ANÁLISIS DE MICROARNS EN CÁNCER DE PULMÓN NO MICROCÍTICO

Abstract

Lung cancer is the leading cause of death cancer-related worldwide, and is the third most common cancer type. The non-small cell lung cancer (NSCLC) comprises almost 85% of all lung cancers and the 5-year survival rate remains poor. The microRNAs (miRNAs) are a class of small non-coding RNAs that regulate post-transcriptionally the gene expression, being involved in essential processes of the cell. Deregulated miRNAs have been found in many diseases, including cancer, and as a result, there is a growing interest in studying their role as potencial biomarkers. The main objective of this doctoral thesis is to analyze the differential expression of miRNAs in a patient training group by next generation sequencing (NGS) to later validate the findings in an independent set of patients using a less complex technique, such as RTqPCR and evaluate its possible correlation with clinical-pathological and prognostic variables. Likewise, this will allow us to know in greater depth the profile of miRNAs in patients with NSCLC. The analysis by NGS showed 39 miRNAs differentially expressed in tumoral tissue: 28 upregulated and 11 downregulated. 22 of these miRNAs were validated by RTqPCR in a validation set. Later, survival analyses revealed that two miRNAs, miR-21 and miR-188, were related to prognosis. Furthermore, subgroup of patients with elevated expression levels of both miRNAs (miR-21, miR-188) presented a shorter relapse free survival (RFS) and overall survival (OS) than each miRNA individually. The multivariate Cox regression analysis revealed that combined signature could be considered as an independent prognosis biomarker in this group of patients. Therefore, it can be concluded that NGS technology can specifically identify deregulated miRNAs in resected early-stage NSCLC. Moreover, miR-21 and miR-188 overexpression correlated with a worse prognosis and combined signature for both miRNAs (miR-21high- miR-188high) represent a novel independent prognosis biomarker in NSCLC.

El cáncer de pulmón es una de las principales causas de muerte relacionada con cáncer en el mundo, siendo el tercer tipo de cáncer más común. El cáncer de pulmón no microcítico (CPNM) representa casi el 85% de todos los cánceres de pulmón y la supervivencia a los 5 años es reducida. Los microARNs (miARNs) son un grupo de ARNs no codificantes de pequeño tamaño que regulan postranscripcionalmente la expresión génica y que por tanto están involucrados en procesos esenciales de la célula, encontrándose desregulados en muchas enfermedades incluida el cáncer. Como consecuencia, existe un creciente interés en estudiar su papel como posibles nuevos biomarcadores en cáncer. Por todo ello, el principal objetivo de esta tesis doctoral es analizar la expresión diferencial de miARNs en un grupo prueba de pacientes mediante secuenciación masiva para posteriormente validar el hallazgo en un grupo independiente de pacientes usando una técnica más sencilla como es la RTqPCR y evaluar su posible correlación con las variables clínico-patológicas y pronósticas en pacientes con CPNM. El análisis mediante secuenciación masiva reveló que 39 miARNs estaban diferencialmente expresados en tejido tumoral: 28 sobreexpresados y 11 infraexpresados. 22 de estos miARNs se validaron mediante RTqPCR en una cohorte independiente. Posteriormente, los análisis de supervivencia revelaron que dos miARNs, miR-21 y miR-188, se relacionaron con pronóstico. Además, el grupo de pacientes con elevada expresión de ambos miARNs (miR-21, miR-188) presentaba una supervivencia libre de enfermedad (SLE) y una supervivencia global (SG) más cortas que cada miARN analizado individualmente. El análisis multivariante de regresión de Cox reveló que la firma combinada puede considerarse como un biomarcador pronóstico independiente en este grupo de pacientes. Por tanto se puede concluir que la tecnología de secuenciación masiva puede identificar específicamente miARNs desregulados en CPNM en estadios resecables. Además la sobreexpresión del miR-21 y el miR-188 se correlacionó con un peor pronóstico, y la firma combinada de ambos (miR-21alto- miR-188alto) representó un nuevo biomarcador pronóstico independiente en CPNM.

El càncer de pulmó es una de les principals causes de mort relacionades amb càncer al món, sent a més a més el tercer tipus de cáncer més comú. El càncer de pulmó no microcític (CPNM) representa quasi el 85% de tots els casos de càncer de pulmó i la supervivència als 5 anys continua sent molt baixa. Els microARNs (miARNs) són un grup d'ARNs no codificants de petit tamany que regulen postranscripcionalment l'expressió gènica i que per tant estàn involucrats en procesos fonamentals de la cèl¿lula, trobant-se desregulats en moltes malaties inclosa el cáncer. Com a consequència, existeix un creixent interés en estudiar el seu paper com possibles nous biomarcadors en cáncer. Per tot açò, el principal objectiu d'esta tesi doctoral és analitzar l'expressió diferencial de miARNs en un grup prova de pacients mitjançant seqüenciació massiva per a posteriorment validar la trobada en un grup independent de pacients utilitzant una tècnica més senzilla com és l'RTqPCR i evaluar la seu possible correlació amb les variables clinico-patològiques i pronòstiques en pacients amb CPNM. L'ànalisi mitjaçant seqüenciació masiva revelà que 39 miARNs estaven diferencialment expressats en teixit tumoral: 28 sobreexpressats i 11 infraexpressats. 22 d'aquests miARNs van ser validats mitjançant RTqPCR en un grup independent. Posteriorment, les análisis de supervivència revelaren que dos miARNs, miR-21 i miR-188, es relacionaren amb pronòstic. A més a més, el grup de pacients amb elevada expressió de tots dos miARNs (miR-21, miR-188) presentava una supervivència lliure de recaiguda (SLR) y una supervivència global (SG) més curtes que cadascun dels miARNs individualment. L'anàlisi multivariant de regressió de Cox revelà que la firma combinada pot considerar-se com un biomarcador pronòstic independent en aquest grup de pacients. Per tant, se pot concloure que la tecnologia de seqüenciació masiva pot identificar específicament miARNs desregulats en CPNM en estadis resecables. A més, la sobreexpressió del miR-21 i miR-188 correlacionava amb un pitjor pronòstic, i la firma combinada de tots dos (miR-21alt-miR-188alt) va representar un nou biomarcador pronòstic independent en CPNM.