Highlight

งานวิจัยนี้ค้นพบ cir-miRNA สามชนิด ได้แก่ miR-423-5p, miR-93-5p และ miR-4532 ที่มีศักยภาพเป็นตัวบ่งชี้ทางชีวภาพในการวินิจฉัยมะเร็งท่อน้ำดี (CCA) โดยเฉพาะ miR-4532 ซึ่งแสดงความไวและความจำเพาะสูงในการแยกผู้ป่วย CCA จากกลุ่มสุขภาพดีและผู้ติดเชื้อ Opisthorchis viverrini ผลการวิจัยนี้มีความสำคัญในการพัฒนาวิธีวินิจฉัยที่แม่นยำในพื้นที่เสี่ยงต่อโรค CCA

ที่มาและความสำคัญ

มะเร็งท่อน้ำดี (Cholangiocarcinoma, CCA) เป็นโรคที่มีอัตราการเจ็บป่วยและเสียชีวิตสูง โดยส่วนหนึ่งเกิดจากการที่ผู้ป่วยมักไม่มีอาการในระยะแรก และขาดวิธีการวินิจฉัยที่มีประสิทธิภาพ ทำให้ผู้ป่วยมักได้รับการวินิจฉัยในระยะท้ายของโรค ซึ่งส่งผลต่อการรักษาและโอกาสรอดชีวิต

ปัจจุบันมีความสนใจในการใช้ miRNA หมุนเวียนในพลาสมา (Circulating miRNA, cir-miRNA) เป็นตัวบ่งชี้ทางชีวภาพ (Biomarker) สำหรับวินิจฉัยโรค เนื่องจาก cir-miRNA มีความเฉพาะเจาะจงและตรวจวัดได้ง่าย งานวิจัยนี้จึงมุ่งศึกษาศักยภาพของ cir-miRNA ในการเป็นตัวบ่งชี้ทางชีวภาพสำหรับวินิจฉัยมะเร็งท่อน้ำดี โดยแบ่งการศึกษาเป็น 2 ระยะ คือระยะค้นหา (Discovery phase) และระยะยืนยันผล (Validation phase) ผลการวิจัยพบว่า cir-miRNA สามชนิด ได้แก่ miR-423-5p, miR-93-5p และ miR-4532 มีศักยภาพเป็นตัวบ่งชี้ทางชีวภาพที่ช่วยแยกผู้ป่วยมะเร็งท่อน้ำดีจากกลุ่มสุขภาพดีและผู้ติดเชื้อ Opisthorchis viverrini (OV) โดยเฉพาะ miR-4532 ที่แสดงความไวและความจำเพาะสูงที่สุด งานวิจัยนี้มีความสำคัญต่อการพัฒนาวิธีการวินิจฉัยที่แม่นยำและเหมาะสมสำหรับพื้นที่ที่มีการติดเชื้อ OV ซึ่งเป็นปัจจัยเสี่ยงสำคัญของโรค CCA

Abstract

Background

Cholangiocarcinoma (CCA) is high in morbidity and mortality rates which may be due to asymptomatic and effective diagnostic methods not available. Therefore, an effective diagnosis is urgently needed.

Methods

Investigation of plasma circulating miRNA (cir-miRNA) was divided into two phases, including the discovery phase (pooled 10 samples each from three pools in each group) and the validation phase (17, 16, and 35 subjects of healthy control (HC), O. viverrini (OV), and CCA groups, respectively). The plasma from healthy control subjects, O. viverrini infected subjects, and CCA subjects was used. In the discovery phase, plasma was pooled by adding an equal volume of plasma, and cir-miRNA was isolated and analyzed with the nCounter^® SPRINT Profiler. The significantly different cir-miRNAs were selected for the validation phase. In the validation phase, cir-miRNA was isolated and analyzed using real time-quantitative polymerase chain reaction (RT-qPCR). Subsequently, statistical analysis was conducted, and diagnostic parameters were calculated.

Results

Differential plasma cir-miRNA profile showed at least three candidates including miR-423-5p, miR-93-5p, and miR-4532 as potential biomarkers. From validation of these cir-miRNAs by RT-qPCR, the result showed that the satisfied sensitivity and specificity to differential CCA group from HC and OV group was obtained from miR-4532 (P < 0.05) while miR-423-5p and miR-93-5p can be used for differential CCA from OV and HC group (P < 0.05) with high specificity but limited the sensitivity. In conclusion, candidate cir-miRNAs have been identified as potential biomarkers including miR-423-5p, miR-93-5p and miR-4532. Screening by miR-4532 and confirmed with miR-423-5p, miR-93-5p were suggested for differential CCA patients in the endemic area of O. viverrini.

KEYWORDS: Biomarker, Cholangiocarcinoma, Circulating miRNA, Opisthorchis viverrini

Citation: Supradit, K., Prasopdee, S., Phanaksri, T., Tangphatsornruang, S., Pholhelm, M., Yusuk, S., Butthongkomvong, K., Wongprasert, K., Kulsantiwong, J., Chukan, A., Tesana, S., & Thitapakorn, V. (2024). Differential circulating miRNA profiles identified miR-423-5p, miR-93-5p, and miR-4532 as potential biomarkers for cholangiocarcinoma diagnosis. PeerJ, 12(12), Article e18367. https://doi.org/10.7717/peerj.18367

RELATED SDGs:

3. GOOD HEALTH AND WELL-BEING

ผู้ให้ข้อมูล: ศาสตราจารย์ ดร.กนกพรรณ วงศ์ประเสริฐ
ชื่ออาจารย์ที่ทำวิจัย: ศาสตราจารย์ ดร.กนกพรรณ วงศ์ประเสริฐ
Credit ภาพ: ศาสตราจารย์ ดร.กนกพรรณ วงศ์ประเสริฐ
เว็บมาสเตอร์: ว่าที่ ร.อ. นเรศ จันทรังสิกุล

Highlight

การวิเคราะห์โปรไฟล์ไมโครอาร์เอ็นเอ (miRNA) ในเลือดของผู้ป่วยมะเร็งท่อน้ำดี (CCA) ผู้ติดเชื้อพยาธิ Opisthorchis viverrini และคนสุขภาพดี โดยใช้เทคโนโลยี NGS พบว่า miR-194–5p และ miR-192–5p มีศักยภาพเป็นตัวบ่งชี้ทางชีวภาพในการตรวจหา CCA และการติดเชื้อ O. viverrini ในระยะแรก ซึ่งจะช่วยให้การรักษามีประสิทธิภาพยิ่งขึ้นและเพิ่มโอกาสในการรอดชีวิตของผู้ป่วย

ที่มาและความสำคัญ

มะเร็งท่อน้ำดี (Cholangiocarcinoma: CCA) เป็นโรคมะเร็งที่มีความรุนแรงสูงและพบได้บ่อยในภูมิภาคเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ โดยเฉพาะจากการติดเชื้อพยาธิใบไม้ตับ Opisthorchis viverrini การติดเชื้อนี้มักไม่แสดงอาการ ทำให้ผู้ป่วยจำนวนมากได้รับการวินิจฉัยเมื่อโรคอยู่ในระยะลุกลาม ส่งผลให้มีทางเลือกในการรักษาน้อยลงและโอกาสรอดชีวิตน้อย ไมโครอาร์เอ็นเอ (miRNAs) ได้รับการยอมรับว่าเป็นตัวบ่งชี้ชีวภาพที่มีศักยภาพสำหรับการตรวจหามะเร็งในระยะแรก แต่การนำมาใช้สำหรับวินิจฉัย CCA ยังมีข้อจำกัดอยู่มาก การศึกษานี้มีเป้าหมายเพื่อวิเคราะห์โปรไฟล์ของ miRNAs ในเอ็กโซโซม ซึ่งเป็นถุงขนาดเล็กในเลือดใน ผู้ป่วย CCA ที่ติดเชื้อ O. viverrini และคนสุขภาพดี เพื่อพัฒนาเป็นตัวบ่งชี้ทางชีวภาพที่เชื่อถือได้สำหรับการตรวจวินิจฉัยในระยะเริ่มต้น ซึ่งจะเพิ่มโอกาสรอดชีวิตของผู้ป่วยได้มากขึ้น

Abstract

Cholangiocarcinoma (CCA) is a life-threatening disease that impacts patients worldwide. In Southeast Asian countries, the liver fluke Opisthorchis viverrini plays a major role in inducing carcinogenesis of the bile ducts. Due to its asymptomatic nature, O. viverrini infections are rarely treated, consequently leading to the development of advanced stages of CCA before diagnosis. Despite the current use of exosomal microRNAs (miRNA) as diagnostic biomarkers for the early detection of many types of cancer, the applications for miRNA remain limited with CCA. Circulating exosomes, membranous vesicles essential for intercellular communication, were found to contain unique miRNA. In this study, we conducted next-generation sequencing (Ion Torrent PGM) and bioinformatics to characterize and compare the contents of exosomal miRNA derived from the plasma of CCA patients, O. viverrini-infected patients, and healthy individuals, as well as to identify and validate key molecules as markers for screening the diagnosis of CCA and O. viverrini infection. The obtained results showed the success of using NGS technology in discovering exosomal miRNAs, specifically miR-194–5p and miR-192–5p, both of which were upregulated in the O. viverrini-infected group. Interestingly, miR-192–5p was upregulated while miR-194–5p was downregulated in CCA, suggesting their potential use as biomarkers for screening CCA and O. viverrini infection, especially in O. viverrini-endemic areas.

KEYWORDS: Opisthorchis viverrini, Cholangiocarcinoma, miRNA, Exosome, Biomarker

Citation: Supradit, K., Wongprasert, K., Tangphatsornruang, S., Yoocha, T., Sonthirod, C., Pootakham, W., Thitapakorn, V., Butthongkomvong, K., Phanaksri, T., Kunjantarachot, A., Klongprateeppon, H., Sattavacharavech, P., & Prasopdee, S. (2024). microRNA profiling of exosomes derived from plasma and their potential as biomarkers for Opisthorchis viverrini-associated cholangiocarcinoma. Acta tropica, 258, 107362.
https://doi.org/10.1016/j.actatropica.2024.107362

RELATED SDGs:

3. GOOD HEALTH AND WELL-BEING

ผู้ให้ข้อมูล: ศาสตราจารย์ ดร.กนกพรรณ วงศ์ประเสริฐ
ชื่ออาจารย์ที่ทำวิจัย: ศาสตราจารย์ ดร.กนกพรรณ วงศ์ประเสริฐ
Credit ภาพ: ศาสตราจารย์ ดร.กนกพรรณ วงศ์ประเสริฐ

ชื่องานวิจัยภาษาไทย

CP-673451 ตัวยับยั้งไทโรซีนไคเนสของตัวรับเพลทเลทดีไลฟ์ โกรทแฟคเตอร์ ชักนำให้เกิดการตายของเซลล์แบบอะพอพโทซิสในเซลล์มะเร็งท่อน้ำดีที่สัมพันธ์กับพยาธิใบไม้ตับโดยยับยั้ง Nrf2 และเพิ่ม ROS

Highlight

ยีน PDGF และ PDGFR มีการแสดงออกในเนื้อเยื่อ CCA มากกว่าเนื้อเยื่อปกติโดยรอบ PDGFR-α มีการแสดงออกในระดับสูงในเซลล์มะเร็งท่อน้ำดี (CCA) ในขณะที่ PDGFR-β ส่วนใหญ่พบใน CAF สารยับยั้งที่จำเพาะต่อ PDGFR คือ CP-673451 ยับยั้งเส้นทาง PI3K/Akt/Nrf2 ในเซลล์ CCA ที่เกี่ยวข้องกับพยาธิใบไม้ตับ ส่งผลให้การแสดงออกของยีนต้านอนุมูลอิสระลดลง จากการควบคุมโดย Nrf2 ที่ลดลง นำไปสู่การเพิ่มขึ้นของระดับอนุมูลอิสะในเซลล์ (ROS) ทำให้เซลล์ CCA ตายแบบอะพอพโทซิส งานวิจัยนี้บ่งชี้ว่า CP-673451 มีแนวโน้มเป็นยามุ่งเป้าสำหรับการรักษา CCA

ที่มาและความสำคัญ

งานวิจัยนี้มุ่งเน้นศึกษาบทบาทของ platelet-derived growth factors (PDGFs (PDGFs) และตัวรับ (PDGFRs) ในมะเร็งท่อน้ำดี (CCA) ซึ่งมีบทบาทสำคัญในการอยู่รอดของเซลล์ CCA โดยส่งเสริมการสื่อสารระหว่างเซลล์มะเร็งและไฟโบรบลาสต์ที่เกี่ยวข้องกับมะเร็ง (CAF) ดังนั้น PDGFR จึงมีศักยภาพเป็นเป้าหมายในการรักษา CCA การทดลองทางคลินิกก่อนหน้านี้แสดงให้เห็นประสิทธิภาพที่จำกัด ในการใช้สารยับยั้ง PDGFR สำหรับการรักษา CCA การศึกษานี้มีวัตถุประสงค์เพื่อทำความเข้าใจการแสดงออกของ PDGF/PDGFR และกลไกของสารยับยั้ง PDGFR ใน CCA ที่เกี่ยวข้องกับพยาธิใบไม้ตับ เราค้นพบว่ายีน PDGF และ PDGFR มีการแสดงออกในเนื้อเยื่อ CCA มากกว่าเนื้อเยื่อปกติโดยรอบ PDGFR-α มีการแสดงออกอย่างสูงในเซลล์ CCA ในขณะที่ PDGFR-β ส่วนใหญ่พบใน CAF เราทดสอบสารยับยั้งที่จำเพาะต่อ PDGFR คือ CP-673451 กับเซลล์ CCA ที่เกี่ยวข้องกับพยาธิใบไม้ตับ พบว่า CP-673451 ยับยั้งเส้นทาง PI3K/Akt/Nrf2 ส่งผลให้การแสดงออกของยีนต้านอนุมูลอิสระลดลง จากการควบคุมโดย Nrf2 ที่ลดลง นำไปสู่การเพิ่มขึ้นของระดับอนุมูลอิสระในเซลล์ (ROS) ทำให้เซลล์ CCA ตายแบบอะพอพโทซิส งานวิจัยนี้บ่งชี้ว่า CP-673451 มีแนวโน้มเป็นยามุ่งเป้าสำหรับการรักษา CCA การค้นพบนี้สนับสนุนการตรวจสอบทางคลินิกของ CP-673451 โดยเฉพาะอย่างยิ่งในผู้ป่วย CCA ที่เกี่ยวข้องกับพยาธิใบไม้ตับ

Abstract

Platelet-derived growth factors (PDGFs) and PDGF receptors (PDGFRs) play essential roles in promoting cholangiocarcinoma (CCA) cell survival by mediating paracrine crosstalk between tumor and cancer-associated fibroblasts (CAFs), indicating the potential of PDGFR as a target for CCA treatment. Clinical trials evaluating PDGFR inhibitors for CCA treatment have shown limited efficacy. Furthermore, little is known about the role of PDGF/PDGFR expression and the mechanism underlying PDGFR inhibitors in CCA related to Opisthorchis viverrini (OV). Therefore, we examined the effect of PDGFR inhibitors in OV-related CCA cells and investigated the molecular mechanism involved. We found that the PDGF and PDGFR mRNAs were overexpressed in CCA tissues compared to resection margins. Notably, PDGFR-α showed high expression in CCA cells, while PDGFR-β was predominantly expressed in CAFs. The selective inhibitor CP-673451 induced CCA cell death by suppressing the PI3K/Akt/Nrf2 pathway, leading to a decreased expression of Nrf2-targeted antioxidant genes. Consequently, this led to an increase in ROS levels and the promotion of CCA apoptosis. CP-673451 is a promising PDGFR-targeted drug for CCA and supports the further clinical investigation of CP-673451 for CCA treatment, particularly in the context of OV-related cases.

KEYWORDS: cholangiocarcinoma, Opisthorchis viverrini, CP-673451, PDGFR inhibitor, Nrf2

Citation: Duangdara J, Boonsri B, Sayinta A, Supradit K, Thintharua P, Kumkate S, Suriyonplengsaeng C, Larbcharoensub N, Mingphruedhi S, Rungsakulkij N, et al. CP-673451, a Selective Platelet-Derived Growth Factor Receptor Tyrosine Kinase Inhibitor, Induces Apoptosis in Opisthorchis viverrini-Associated Cholangiocarcinoma via Nrf2 Suppression and Enhanced ROS. Pharmaceuticals. 2024; 17(1):9. https://doi.org/10.3390/ph17010009

RELATED SDGs:

SDG Goal หลัก ที่เกี่ยวข้อง

3. GOOD HEALTH AND WELL-BEING

SDG Goal ที่เกี่ยวข้องอื่น ๆ

17. Partnerships for the goals

ผู้ให้ข้อมูล: ศาสตราจารย์ ดร.กนกพรรณ วงศ์ประเสริฐ
ชื่ออาจารย์ที่ทำวิจัย: ศาสตราจารย์ ดร.กนกพรรณ วงศ์ประเสริฐ
ชื่อนักศึกษาที่ทำวิจัย: Jinchutha Duangdara
แหล่งทุนวิจัย: สำนักงานคณะกรรมการส่งเสริมวิทยาศาสตร์ วิจัยและนวัตกรรม (สกสว.)
ภาพถ่าย: ศาสตราจารย์ ดร.กนกพรรณ วงศ์ประเสริฐ