Esosomi e miRNA nella cancerogenesi mammaria: studio caso-controllo

Abstract

Il carcinoma mammario (CA) è la prima neoplasia per frequenza e mortalità nelle donne. Questo studio retrospettivo ha l’obiettivo di valutare il ruolo dei miRNA estratti da esosomi come possibili biomarcatori precoci per individuare le pazienti a rischio di sviluppare CA e di personalizzarne la prevenzione. A tale scopo sono stati analizzati miRNA esosomiali estratti da fluidi cistici ottenuti da pazienti con malattia fibrocistica della mammella (Gross cystic disease of the breast–GCDB), malattia benigna associata ad un rischio 2-4 volte maggiore di sviluppare un CA. I liquidi cistici analizzati sono stati selezionati da una casistica di oltre 600 donne affette da GCDB tra il 1985 e il 1993, alcune della quali avevano sviluppato CA nel follow-up. Il profilo dei miRNA è stato analizzato su 46 campioni (23 casi e 23 controlli appaiati in base a variabili clinico-patologiche) tramite Next Generation Sequencing (NGS) su piattaforma Illumina e tramite microarray su piattaforma Agilent. L’analisi NGS non ha evidenziato una signature specifica correlata a maggior rischio di sviluppo di CA. 12 miRNA sono però risultati diversamente espressi, ma non significativamente, tra casi e controlli. Analizzando il miRNoma delle cisti di tipo 1, correlate a maggior rischio di neoplasia, sono risultati 7 miRNA a diversa espressione tra casi e controlli. L’analisi su microarray ha evidenziato un gruppo di altri 10 miRNA espressi in modo diverso tra casi e controlli e 7 miRNA considerando le cisti di tipo 1. L’analisi di regressione logistica univariata sui miRNA maggiormente espressi alla valutazione con microarray ha evidenziato 3 miRNA (miR-6076, miR-3660, miR-6879-5p), la cui espressione è negativamente associata allo sviluppo di CA (p<0.05). Tramite analisi multivariata sui 3 miRNA individuati è stato creato uno score di rischio. Questi dati, seppur preliminari, hanno permesso di identificare possibili biomarcatori di rischio da validare su plasma in uno studio prospettico.

Breast cancer (BC) is the first cancer in terms of frequency and mortality in women. The aim of this retrospective study is to identify the role of miRNAs extracted from exosomes as possible early biomarkers for identifying patients with higher risk of developing the disease and to potentially inform personalized screening programmes. For this purpose, exosomal miRNAs extracted from cyst fluid derived from women affected by Gross Cyst Disease of the Breast (GCDB - a benign disease of the mammary gland associated with a 2-4-fold increase in the risk of developing BC) have been analysed. Cyst fluids were selected among samples from 600 patients diagnosed with GCDB between 1985 and 1993, some of whom developed BC during follow-up. MiRNA profiles were analysed on 46 samples (23 cases and 23 control, paired based on clinical/pathological variables) by Next Generation Sequencing (NGS) on Illumina platform and by microarray on Agilent platform. No clear signature associated with higher risk of developing BC was identified by NGS analysis. However, differential expression of 12 miRNAs between cases and controls was observed, even if these differences were not statistically significant. Furthermore, a different expression of 7 miRNAs between cases and controls was detected analysing Type 1 cysts only, associated with a higher risk of developing BC. The analysis by microarrays allowed to identify other 10 miRNAs slightly modulated between cases and controls, and 7 miRNAs in Type 1 cyst only. Moreover, a single variable logistic regression model on the most expressed miRNAs detected by microarray, pointed out 3 miRNAs (miR-6076, miR-3660, miR-6879-5p), whose expression was negatively associated with the BC development (p < 0.05). A risk score combining the 3 selected miRNAs was derived by multivariable logistic regression modelling. These data, even if still preliminary, allowed the detection of possible risk biomarkers to be validated on plasma in a prospective study.