Project 10

De rol van miRNAs in de biologie en de heterogeniteit van borstkanker en hun mogelijke rol als nieuwe potentiële biomerkers

Borstkanker subtypes

Borstkanker is één van de meest voorkomende kankers bij vrouwen. Het wordt gekenmerkt door een heterogeen karakter. De huidige indeling telt minstens 5 subtypes, met name basal-like, luminal A, luminal B, HER2+ en normal-like. Het claudin-low subtype is een 6de recent geïdentificeerd tumorsubtype, dat aan de classificatie kan worden toegevoegd. De subtypes vertonen een verschillende prognose en reactie op de behandeling. Ze worden gekenmerkt door een specifiek mRNA profiel, wat gedeeltelijk toe te schrijven is aan een verschillende microRNA (miRNA) expressie.

MiRNA, een veelbelovende klasse van biomerkers

Het huidig onderzoeksproject bouwt verder op bevindingen van een pilootstudie binnen onze onderzoeksgroep. We legden hierin de basis voor het bepalen van de mogelijkheid van circulerende miRNAs om te ageren als biomerkers voor de detectie en eventuele stadiëring van borstkanker. We identificeerden een panel van differentieel tot expressie gebrachte miRNAs (tumor vs. normaal). Clusteranalyse toonde aan dat de globale patronen van miRNAexpressie bepaald werden door de klassieke moleculaire subtypes. We identificeerden echter één groep met tumormonsters zonder enig verband met de klassieke moleculaire subtypes. Deze groep kan een nieuw miRNA-gebaseerd borstkankersubtype vertegenwoordigen, waarvan het expressieprofiel gekenmerkt wordt door een sterk verhoogde expressie van miRNAs met een tumoronderdrukkende werking bij (borst)kanker. De aanwezigheid van deze groep met zijn specifieke moleculaire eigenschappen verdient verder onderzoek.

MiRNAs in het bloed vertoeven in een opmerkelijk stabiele vorm, beschermd tegen endogene RNase activiteit. Deze eigenschap draagt bij tot het klinisch gebruik van circulerende miRNAs als een nieuwe veelbelovende klasse van biomerkers. Een differentiële miRNA expressie werd aangetoond in bloedstalen van patiënten met borstkanker en van gezonde vrijwilligers. Het grootste verschil werd waargenomen tussen serumstalen van gezonde vrijwilligers en serumstalen van patiënten met een onbehandeld gemetastaseerd borstcarcinoom.

MiRNA in onderzoek

Het onderzoek naar de subtypespecifieke miRNAs maakt gebruik van een in huis ontwikkelde PCR-array (TLDA kaart) en GeneChip® miRNA Arrays. MiRNAmerkers, op basis van dewelke we een differentiatie kunnen maken tussen de verschillende moleculaire subtypes, zullen als biomerkers getest worden op serummonsters van patiënten met borstkanker, opgedeeld volgens de verschillende subtypes. Zowel circulerende miRNAs uit serum als miRNA uit circulerende tumorcellen (CTCs) wordt geïsoleerd. We isoleren CTCs uit het bloed van patiënten met borstkanker met behulp van het CellSearch-systeem in combinatie met de DEPArray. Niet alleen de miRNA-expressie op zich, maar ook de enzymen die instaan voor hun synthese en verwerking verschaffen belangrijke informatie. Met behulp van Next Generation Sequencing technologie (Roche 454 GS Junior System) kunnen we de mutatiestatus van deze enzymen nagaan. Ook de mutatiestatus van kankergerelateerde genen (BRAF, KRAS, PIK3CA, EGFR, TP53 en PTEN) onderzoeken we met behulp van deze technologie. Differentieel tot expressie gebrachte miRNAs tussen normaal borstweefsel en tumorweefsel geklasseerd volgens de verschillende moleculaire subtypes zullen worden ingebracht in cellijnen van normaal borstepitheel. Daardoor kunnen we de effecten van deze transfectie op celdood, celproliferatie, migratie, invasie en genexpressie bestuderen. Ook het moleculair subtype van de getransfecteerde cellen zal bepaald kunnen worden.