La proteomica non invasiva nel carcinoma mammario precoce e nelle lesioni benigne della mammella

Abstract

Il tumore al seno rappresenta la neoplasia a più alta prevalenza e incidenza nel sesso femminile. La diagnosi e la caratterizzazione del tumore si basano sulla valutazione clinico-senologica, sulle tecniche radiologiche, sull’esame istologico e sull’analisi dei biomarcatori tumorali su biopsia tissutale. Negli ultimi anni, la biopsia liquida si è affermata come una strategia alternativa promettente, poiché consente l’identificazione di biomarcatori circolanti nei fluidi corporei in maniera non invasiva. In questo contesto si inserisce il progetto di questa tesi, in cui sono state condotte analisi proteomiche e trascrizionali su campioni di sangue periferico provenienti da donne sane, con lesioni benigne o con tumore maligno in fase precoce. L’analisi proteomica del plasma ha evidenziato livelli più elevati della proteina HPGDS nei soggetti sani e con lesioni benigne rispetto alle pazienti con carcinoma, mentre l’espressione trascrizionale nelle cellule del sangue periferico non ha mostrato differenze significative. La riduzione plasmatica osservata di HPGDS, marcatore dei mastociti, potrebbe quindi riflettere un minor turnover mastocitario e una maggiore persistenza dei mastociti nel tessuto tumorale, in accordo con il loro ruolo nel favorire la crescita e la progressione della massa neoplastica. Accanto al contributo mastocitario, è plausibile che anche i macrofagi residenti contribuiscano ai livelli circolanti di HPGDS attraverso il rilascio di vescicole extracellulari (EV). Nel carcinoma mammario, i macrofagi infiltranti (TAM) vanno incontro a una riprogrammazione fenotipica e sono caratterizzati da una polarizzazione M2-like pro-tumorale e da una riduzione dell’espressione di HPGDS. Di conseguenza, il rilascio di HPGDS tramite EV risulta diminuito, contribuendo ai livelli plasmatici più bassi osservati. Nel complesso, questi dati suggeriscono che i livelli plasmatici di HPGDS potrebbero fornire informazioni utili per la caratterizzazione biologica del tumore.

Breast cancer is the most prevalent type of cancer among women. Diagnosis and the characterization of the tumor are based on clinical breast examination, radiological imaging, histological evaluation and the analysis of tumor biomarkers from tissue biopsy. In recent years, liquid biopsy is regarded as the most promising alternative strategy, since it can identify circulating biomarkers in body fluids through a non-invasive approach. This is the context of this thesis project, in which proteomic and transcriptional analyses were conducted on peripheral blood from healthy women, women with benign lesions and women with early-stage malignant tumors. Proteomic analysis on plasma identified higher levels of HPGDS protein in healthy individuals and those with benign lesions compared to patients with carcinoma, while transcriptional expression in peripheral blood cells showed no significant differences. HPGDS, a marker of mast cells, is higher in the plasma of healthy subjects and those with benign lesions, probably because of passive processes associated with mast cell turnover and death. The reduction in its levels observed in patients with malignant tumors could reflect a lower mast cell turnover rate and increased persistence in tumor tissue, in accordance with their documented role in cancer growth and development. In addition to the contribution of mast cells, resident macrophages could also contribute to circulating HPGDS levels through the release of extracellular vesicles (EV). In breast cancer, infiltrating macrophages (TAM) undergo phenotypic reprogramming and are characterized by pro-tumor M2-like polarization and reduced HPGDS expression. Consequently, the release of HPGDS via EV is decreased, contributing to lower observed plasma levels. Overall, these findings suggest that plasma levels of HPGDS may provide useful information for the biological characterization of the tumor.