Value of miRNAs (-146b, -222, -21, -221, -181b) in the Diagnosis and Prognosis of Papillary Thyroid Carcinoma
| Author | Affiliation |
|---|---|
| Advisor(s) |
|---|
| Other(s) | |
|---|---|
Jadzewski, Krystian | |
| Date | Start Page | End Page |
|---|---|---|
2023-12-14 | 1 | 163 |
Papilinė skydliaukės karcinoma (PSK) yra dažniausiai diagnozuojamas skydliaukės vėžio tipas. Ligos diagnostika kelia iššūkių. Net ir po gydymo apie 20 % pacientų po kurio laiko PSK atsinaujina. Šiuo metu apie PSK atkryčio rizika vertinama pagrinde pagal klinikopatologinius faktorius, bet jie nėra tikslūs. Molekuliniai žymenys galėtų prisidėti prie tikslesnio PSK diagnostikos bei atsinaujinimo rizikos nustatymo ir padėti efektyviau diagnozuoti bei gydyti šią ligą. Tyrimo tikslas- nustatyti miRNR (-146b, -222, -221, -21, -181b) raiškos pokyčius sergantiesiems papiline skydliaukės karcinoma ir įvertinti tirtų molekulinių biožymenų reikšmę PSK diagnostikai ir prognozei.
Tyrimą sudarė dvi dalys: retrospektyvinė ir perspektyvinė analizė. Penkių miRNR raiškos lygiai buvo analizuojami didelėje formaline fiksuotų parafine impregnuotų (FFPI) PSK audinių mėginių imtyje (n = 400) ir lyginami su sveiku skydliaukės audiniu. Rezultatai parodė, kad miRNR-146b, -222, -21, -221 raiška buvo didesnė, palyginti su sveiku skydliaukės audiniu. Visų penkių analizuotų miRNR raiška buvo padidėjusi tais atvejais, kai PSK atsinaujino, palyginti su remisijos atvejais. Tyrime taip pat analizuotas šių miRNR raiškos lygis 312 FFPI PSK audinių mėginiuose, atsižvelgiant į įvairius klinikopatologinius parametrus. Nustatyta, kad miRNR-21 raiškos lygis buvo didesnis vienžidininių navikų ir autoimuninio tiroidito atvejais, o miRNR-221 ir miRNR-222 - PSK audinių mėginiuose su ekstratiroidiniu išplitimu. Pacientų, sergančių mažesniais navikais (pT1a ir pT1b), miRNR-146b, miRNR-21, miRNR-221 ir miRNR-222 raiškos lygiai buvo mažesni, palyginti su pacientais, kuriems nustatyti didesni navikais (pT2, pT3, pT4). Pacientams, kuriems nustatyta metastazių limfmazgiuose stebėtas didesnis miRNR-222, -21, -221 ir -181b raiškos lygis. Didesnis miRNR-146b, -221, -21 paletės raiškos lygis buvo susijęs su mažesniu bendru išgyvenamumu . Vienfaktorinė analizė atskleidė, kad ilgesnis bendras išgyvenamumas susijęs su moteriška lytimi, jaunesniu amžiumi (< 55 metai) ir mažesniu naviko dydžiu (pT1a, pT1b). Daugiafaktorinė analizė parodė, kad metastazių limfmazgiuose buvimas ir didelis miRNA-146b, miRNA-221 ir miRNA-21 paletės raiškos lygis buvo susiję su trumpesnio bendro išgyvenamumo rizika.
Šiuo tyrimu taip pat siekta įvertinti penkių miRNR (-146b, -222, -221, -21, -181b) kaip neinvazinių PSK biožymenų potencialą. Palyginome miRNR raiškos lygį PSK (49), gerybine mazgine struma (GM) (23) sergančiųjų ir sveikų kontrolinių asmenų (57) tiriamųjų grupių plazmos mėginiuose ir įvertinome jų ryšį su PSK klinikiniais patologiniais požymiais. Mūsų rezultatai atskleidė didelę visų penkių miRNR raišką PSK plazmos mėginiuose, palyginti su sveikais asmenimis. Tik miRNR-222 statistiškai reikšmingai skyrėsi tarp PSK ir GM grupių. ROC analizė atskleidė, kad visos 5 miRNR molekulės gali būti potencialūs diagnostiniai biomarkeriai, padedantys atskirti PSK sergančius pacientus nuo sveikų. Atlikus ROC analizę taip pat nustatyta, kad miRNR-222 yra galimas plazmos diagnostinis biožymuo, leidžiantis atskirti PSK nuo GM.
Apibendrinant miRNR-222 raiška galėtų būti naudojama klinikinėje praktikoje kaip diagnostinė priemonė PSK ir gerybinių skydliaukės mazgųdiferenciacijai, todėl tikslingi didesnės imties tyrimai. Tolesni miRNR-146b, -222, -21, -221, -181b tyrimai PSK srityje galėtų suteikti naujų PSK etiologijos ir patogenezės perspektyvų. miRNR-146b,-221 -21 paletė galėtų būti naudinga rizikos stratifikacijai ir individualizuoto ilgalaikio PSK pacientų stebėjimo plano kūrimui.
MicroRNAs (miRNAs) are emerging as potential PTC biomarkers, with previous studies highlighting the possible usefulness of miRNA-146b, -222, -21, -221, and -181b in this regard. This research focused on investigating the potential of five specific miRNAs (-146b, -222, -21, -221, and -181b) as biomarkers for early detection of papillary thyroid carcinoma (PTC) and predicting the likelihood of recurrence as well as evaluating the association between the expression levels of these miRNAs and various clinicopathological features of PTC.
The research consisted of two parts: a retrospective and a prospective analysis. The expression levels of these five miRNAs were analysed in a large sample size of formalin fixed paraffin embedded PTC tissue samples (n = 400) and compared to healthy thyroid tissue. The results indicated that miRNA-146b, -222, -21, -221 were overexpressed in PTC compared to healthy thyroid tissue. All five analysed miRNAs were overexpressed in cases with recurrence compared to non-recurrent PTC. The study also analysed the expression levels of these miRNAs in 312 FFPE PTC tissue samples in relation to various clinicopathological parameters. It was found that miRNA-21 expression levels were higher in cases with unifocal lesions and autoimmune thyroiditis, whereas miRNA-221 and miRNA-222 were overexpressed in PTC tissue samples with extrathyroidal extension. In patients with smaller tumours (pT1a and pT1b), the expression levels of miRNA-146b, miRNA-21, miRNA-221, and miRNA-222 were lower compared to those with larger tumours (pT2, pT3, pT4). Additionally, patients with lymph node metastases showed higher expression levels of miRNA-222, -21, -221, and -181b. Results demonstrated significant differences in survival curves for the miRNA-146, -221, -21 panel, as higher expression levels of these miRNAs were associated with decreased overall survival (OS). Univariate analysis revealed that longer OS was associated with female gender, younger age (< 55 years), and smaller tumour size (pT1a, pT1b). Multivariate analysis showed that the presence of metastatic lymph nodes and high expression levels of miRNA-146b, miRNA-221, and miRNA-21 were associated with increased hazard of shorter OS.
This study also aimed to evaluate the potential of five microRNAs (miRNA-146b, miRNA-222, miRNA-21, miRNA-221, miRNA-181b) as non-invasive biomarkers for PTC. We conducted a comparative analysis of their expression levels in plasma samples from PTC (49), NG (23), and HC (57) study groups, and assessed their association with PTC clinicopathologic features. Our results revealed significant overexpression of all five miRNAs in PTC plasma samples compared to HC, with only miRNA-222 showing a statistically significant difference between PTC and NG groups. Furthermore, miRNA-222 expression was found to be associated with PTC multifocality. ROC analysis indicated that all five miRNAs exhibited statistically significant expression changes, and thus may serve as potential diagnostic biomarkers for distinguishing PTC patients from healthy controls. Additionally, ROC analysis identified miRNA-222 as a possible plasma-derived diagnostic biomarker for differentiating PTC from NG.
To conclude miRNA-222 has a potential to be implicated into clinical practice as a diagnostic tool for distinguishing between PTC and benign thyroid nodules, future studies in a bigger sample size are encouraged. Further research of miRNA-146b, -222, -21, -221, -181b in PTC could bring new perspectives into PTC aetiology and pathogenesis. miRNA-146b, miRNA-221, and miRNA-21 panel might be useful in risk stratification and development of individualized long-term follow-up plan for PTC patients.