• miRNA circolanti; biomarcatori; docetaxel; chemior

RIASSUNTO
Il cancro alla prostata resistente alla castrazione (detto CRPC) insorge dopo che la terapia di deprivazione androgenica fallisce e il docetaxel è il trattamento gold standard in questa fase. Sfortunatamente la maggior parte dei pazienti sviluppa resistenza al docetaxel e ad oggi mancano ancora biomarcatori in grado di indicare efficacemente l’insorgenza precoce della resistenza. Negli ultimi anni, i miRNA circolanti sono stati validati come potenziali biomarcatori non invasivi per la diagnosi, prognosi e risposta terapeutica in diversi tipi di tumore, fra cui quello alla prostata.
In questo lavoro è stato valutato se linee tumorali di prostata possano essere utilizzate per identificare miRNA extracellulari come putativi biomarcatori di resistenza al docetaxel.
Il modello iniziale di studio è stato la linea cellulare di tumore alla prostata androgeno-indipendente DU-145. È stato effettuato il profilo dei miRNA intra-/extra-cellulari dopo trattamento con una dose subtossica di docetaxel e l’intersezione fra i miRNA differenzialmente espressi e rilasciati dopo l’esposizione al farmaco ha permesso l’identificazione di otto miRNA (DCX-miRNA). Supponendo che cellule resistenti al docetaxel (DCXR) possano rappresentare pazienti con CRPC, sono stati isolati tre cloni DCXR e sono stati rilevati i livelli extracellulari dei DCX-miRNA. I risultati mostrano che tre degli otto DCX-miRNA (miR-133a-3p, miR-4485 e miR-449b-5p) vengono differenzialmente rilasciati come osservato dopo il trattamento acuto. Questi dati suggeriscono che una linea tumorale può essere usata come modello per scoprire miRNA putativi biomarcatori di resistenza al docetaxel.
Misurando l’espressione dei DCX-miRNA in altre tre linee tumorali di prostata (PC-3, 22Rv1 e LNCaP), è emerso che nessuno di essi viene differenzialmente espresso/rilasciato in seguito a trattamento con docetaxel, suggerendo che il rilascio è dipendente dal contesto genetico. Per rafforzare questo concetto, la linea PC-3 è stata esposta ad una dose subtossica di docetaxel ed è stato individuato un pannello di sei nuovi DCX-miRNA differenzialmente espressi/rilasciati dopo il trattamento.
In prospettiva, la strategia futura consisterà nell’identificazione dei miRNA differenzialmente espressi/rilasciati in seguito ad esposizione acuta al docetaxel nelle linee tumorali di prostata disponibili. Il risultante pannello di DCX-miRNA potrà essere validato prima in cloni DCXR della corrispondente linea cellulare e successivamente in pazienti con CRPC prima e durante la terapia con docetaxel.

ABSTRACT
"USE OF PROSTATE CANCER CELL LINES TO IDENTIFY EXTRACELLULAR microRNAs AS PUTATIVE BIOMARKERS OF DOCETAXEL RESISTANCE"

Castration resistant prostate cancer (named CRPC) occurs after androgen deprivation therapy failure and docetaxel is the gold standard treatment at this stage. Unfortunately, most patients develop resistance to docetaxel and to date effective biomarkers indicating the early onset of the resistance are still lacking. In recent years, circulating miRNAs have been validated as potential non-invasive biomarkers for diagnosis, prognosis and therapeutic response in several types of cancer, including prostate cancer.
In this work it was investigated whether prostate cancer cell lines can be used to identify extracellular miRNAs as putative predictive biomarkers of docetaxel resistance.
The initial model was the androgen-independent prostate cancer cell line DU-145. We performed an intra-/extra-cellular miRNA profile after the treatment with sub toxic docetaxel dose and the overlap between miRNAs differentially expressed/released after drug exposure allowed the identification of eight miRNAs (DCX-miRNAs). On the assumption that docetaxel resistant (DCXR) cells may represent CRPC patients, we isolated three DCXR clones and we detected the extracellular levels of the DCX-miRNAs. The results showed that three (miR-133a-3p, miR-4485 and miR-449b-5p) out of eight DCX-miRNAs were differentially released as observed after acute treatment. These data suggested that a cancer cell line could be used as a model to discover miRNAs putative biomarkers of docetaxel resistance.
By measuring the expression of the DCX-miRNAs in other three prostate cancer cell lines (PC-3, 22Rv1 and LNCaP), we found that none of them were differentially expressed/released after docetaxel treatment, suggesting that the release is genetic background dependent. To reinforce this concept, we exposed the PC-3 cells to a sub toxic docetaxel dose and we identified a panel of six novel DCX-miRNAs differentially expressed/released after treatment.
In perspective, the emerged strategy is the identification of miRNA differentially expressed/released after an acute docetaxel exposure of the available prostate cancer cell lines. The resulting panels of DCX-miRNAs could be validated firstly in DCXR clones of the corresponding cell lines and secondly in CRPC patients before and during the docetaxel therapy.