Využití vysokokapacitních přístupů k identifikaci močových miRNA u pacientů s urologickými nádory

Bc. Barbora Peltanová

Master's thesis

Usage of high-throughput methods in identification of urinary miRNAs in patients with urologic cancer

Abstract:

Uroteliální karcinom je druhou nejčastější urologickou malignitou. Většina (až 90–95 % karcinomů) se vyskytuje v močovém měchýři (UKMM), přičemž se toho onemocnění vyznačuje vysokou frekvencí relapsů. WHO klasifikace dělí tyto nádory na neinvazivní (sval-neinvadující) a invazivní (sval-invadující) uroteliální karcinom. V případě diagnostiky a následného monitorování je v současnosti nejpoužívanější a nejdůležitější metodou cystostopie. Toto vyšetření je invazivní, a zatěžuje pacienta především z důvodu dlouhého sledování po operaci. Jako neinvazivní metoda se používá cytologické vyšetření moči, to ovšem nedokáže s dostatečně vysokou senzitivitou detekovat low-grade tumory. Z těchto důvodů se začaly vyvíjet nové markery, ovšem ani ty nejsou dostatečně senzitivní pro časnou detekci relapsů, jež se objeví až u 70 % sval-neinvadujícího UKMM. Jako slibné biomarkery se jeví močové miRNA, jež vykazují vysokou míru stability a dobré analytické vlastnosti, což naznačuje jejich možné budoucí využití pro neinvazivní, vysoce senzitivní a specifickou detekci všech stádií a stupňů diferenciace UKMM.Cílem diplomové práce bylo provedení expresního profilování miRNA za použití čipové technologie v moči pacientů s nádorem močového měchýře a zdravých kontrol s cílem identifikace potenciálních diagnostických markerů. Schopnost vybraných močových miRNA identifikovat UKMM a odlišit jeho jednotlivé formy byla potvrzena během validační fáze na novém nezávislém souboru pacientů s nádorem močového měchýře, zdravých kontrol, pacientů s renálním karcinomem a pacientů s infekcí močových cest za použití metody qRT-PCR. Následně bylo u vybrané miRNA s diagnostickým potenciálem na buněčných liniích odvozených od UKMM sledováno, zda se tato miRNA řadí mezi cirkulující miRNA a zda může být exosomálního původu.

Abstract:

Urothelial cell carcinoma (UCC) is the second most common urologic malignancy. The majority (90-95 %) occurs in the bladder and is characterized by high rate of reccurence. WHO classification divides these carcinomas into two groups: non-invasive and invasive urothelial carcinoma. At the moment the most used and important method for diagnostics and long-term surveillance is cystoscopy. This approach is very invasive, mainly in cases of long follow-up after operation. As non-invasive and specific method the urine cytology of exfoliated cells is used, although this method fails to detect low-grade tumors with high sensitivity. For these reasons, many new urine-based tests have been developed, yet there is no sensitive enough biomarker available for early detection of relapse, which occurs in almost 70 % of non-invasive urothelial carcinomas. As very promising biomarkers of urothelial carinoma of the bladder seem to be urinary miRNAs exhibiting high stability and good analytical properties, which suggests their potential use for non-invasive, highly sensitive and specific detection of all stages and grades of UCUB.Expression profiles of 1733 miRNAs in urine supernatant of 16 UCUB patients and 17 controls were analyzed using Affymetrix miRNA microarrays. MicroRNAs able to distinguish between UCUB and control groups were further validated using specific TaqMan assays and qRT-PCR method on independent cohort of 120 UCUB patients, 40 controls and 25 RCC patients. Origin of the miRNA showing diagnostic potential was then investigated on cell lines derivated from UCUB.

Keywords

microRNA, mikroRNA, bladder cancer, karcinom močového měchýře, urine, moč, microarray, diagnostic markers, diagnostické markery

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 16. 5. 2016

Thesis defence

• Date of defence: 2. 6. 2016
• Supervisor: doc. RNDr. Ondřej Slabý, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Science

Master programme / field:
Biochemistry / Analytical Biochemistry