Perfil de expressão de microRNAs nos exossomos derivados de linhagens de câncer de próstata : prospecção de biomarcadores

Abstract

Atualmente, os principais métodos de detecção e prognóstico para o câncer de próstata são a concentração sérica de antígeno específico da próstata (PSA) e o toque retal acompanhados da análise histológica. Entretanto, o câncer de próstata é heterogêneo e a dosagem de PSA não é suficiente para diferenciar os cânceres indolentes e agressivos. Neste sentido, existe uma clara necessidade por novos marcadores que sejam capazes de identificar o câncer de próstata de maneira específica. Recentemente descobriu-se que os exossomos são componentes importantes na comunicação entre células tumorais e o microambiente do tumor, e que os microRNAs (miRNAs) exossomais vêm apresentando potencial de serem utilizados como biomarcadores de doenças. Neste contexto, este estudo avaliou o perfil de expressão de miRNAs presentes em exossomos derivados de linhagens celulares humanas de câncer de próstata, a fim de detectar novos biomarcadores ou alvos terapêuticos para a doença. Para isso, o RNA total obtido dos exossomos foi analisado pela técnica de microarranjo. Como resultado foram identificados 88 miRNAs que podem ser utilizados em estudos futuros como candidatos para o diagnóstico específico e não invasivo do câncer de próstata. Ainda, foi realizada a validação da expressão por RT-qPCR de 18 miRNAs, confirmando que os miRNAs miR-205-5p, miR-6893-5p, miR-148a-3p e miR-4286 são diferencialmente expressos entre os exossomos das linhagens tumorais em relação à linhagem não tumoral; os miRNAs miR-141-3p, miR-328-5p e miR-7845-5p são diferencialmente expressos nos exossomos da linhagem tumoral LNCaP; e por fim que os miRNAs miR-24-3p, miR-27a-3p, miR-29b-3p, miR-183-5p, miR-195-5p, miR-424-5p e miR-425-5p são diferencialmente expressos nos exossomos da linhagem tumoral PC-3. Além disso, a análise de bioinformática identificou a relação dos miRNAs com expressão alterada nos exossomos das linhagens tumorais de próstata com vias que regulam a apoptose e a proliferação celular, além da relação dos miRNAs alterados nos exossomos da linhagem tumoral independente de andrógeno PC-3 com a via regulatória hippo. Em conclusão, este estudo identificou um painel de miRNAs exossomais diferenciais relacionados a importantes vias moleculares no câncer, e, portanto, com potencial valor como biomarcadores de diagnóstico para o câncer de próstata.

Abstract: Currently, the main tools for detection and prognosis of prostate cancer are the serum concentration of prostate specific antigen (PSA) and histological analysis. However, as a heterogeneous disease the PSA level of prostate cancer patients is not adequate to differentiate between indolent and aggressive cancers. Hence, it is important identifying a new specific diagnose markers for prostate cancer. Recently, exosomes have been described to play an important role in the communication between tumor cells and the tumor microenvironment; and exosomal microRNAs (miRNAs) are potential biomarkers of the disease. In this context, this study evaluated the expression profile of miRNAs present in exosomes derived from human cell lines of prostate cancer in order to detect new biomarkers or therapeutic targets for the disease. To do so, the total RNA obtained from the exosomes was analyzed by the microarray technique. As result, 88 miRNAs were identified and can be used in future studies as candidates for specific and noninvasive diagnosis of prostate cancer. The expression of 18 miRNAs was validated using RT-qPCR, which confirmed that miR-205-5p, miR-6893-5p, miR-148a-3p and miR-4286 are differentially expressed among exosomes of cancer and non-tumoral cell lines ; the miR-141-3p, miR-328-5p and miR-7845-5p miRNAs are differentially expressed by LNCaP exosomes; and miR-24-3p, miR-27a-3p, miR-29b-3p, miR-183-5p, miR-195-5p, miR-424-5p and miR-425-5p are differentially expressed by PC-3 exosomes. In addition, bioinformatics analysis identified the relationship between altered miRNAs in prostate cancer derived exosomes with pathways that regulate apoptosis and cell proliferation, as well as the relationship between altered miRNAs in the exosomes of the androgen independent cell line PC-3 and hippo regulatory pathway. In conclusion, this study identified a panel of differential miRNAs related to important molecular pathways in cancer with potential value as diagnostic biomarkers for prostate cancer.