Transcriptome analyses of hepatocellular carcinomaLong non-coding rnas and plasma biomarkers

Zusammenfassung

El hepatocarcinoma (HC) es el sexto cáncer más común del mundo. La incidencia y la mortalidad varían en función de la exposición a los factores de riesgo que se han asociado al desarrollo de cirrosis hepática. A pesar de un mayor conocimiento genético y molecular del HC, son pocos los tratamientos disponibles para pacientes en estadios avanzados. Profundizar en el estudio molecular y genético del tumor y utilizar la biopsia líquida para identificar biomarcadores en plasma de pacientes con HC, permitiría identificar nuevas dianas terapéuticas y mejorar el pronóstico de estos pacientes. Los long non-coding RNAs (lncRNAs) podrían ser buenos candidatos ya que están desregulados en HC y se ha descrito su implicación en proliferación celular, desarrollo de metástasis o promoción de angiogénesis, entre otros. Se realizó un análisis integral de la expresión de lncRNAs en HC y en tejidos sanos utilizando las bases de datos TCGA (The Cancer Genome Atlas) y GTEx (Genotype-Tissue Expression) objetivando que los lncRNAs que se sobreexpresan en el HC están preferentemente expresados en testículo sano o cerebro. A continuación, se seleccionaron candidatos sobreexpresados e inhibidos utilizando los datos de la TCGA y se validó su expresión en líneas celulares derivadas de HC y en tejido tumoral de la TCGA y de otra cohorte independiente. Los estudios funcionales mostraron correlación entre la expresión de nuestros candidatos y genes importantes en división, ciclo o diferenciación celular, relevantes en cáncer. Además, se objetivó que los lncRNAs sobreexpresados, al contrario que los inhibidos, se expresan aún más en tumores con características de peor pronóstico (invasión vascular o mutaciones genéticas en P53 o CTNNB1, entre otros). Por otra parte, se secuenció tejido tumoral de 15 pacientes con HC de nuestro centro hospitalario y encontramos que los lncRNAs sobreexpresados en estos tumores también se expresaban preferentemente en testículo o cerebro. Se seleccionaron dos lncRNAs sobreexpresados en HC (NICO1y NICO5). Se validó su expresión en líneas celulares derivadas de HC y en 3 cohortes diferentes de pacientes. La expresión de NICO1 y NICO5 mostró relación con la supervivencia de los pacientes de la TCGA con HC. Además, su expresión mostró asociación con características clínicas, histológicas y genéticas. La inhibición de NICO1 y NICO5 con oligonucleótidos antisentido (OAS) en cultivo celular mostró una disminución marcada de la proliferación celular. El modelo in vivo con ratones atímicos mostró, principalmente con NICO5, una disminución significativa del tamaño tumoral, obteniéndose incluso en algún caso una remisión completa del tumor. La secuenciación de los tumores tratados con OAS contra NICO5 mostró disminución de genes implicados en angiogénesis, traducción de proteínas y funciones mitocondriales. Así mismo, se extrajeron muestras de plasma en pacientes con HC antes y después de ser sometidos a resección o trasplante hepáticos. Se realizó una secuenciación del plasma y se elaboró una librería de genes. Los estudios de estos genes mostraron enriquecimiento principalmente en funciones mitocondriales. Además, de los genes estudiados, sólo los RNAs mitocondriales mostraron diferencias de expresión significativas entre las muestras pre y posquirúrgicas. Sin embargo, el DNA mitocondrial mostró resultados opuestos. En conclusión, de los lncRNAs sobreexpresados en HC, el subgrupo de los preferentemente expresados en testículo podrían constituir buenas dianas terapéuticas ya que se asocian significativamente a características clínicas, histológicas y genéticas de mal pronóstico. En concreto, los candidatos NICO1, y especialmente NICO5, podrían ser candidatos relevantes ya que su inhibición en cultivo celular e in vivo mostró disminución significativa del tamaño tumoral. Además, a pesar de que desconocemos el papel de la mitocondria en el HC, los RNAs mitocondriales podrían servir como biomarcadores en pacientes con HC.