. Interestingly, multivariate Cox regression analysis revealed that the prognostic value of the expression of these circRNAs does not depend on other established prognostic factors included in the prognostic model. Furthermore, the stratification of patients based on TNM staging revealed that higher circ-PRMT1 and circ-CCT3 levels were significantly related to shorter DFS and OS intervals, particularly in patients with colorectal adenocarcinoma of TNM stage II or III. In summary, this doctoral thesis provides evidence that overexpression of each of these circRNAs represents a promising molecular biomarker of poor prognosis in colorectal adenocarcinoma, independently predicting short-term disease recurrence.

Τα κυκλικά μόρια RNA (circRNAs) αποτελούν υποσχόμενους βιοδείκτες σε μια σειρά από ανθρώπινες νόσους, συμπεριλαμβανομένων διαφόρων τύπων καρκίνου. Ορισμένα από αυτά εμφανίζουν ιστο-ειδικότητα και ενίοτε υψηλή έκφραση, ειδικά σε καρκινικούς ιστούς. Επίσης, είναι ιδιαίτερα σταθερά μόρια σε βιολογικά υγρά. Ο προσδιορισμός τους με μοριακές δοκιμασίες είναι, όμως, αρκετά απαιτητικός, καθότι πρέπει να αποφεύγεται ο συμπροσδιορισμός γραμμικών μεταγράφων. Αρκετές επιστημονικές μελέτες έχουν παράσχει ενδείξεις για τη σημαντική κλινική αξία ορισμένων από αυτά ως υποσχόμενων μοριακών βιοδεικτών για νεοπλάσματα του πεπτικού, συμπεριλαμβανομένου του καρκίνου του παχέος εντέρου και του ορθού. Στην παρούσα διδακτορική διατριβή, υπήρξε εστίαση στη μοριακή μελέτη της έκφρασης συγκεκριμένων κυκλικών μορίων RNA (circRNAs) σε όγκους παχέος εντέρου και σε παρακείμενους φυσιολογικούς ιστούς, καθώς και η προγνωστική σημασία της έκφρασης αυτών των μορίων. Στα πλαίσια εκπόνησής της, διερευνήθηκε η χρησιμότητα συγκεκριμένων circRNAs (circ-PRMT1 και circ-CCT3) ως πιθανοί καρκινικοί δείκτες πρόγνωσης και παρακολούθησης της νόσου. Η έκφραση αμφότερων των δύο circRNAs (circ-PRMT1 και circ-CCT3) φάνηκε ότι είναι υψηλότερη στους καρκινικούς όγκους παχέος εντέρου, σε σχέση με τον παρακείμενο φυσιολογικό ιστό. Η σύγκριση μεταξύ ζευγών καρκινικού και μη καρκινικού ιστού παχέος εντέρου έδειξε προφανή αύξηση της έκφρασης τους στους καρκινικούς όγκους. Επιπλέον, και τα δύο αυτά μόρια δίνουν πολύ καλές καμπύλες ROC, με το circ-CCT3 να υπερέχει εν προκειμένω ως προς τη διακριτική του ικανότητα. Επιπλέον, σε αντίθεση με την έκφραση του circ-PRMT1, η έκφραση του circ-CCT3 διέφερε σημαντικά μεταξύ ασθενών με όγκους διαφορετικών σταδίων TNM. Συγκεκριμένα, η έκφραση του circ-PRMT1 βρέθηκε να είναι αυξημένη σε ασθενείς με αδενοκαρκίνωμα παχέος εντέρου σε προχωρημένο στάδιο TNM. Αναφορικά με την επιβίωση από τη νόσο, φαίνεται ότι οι ασθενείς με υψηλή έκφραση του circ-PRMT1 ή του circ-CCT3 στους όγκους τους είχαν βραχύτερη DFS και OS, συγκριτικά με αυτούς που εξέφραζαν σε χαμηλά επίπεδα το εν λόγω μόριο στα καρκινικά κύτταρα παχέος εντέρου τους. Εν κατακλείδι, η υπερέκφραση καθενός εκ των δύο μελετώμενων κυκλικών μορίων RNA φαίνεται να αποτελεί δυσμενή προγνωστικό μοριακό δείκτη στο αδενοκαρκίνωμα του παχέος εντέρου και του ορθού. Περαιτέρω μελέτες θα μπορούσαν να αποσαφηνίσουν το δυναμικό αυτών.