Búsqueda e identificación de microRNAs asociados con la respuesta patológica completa a la quimioterapia neoadyuvante en tumores de pacientes con cáncer de mama

Abstract

El objetivo principal de la quimioterapia neoadyuvante es mejorar el pronóstico del resultado de los pacientes con cáncer de mama. Sin embargo, pocos se benefician de este tratamiento. La respuesta patológica completa (RPC) es un marcador eficaz para la predicción de beneficios clínicos a largo plazo. Desafortunadamente, entre el 50% -85% de las pacientes tienen una respuesta desfavorable a la quimioterapia. La expresión de los microRNAs (miRNAs) es útil como biomarcadores de progresión del cáncer de mama. En cambio, su potencial para identificar pacientes con RPC ha sido pobremente explorado. Este estudio se enfocó en identificar un perfil de miRNAs asociado con la RPC en pacientes con cáncer de mama triple negativo localmente avanzado (CMTNla) que recibieron una quimioterapia neoadyuvante experimental basada en 5-fluorouracilo, adriamicina, ciclofosfamida---cisplatino/Paclitaxel (FAC---CDDP/Ptx). En la cohorte de descubrimiento (10 pacientes con RPC vs 8 sin RPC), se evaluó la expresión de 754 miRNAs usando arreglos de baja densidad con sondas TaqMan. El análisis de clúster jerárquico no supervisado identificó 11 miRNAs diferencialmente significativos entre las pacientes con y sin respuesta (fold change ≥ 1.5; p ≤ 0.05). Posteriormente, la expresión diferencial de miR-30a, miR-9-3p, miR-770 y miR143-5p se validó en una cohorte independiente (12 pacientes con RPC vs 5 sin RPC). Además, el análisis de Kaplan-Meier indicó que la expresión de los cuatro miRNAs se asoció con una mayor supervivencia libre de enfermedad (SLE). La clasificación de Gene Ontology de los genes diana predichos por los miRNAs predijo que más de 200 genes podrían estar involucrados en vías de señalización relacionadas con la quimiorresistencia, tales como VEGF, FAK, WNT y AKT, principalmente. Al respecto, el miR-143-5p podría ser uno de los reguladores más activos de la respuesta a la terapia debido a que ha sido ampliamente reportado como un fuerte supresor tumoral. Por lo tanto, se investigó si la expresión de miR- 143-5p podría discriminar entre pacientes con y sin RPC en pacientes con CMTNla que recibieron la misma quimioterapia neoadyuvante: FAC---CDDP/Ptx. Los datos revelaron que miR-143-5p tiene una expresión significativamente disminuida (p < 0.0006) en pacientes que lograron la RPC en comparación con el grupo de pacientes que no respondió. El análisis de la curva característica operadora del receptor (ROC) demostró que miR-143-5p podría ser un buen predictor de la RPC (AUC = 0.849). Adicionalmente, el análisis de Kaplan-Meier identificó que los niveles de expresión bajos de miR-143-5p se asocian con una mayor SLE en pacientes con la RPC. Para obtener más información sobre las funciones celulares de miR-143-5p, primero se identificó que este miRNA está reprimido en tumores de mama y en cuatro líneas celulares de cáncer de mama en comparación con células normales. Interesantemente, la expresión ectópica de miR-143-5p inhibió la proliferación y la migración celular (excepto en MCF-7), y sensibilizó a las células cancerosas al tratamiento con cisplatino. Para descifrar las redes de señalización oncogénicas reguladas por miR-143-5p, se utilizó un arreglo de anticuerpos de fosforilación basados en análisis tipo ELISA de alto rendimiento. El perfil fosfoproteómico de la vía de señalización de PI3K/AKT reveló que miR- 143-5p redujo la expresión y la fosforilación de múltiples proteínas asociadas en las rutas de señalización celular de AKT, WNT, SAPK/JNK, FAK y JAK/STAT. Adicionalmente, el meta-análisis de expresión en una cohorte de 5,143 pacientes con cáncer de mama, arrojó que niveles bajos de expresión de miR-143-5p y GSK3-β, RAF1, Paxilina y p21CIP1 correlacionan con pobre supervivencia. Finalmente, un modelo de regulación hipotética de miR-143-5p sobre sus genes diana directos e indirectos fue provisto para agrupar la información de la modulación de las distintas rutas celulares desreguladas y su impacto sobre algunos de los fenotipos alterados en este estudio. En resumen, se identificó una nueva firma de expresión de miRNAs asociada con la RPC en CMTNla. Los cuatro miRNAs validados podrían utilizarse como biomarcadores moleculares de respuesta clínica a la RPC y de supervivencia en pacientes con este tipo de cáncer que reciben la quimioterapia neoadyuvante basada en FAC---CDDP/Ptx. Además, por sí mismo miR-143-5p también podría ser un posible predictor de la RPC a dicha terapia neoadyuvante y pronosticar una mayor SLE a través de funcionar como un regulador divergente de diversas redes de señalización celular para suprimir la proliferación y migración celular, así como quimiosensibilizar al tratamiento con cisplatino en cáncer de mama. Por lo que miR-143-5p podría también ser un candidato potencial para su evaluación terapéutica