Μελέτη ρύθμισης της γονιδιακής έκφρασης, μέσω μορίων microRNA, της L-DOPA αποκαρβοξυλάσης και των καλλικρεϊνών στον καρκίνο του προστάτη και της ουροδόχου κύστεως: αξιολόγηση της διαφοροδιαγνωστικής και προγνωστικής τους αξίας

Abstract

One of the main features of prostate and bladder cancers is their clinical heterogeneity, in terms of disease progression rate, patients’ survival and treatment response. Therefore, the studying of the different molecular signatures of the disease and the identification of novel molecular biomarkers could offer, an alternative approach to improve disease prognosis and to support personalized treatment decisions, and is of first research and clinical priority.L-DOPA decarboxylase (DDC) was recently identified as a novel co-activator of androgen receptor (AR), enhancing the ligand-dependent AR transcriptional activity. Additionally, DDC represents also a marker of the neuroendocrine (NE) differentiation of the prostate. The NE prostate cells play essential role in prostate cancer progression. Tissue kallikrein (KLK1) and the kallikrein-related peptidases (KLK2-KLK15) constitute a family of 15 homologous secreted serine proteases. The value of KLKs as cancer biomarkers is highlighted by the previously established clinical utility of prostate specific antigen (PSA), as kallikrein-related peptidase 3 (KLK3) is largely known, for prostate cancer diagnosis and treatment monitoring. Finally, microRNAs (miRNAs) are a rapidly growing family of small (~22nt) non-coding RNAs, representing the most powerful gene expression regulators at the post-transcriptional level. Their function is crucial for cellular homeostasis, and the deregulation of miRNAs expression has become a hallmark of the majority of human malignancies.In the present Ph.D. Thesis is performed the expression analysis and the evaluation of the clinical significance of DDC, KLKs genes, and miRNAs molecules, which regulate their expression post-transcriptionally, in prostate and bladder cancers. To fulfill these objectives, a statistically significant number of 137 prostate and 279 blabber fresh frozen tissues were collected, processed and included in the study. Moreover, novel molecular methodologies were developed and optimized for the accurate and sensitive quantification of the tested genes and miRNAs in prostate and bladder tissue specimens. Additionally, a detailed database of patients’ history, clincopathological and follow-up data has been constructed for all patients. The analysis of the total number of tissue specimens and the extended statistical analysis of the results of the study highlighted the significant clinical value of the tested biomarkers for the differential diagnosis and the accurate prognosis of prostate and bladder cancers.

Ένα ιδιαίτερο χαρακτηριστικό του καρκίνου του προστάτη και του καρκίνου της ουροδόχου κύστεως είναι η έντονη κλινική ετερογένειά τους, σχετικά με την πρόγνωση εξέλιξης της νόσου, την επιβίωση των ασθενών και την ανταπόκρισή τους στην θεραπεία. Για το λόγο αυτό, η μελέτη του μοριακού προφίλ των όγκων και η ταυτοποίηση νέων μοριακών δεικτών μπορεί να προσφέρει σημαντικά στην βελτίωση της πρόγνωσης και τον σχεδιασμό της εξατομικευμένης θεραπείας των ασθενών, εμφανίζοντας έντονο ερευνητικό και κλινικό ενδιαφέρον σήμερα.Η L-DOPA αποκαρβοξυλάση (DDC) έχει βρεθεί να αποτελεί ένα νεότερο συνενεργοποιητή του υποδοχέα των ανδρογόνων (AR) ενισχύοντας σημαντικά την μεταγραφική ενεργότητά του. Επίσης, η DDC αποτελεί δείκτη της νευροενδοκρινούς (NE) διαφοροποίησης του προστάτη, με τα ΝΕ κύτταρα του αδένα να διαδραματίζουν κεντρικό ρόλο για την εξέλιξη της νόσου. Οι καλλικρεΐνες (KLKs) αποτελούν μια οικογένεια 15 ομόλογων εκκρινόμενων πρωτεασών σερίνης, η ιδιαίτερη κλινική αξία της οποίας στις ανθρώπινες νεοπλασίες αντικατοπτρίζεται στον προσδιορισμό του PSA, όπως είναι ευρέως γνωστή η KLK3, του ορού του αίματος για την διάγνωση και την πρόγνωση του καρκίνου του προστάτη. Τέλος, τα microRNAs (miRNAs) αποτελούν μια διαρκώς αυξανόμενη οικογένεια μικρών (~22 nt) μη-κωδικών μορίων RNA, τα οποία αποτελούν τους σημαντικότερους ρυθμιστές της γονιδιακής έκφρασης σε μετα-μεταγραφικό επίπεδο. Η δράση τους είναι ιδιαίτερα σημαντική για την κυτταρική ομοιόσταση, ενώ η απορρύθμιση της έκφρασής τους παρατηρείται στην πλειοψηφία των κακοηθειών του ανθρώπου.Στην παρούσα διδακτορική διατριβή πραγματοποιείται η μελέτη της έκφρασης και αξιολόγηση της κλινικής αξίας των DDC, KLKs γονιδίων, καθώς και miRNAs, τα οποία ρυθμίζουν μετα-μεταγραφικά την έκφρασή τους, στον καρκίνο του προστάτη και της ουροδόχου κύστεως. Για την επίτευξη των στόχων της διατριβής πραγματοποιήθηκε η συλλογή και επεξεργασία ενός στατιστικά σημαντικού αριθμού 137 ιστοτεμαχίων προστάτη και 279 ιστοτεμαχίων ουροδόχου κύστεως, καθώς και η ανάπτυξη και βελτιστοποίηση νέων μοριακών μεθοδολογιών προσδιορισμού των επιπέδων έκφρασης των υπό μελέτη γονιδίων και miRNAs. Λεπτομερής βάση των κλινικοπαθολογικών χαρακτηριστικών και της πορείας τους (follow-up) έπειτα από την θεραπεία κατασκευάστηκε για το σύνολο των ασθενών. Η βιοστατιστική ανάλυση των αποτελεσμάτων ανέδειξε την ισχυρή κλινική αξία, ενός σημαντικού αριθμού των υπό μελέτη βιομορίων, για την διαφορική διάγνωση και πρόγνωση του καρκίνου του προστάτη και της ουροδόχου κύστεως.