A Circulating Risk Score, Based on Combined Expression of Exo-miR-130a-3p and Fibrinopeptide A, as Predictive Biomarker of Relapse in Resectable Non-Small Cell Lung Cancer Patients

To date, the 5-year overall survival rate of 60% for early-stage non-small cell lung cancer (NSCLC) is still unsatisfactory. Therefore, reliable prognostic factors are needed. Growing evidence shows that cancer progression may depend on an interconnection between cancer cells and the surrounding tumor microenvironment; hence, circulating molecules may represent promising markers of cancer recurrence. In order to identify a prognostic score, we performed in-depth high-throughput analyses of plasma circulating markers, including exosomal microRNAs (Exo-miR) and peptides, in 67 radically resected NSCLCs. The miRnome profile selected the Exo-miR-130a-3p as the most overexpressed in relapsed patients. Peptidome analysis identified four progressively more degraded forms of fibrinopeptide A (FpA), which were depleted in progressing patients. Notably, stepwise Cox regression analysis selected Exo-miR-130a-3p and the greatest FpA (2-16) to build a score predictive of recurrence, where high-risk patients had 18 months of median disease-free survival. Moreover, in vitro transfections showed that higher levels of miR-130a-3p lead to a deregulation of pathways involved in metastasis and angiogenesis, including the coagulation process and metalloprotease increase which might be linked to FpA reduction. In conclusion, by integrating circulating markers, the identified risk score may help clinicians predict early-stage NSCLC patients who are more likely to relapse after primary surgery.

Ad oggi, il tasso di sopravvivenza globale a 5 anni del 60% per il carcinoma polmonare non a piccole cellule in stadio iniziale (NSCLC) è ancora insoddisfacente. Pertanto, sono necessari fattori prognostici affidabili. Prove crescenti mostrano che la progressione del cancro può dipendere da un'interconnessione tra le cellule tumorali e il microambiente tumorale circostante; quindi, le molecole circolanti possono rappresentare marcatori promettenti di recidiva del cancro. Al fine di identificare un punteggio prognostico, abbiamo eseguito una analisi ad alta profondità e produttività dei marcatori circolanti nel plasma, inclusi microRNA esosomiali (Exo-miR) e peptidi, in 67 NSCLC resecati radicalmente. Il profilo miRnome ha evidenziato l’Exo-miR-130a-3p come il più sovraespresso nei pazienti con recidiva. L'analisi del peptidoma ha individuati quattro forme di fibrinopeptide A (FpA) progressivamente più degradati, che erano diminuite nei pazienti in progressione. In particolare,l'analisi di regressione stepwise di Cox ha selezionato l’ Exo-miR-130a-3p e il più grande peptide FpA (2-16) come i migliori biomarcatori per costruire un punteggio predittivo di recidiva, in cui i pazienti a più alto rischio avevano 18 mesi di sopravvivenza mediana libera da malattia. Inoltre, le trasfezioni in vitro hanno mostrato che livelli più elevati di miR-130a-3p portano a una deregolamentazione dei percorsi coinvolti nella metastatizzazione e angiogenesi, compreso il processo di coagulazione e l’incremento delle metalloproteasi che potrebbe essere legato alla riduzione di FpA. In conclusione, integrando marcatori circolanti, il punteggio di rischio identificato può aiutare i medici a prevedere quali pazienti con NSCLC in stadio iniziale hanno maggior probabilità di ricaduta dopo l'intervento chirurgico.