Background e scopo dello studio Secondo l’OMS, il cancro del colon-retto (CCR) è la terza neoplasia al mondo per frequenza e la seconda per mortalità. Viene comunemente diagnosticato in stadi avanzati, caratterizzati da scarsa prognosi e ridotta aspettativa di vita. La diagnosi precoce aumenta notevolmente il tasso di sopravvivenza dei pazienti, che possono essere sottoposti ad un trattamento chirurgico curativo prima che la patologia locale diventi sistemica, con invasione linfatica e metastasi. Nel contesto della ricerca di un biomarcatore affidabile che possa essere impiegato nello screening del CCR – allo scopo di permetterne una diagnosi precoce con metodi non invasivi –, questa tesi ha indagato l’espressione di Claudina-7 nelle vescicole extracellulari circolanti (EVs) isolate dal plasma di pazienti affetti CCR non metastatico (stadi I, II e III). Le EVs sono un eterogeneo gruppo di vescicole rivestite da doppio strato lipidico e rilasciate da diversi tipi cellulari nell’ambito della comunicazione intercellulare; negli ultimi anni è stato dimostrato il loro ruolo come marker specifici nella diagnosi, nella caratterizzazione e nel monitoraggio di neoplasie, in quanto carrier di biomarcatori. Rispetto alla Claudina-7 – proteina componente delle tight junctions che gioca un ruolo cruciale nel mantenimento della mucosa epiteliale –, diversi studi recenti hanno dimostrato la correlazione tra la sua deregolata espressione e l’insorgenza e lo sviluppo di diversi tumori maligni, tra cui il CCR. Materiali e metodi I campioni di plasma oggetto dello studio sono stati ottenuti da 40 pazienti con diagnosi di cancro del colon-retto in stadio I, II e III presso l’unità di chirurgia dell’ospedale universitario San Cecilio di Granada (Spagna). Le EVs sono state estratte mediante un metodo basato sulla combinazione di cromatografia di esclusione molecolare e ultracentrifugazione. Successivamente, sono state caratterizzate – secondo le linee guida della International Society for Extracellular Vescicles – mediante concentrazione proteica, western blot e microscopia elettronica a trasmissione. La concentrazione di Claudina-7 nelle EVs è stata determinata attraverso un immunosensore microfluidico elettrochimico sviluppato e validato nel laboratorio in cui è stato condotto lo studio. Risultati Questo studio ha rivelato che la concentrazione di EVs nei soggetti affetti da CCR non metastatico è maggiore rispetto a quella dei controlli sani, senza tuttavia presentare differenze legate a stadio tumorale, grado istologico, sesso ed età. Nei soggetti affetti da CCR si è inoltre osservata una mediana della concentrazione della Claudina-7 maggiore rispetto ai controlli, oltre che una correlazione dell’espressione di Claudina-7 con le dimensioni tumorali. È stata quindi condotta una analisi ROC per valutare l’accuratezza diagnostica della Claudina-7 come potenziale biomarcatore: lo studio ha stabilito un cut-off ottimale per la diagnosi di CCR di 114,5 pg/mL, con una sensibilità e una specificità dell’80%. Conclusioni Questi risultati indicano che la Claudina-7 associata alle vescicole extracellulari può costituire un potenziale buon biomarcatore per la diagnosi non invasiva di CCR non metastatico. Rimane tuttavia da chiarire il ruolo dell’alterazione della proteina nel CCR, rispetto alla quale i dati presenti in letteratura sono limitati. L’uso delle EVs in ambito diagnostico è promettente ma tuttora limitato, a causa della mancanza di standardizzazione nei metodi di isolamento e analisi.

Claudina-7 nelle vescicole extracellulari plasmatiche come potenziale biomarcatore per la diagnosi di cancro del colon-retto non metastatico

TUSA, CHIARA
2022/2023

Abstract

Background e scopo dello studio Secondo l’OMS, il cancro del colon-retto (CCR) è la terza neoplasia al mondo per frequenza e la seconda per mortalità. Viene comunemente diagnosticato in stadi avanzati, caratterizzati da scarsa prognosi e ridotta aspettativa di vita. La diagnosi precoce aumenta notevolmente il tasso di sopravvivenza dei pazienti, che possono essere sottoposti ad un trattamento chirurgico curativo prima che la patologia locale diventi sistemica, con invasione linfatica e metastasi. Nel contesto della ricerca di un biomarcatore affidabile che possa essere impiegato nello screening del CCR – allo scopo di permetterne una diagnosi precoce con metodi non invasivi –, questa tesi ha indagato l’espressione di Claudina-7 nelle vescicole extracellulari circolanti (EVs) isolate dal plasma di pazienti affetti CCR non metastatico (stadi I, II e III). Le EVs sono un eterogeneo gruppo di vescicole rivestite da doppio strato lipidico e rilasciate da diversi tipi cellulari nell’ambito della comunicazione intercellulare; negli ultimi anni è stato dimostrato il loro ruolo come marker specifici nella diagnosi, nella caratterizzazione e nel monitoraggio di neoplasie, in quanto carrier di biomarcatori. Rispetto alla Claudina-7 – proteina componente delle tight junctions che gioca un ruolo cruciale nel mantenimento della mucosa epiteliale –, diversi studi recenti hanno dimostrato la correlazione tra la sua deregolata espressione e l’insorgenza e lo sviluppo di diversi tumori maligni, tra cui il CCR. Materiali e metodi I campioni di plasma oggetto dello studio sono stati ottenuti da 40 pazienti con diagnosi di cancro del colon-retto in stadio I, II e III presso l’unità di chirurgia dell’ospedale universitario San Cecilio di Granada (Spagna). Le EVs sono state estratte mediante un metodo basato sulla combinazione di cromatografia di esclusione molecolare e ultracentrifugazione. Successivamente, sono state caratterizzate – secondo le linee guida della International Society for Extracellular Vescicles – mediante concentrazione proteica, western blot e microscopia elettronica a trasmissione. La concentrazione di Claudina-7 nelle EVs è stata determinata attraverso un immunosensore microfluidico elettrochimico sviluppato e validato nel laboratorio in cui è stato condotto lo studio. Risultati Questo studio ha rivelato che la concentrazione di EVs nei soggetti affetti da CCR non metastatico è maggiore rispetto a quella dei controlli sani, senza tuttavia presentare differenze legate a stadio tumorale, grado istologico, sesso ed età. Nei soggetti affetti da CCR si è inoltre osservata una mediana della concentrazione della Claudina-7 maggiore rispetto ai controlli, oltre che una correlazione dell’espressione di Claudina-7 con le dimensioni tumorali. È stata quindi condotta una analisi ROC per valutare l’accuratezza diagnostica della Claudina-7 come potenziale biomarcatore: lo studio ha stabilito un cut-off ottimale per la diagnosi di CCR di 114,5 pg/mL, con una sensibilità e una specificità dell’80%. Conclusioni Questi risultati indicano che la Claudina-7 associata alle vescicole extracellulari può costituire un potenziale buon biomarcatore per la diagnosi non invasiva di CCR non metastatico. Rimane tuttavia da chiarire il ruolo dell’alterazione della proteina nel CCR, rispetto alla quale i dati presenti in letteratura sono limitati. L’uso delle EVs in ambito diagnostico è promettente ma tuttora limitato, a causa della mancanza di standardizzazione nei metodi di isolamento e analisi.
2022
Claudin-7 in plasmatic extracellular vesicles as a potential biomarker in the diagnosis of non-metastatic colorectal cancer
Cancro colon-retto
Esosomi
Claudina-7
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Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/20.500.12608/47451