Plasma versican y plasma versican exosomal como posibles marcadores de diagnóstico para el cáncer de pulmón de células no pequeñas

Antecedentes y objetivos

Este estudio tuvo como objetivo investigar la expresión de versican en plasma y versican exosomal en plasma en el cáncer de pulmón de células no pequeñas (NSCLC) y su correlación con las características clinicopatológicas, y evaluar su rendimiento diagnóstico en NSCLC y su función predictiva para la incidencia de NSCLC y el riesgo de metástasis.

Materiales y métodos

Hubo 110 casos de NSCLC, 42 casos de enfermedad pulmonar benigna y 55 controles sanos desde septiembre de 2018 hasta octubre de 2020 en el Hospital Tongji afiliado a la Universidad de Tongji. Se recogió sangre y se separó el plasma antes de la cirugía, y los exosomas de plasma se extrajeron con el kit ExoQuick. La identificación del fenotipo morfológico y molecular de los exosomas se realizó mediante microscopía electrónica de transmisión, análisis de seguimiento de partículas Nanosight y transferencia Western. Se detectó versicano en plasma y versicano exosomal en plasma en todos los sujetos para evaluar sus niveles de expresión y valor diagnóstico en NSCLC. Se recogieron datos clínicopatológicos para explorar las correlaciones entre la expresión versicana plasmática anormal y versicana exosomal plasmática y los parámetros clínicopatológicos. Se utilizó la curva característica operativa del receptor (ROC) para juzgar su rendimiento diagnóstico en NSCLC, y se utilizó un análisis de regresión logística binaria para predecir el riesgo de incidencia y metástasis de NSCLC.

Resultados

La expresión del versicano en plasma y del versicano exosomal en plasma en pacientes con NSCLC aumentó significativamente y fue significativamente mayor en pacientes T3 + T4 en comparación con pacientes T1 + T2 (P < 0,05); los niveles de versican en plasma y versican exosomal en plasma se correlacionaron positivamente con metástasis en ganglios linfáticos, metástasis a distancia (p. ej., cerebro, hueso) y mutación (p. ej., EGFR, ALK) en pacientes con NSCLC (todos P < 0,05). Además, el análisis de la curva ROC mostró que el versicano en plasma y el versicano exosomal en plasma tenían valores de AUC más altos que NSE, CYFRA21-1 y SCC, y un mejor rendimiento diagnóstico en pacientes con NSCLC. Sin embargo, el AUC y los resultados diagnósticos del versicano plasmático y del versicano exosomal plasmático en pacientes con NSCLC en estadio avanzado no demostraron ser significativamente mejores que los del CEA. Los resultados del análisis de regresión logística binaria mostraron que los niveles altos de versican exosomal en plasma tenían un valor predictivo más alto para la incidencia de cáncer de pulmón, mientras que los niveles altos de versican en plasma tenían un valor predictivo más alto para la metástasis del cáncer de pulmón.

Conclusión

Nuestros hallazgos mostraron que el versicano en plasma y el versicano exosomal en plasma podrían ser marcadores de diagnóstico potenciales para NSCLC. La expresión alta de versicano exosomal en plasma puede usarse como predictor del riesgo de NSCLC y la expresión alta de versicano en plasma puede usarse como predictor del riesgo de metástasis de NSCLC.

El cáncer de pulmón es la muerte más común relacionada con el cáncer en todo el mundo y representa casi una cuarta parte de todas las muertes relacionadas con el cáncer. El cáncer de pulmón de células no pequeñas (NSCLC, por sus siglas en inglés) es el subtipo de cáncer de pulmón más prevalente y representa aproximadamente el 80 % de la incidencia general de cáncer de pulmón [1]. Actualmente, debido a la falta de marcadores de diagnóstico específicos para NSCLC y los síntomas tempranos ocultos, a menudo acompañados de metástasis, la mayoría de los pacientes se encontraban en una etapa avanzada cuando se encontraron. El panorama terapéutico del NSCLC avanzado ha mejorado significativamente con el advenimiento de la inmunoterapia y las terapias dirigidas, y proporcionan un control “eficaz” aunque no duradero de la enfermedad. Sin embargo, la baja tasa de supervivencia a 5 años de los pacientes con NSCLC avanzado no ha mejorado significativamente. El cáncer de pulmón todavía representa más del 80% de todas las muertes por cáncer. El cáncer de pulmón representa más del 80% de todas las muertes por cáncer [2, 3]. El desarrollo de NSCLC depende no solo de alteraciones genéticas en las células tumorales, sino también de cambios en el microambiente tumoral, que incluye estroma, vasos sanguíneos, células inflamatorias infiltrantes y otros componentes. [4, 5]. La matriz extracelular, además de su importancia biológica como componente del microambiente tumoral, también juega un papel crucial en la progresión del cáncer [6].

Versican es una glicoproteína de sulfato de condroitina de alto peso molecular que es miembro de la familia de proteoglicanos lecican y es un componente crítico de la matriz extracelular [7]. Versican está codificado por gen VCANque se encuentra en el cromosoma 5q12–14 del genoma humano. VCAN tiene 15 exones y tiene más de 90 a 100 kb de longitud, siendo el primer exón el más largo. La proteína versicana comprende tres dominios críticos: el dominio G1 en el extremo N de la cadena peptídica, el dominio G3 en el extremo C de la cadena peptídica y la cadena de sulfato de condroitina que conecta los dominios G1 y G3. El dominio G1 comprende un motivo similar a la inmunoglobulina (IG), así como dos repeticiones de proteoglicanos (HABr) que se unen al ácido hialurónico que son esenciales para la adhesión celular. En el dominio G3, se encuentran dos repeticiones del factor de crecimiento similar al factor de crecimiento epidérmico (EGFR) junto con un dominio de reconocimiento de carbohidratos y un motivo similar a una proteína de unión al complemento. Se ha demostrado que el versicano puede estar presente en al menos cuatro fuentes diferentes en el microambiente tumoral, incluidas las células cancerosas, las células mieloides asociadas a tumores, los linfocitos infiltrantes de tumores y las células del estroma. [8].

En el microambiente tumoral, versican interactúa con una variedad de tipos de células uniéndose a integrinas y receptores de integrinas, así como a otros componentes de la matriz extracelular asociados con la superficie celular. Interviene en la adhesión de las células tumorales y su proliferación, migración y angiogénesis. [9, 10]. También se ha demostrado que versican tiene un papel crucial en la transformación y el avance de los tumores malignos, con una mayor expresión de versican en una variedad de tumores malignos que se relaciona con la recurrencia del cáncer y un mal pronóstico. [11]. Las células cancerosas se han identificado como una fuente importante de versicano secretado en varios tipos de cáncer. En un modelo de ratón de cáncer de pulmón de Lewis (LLC), el versicano secretado por células tumorales promovió metástasis de cáncer de pulmón, hígado y suprarrenales [12]. Este proceso depende de la activación mediada por Toll Like Receptor 2 (TLR2) de los macrófagos derivados de la médula ósea y la participación del factor de necrosis tumoral. Además, las células del estroma también son una fuente de Versican en el microambiente tumoral, y la alta expresión de Versican de la matriz se asoció con una mayor expresión de ácido hialurónico (HA), y el nivel de expresión de HA se correlacionó positivamente con el nivel de expresión. del receptor de superficie celular CD44 [9]. Se ha demostrado que un subtipo de versicano, el versicano V1, es un factor importante que promueve el crecimiento tumoral y la metástasis que induce la proliferación y el desarrollo del cáncer de ovario al regular la respuesta inflamatoria en el microambiente tumoral. [13]. También se ha demostrado la activación de células mieloides como los macrófagos para liberar la catelicidina de citocinas inflamatorias (HCAP18/LL-37, proteína antimicrobiana catiónica humana 18) e inducir la proliferación de células de cáncer de pulmón. [14]. Versican V1 es secretado por células tumorales en el microambiente tumoral. Se ha observado la expresión generalizada de versicano en una amplia gama de tumores malignos, incluidos el glioma, los tumores hepáticos y los tumores pulmonares, así como el cáncer de mama, los tumores de próstata, los tumores estomacales y los tumores intestinales. [15]. Versican también juega un papel fundamental en la transformación maligna y la progresión de los tumores.

La biopsia líquida es un procedimiento no invasivo repetible que puede usarse para diagnosticar tumores en sus etapas iniciales [16]. Hasta la fecha, hay pocos indicadores plasmáticos para el cáncer de pulmón. Los marcadores tumorales clínicos como la enzima de enolización específica de neuronas (NSE), el antígeno carcinoembrionario (CEA), la citoqueratina 19 (CYFRA21-1) y el antígeno de carcinoma de células escamosas (SCC) han demostrado una baja sensibilidad y especificidad en el diagnóstico de enfermedad pulmonar en etapa temprana. cáncer, resultando en un daño irreparable a la clínica del paciente…