Vollständige Illumina Sequenzierung der MicroRNA Expressionsprofile in Colorektalen Karzinomen – exzellente Biomarker Funktion der MicroRNA Moleküle mir-21, -375, -378 und mir-215

Einleitung: MicroRNAs sind kleine nicht codierende RNAs mit einer Größe von ca. 22 Nukleotiden, die die 3' UTR ihrer Ziel mRNAs binden und so eine posttranslationale Kontrolle der Genregulation ermöglichen. Neue Studien zeigen eine exzellente Charakterisierung von GI Tumoren durch microRNA Profile, sind allerdings meist an formalin-fixiertem Gewebe durchgeführt worden.

Ziele: Ziel unserer Studie ist es signifikante Unterschiede im statistischen Vergleich der microRNA Expressionmuster von Tumor- vs. Normalgewebe bzw. Kolon- vs. Rektumkarzinom zu finden sowie Aussagen über die Auswirkungen der Dysregulation einzelner microRNAs bzgl. dem Gesamtüberleben und Rezidivraten zu treffen.

Methodik: Dafür wurden insgesamt 104 Gewebeproben (Tumor- und Normalgewebe) von Patienten gewonnen, bei denen aufgrund der Diagnose eines Rektum oder Colonkarzinoms eine kurative Totale Mesorektale Exzision (TME) bzw. Hemikolektomie durchgeführt wurde. Die Tumore wurden entsprechend der UICC Klassifikation gruppiert und eine vollständige Sequenzierung des miRNomes mittels Illumina Sequencing durchgeführt. Anhand der statistischen Programmiersprache R incl. DESeq2 bzw. edgeR wurden die gewonnenen Daten statistisch ausgewertet.

Ergebnis: In unseren Proben konnten wir das Expressionsmuster von über 1600 verschiedenem microRNAs bestimmen. Dabei fanden sich 22 unterschiedlich exprimierte microRNAs beim Rektumkarzinom (15 hoch-, 7 herunterreguliert) sowie 43 unterschiedlich exprimierte microRNAs beim Vergleich Tumor- vs. Normalgewebe beim Kolonkarzinom (29 hoch-, 14 herunterreguliert). 4 MicroRNA Moleküle zeigten eine statistisch extrem signifikant veränderte Expression mit p Werte unter 0.0001: mir-21, mir-375 und -378, sowie mir-215. Dabei korrelierten diese Expressionsprofile sehr gut mit den Daten aus fixiertem Gewebe und Daten aus TaqMAn PCR bestimmten Profilen. Allerdings zeigte die Expression der microRNA Moleküle keine Korrelation zum Überleben der Patienten.

Schlussfolgerung: Die Bestimmung von microRNA Expressionsmustern stellt ein neues Tool dar zur Charakterisierung von CRC, und spielt eine Rolle für Tumorprogress und Tumorentwicklung. Die Prognose (Overall survival/progression free survival) scheint nicht vom Expressionsprofil abzuhängen.