Mirna signature to identify lung asbestos-related malignancies

The association between asbestos exposure and lung malignancies is well established. Nevertheless, precise histopathological data are poorly considered when investigating the asbestos-cancer link in compensatory approach. MiRNA expression is early altered by exposure to occupational/environmental carcinogens, thus, useful to identify a novel asbestos-related profile able to distinguish asbestos-induced cancer from cancer with different etiology. We performed consequential study phases to identify miRNAs associated with the asbestos-induced malignancies. Four groups have been included: patients with asbestos-related and non-asbestos-related non-small cell lung cancer (NSCLC-Asb and NSCLC), malignant mesothelioma (MM), and disease-free subjects (CTRL). Next, the selected miRNAs were evaluated in an asbestos-exposed population and an ‘in vitro’ model was performed to identify the mechanism of asbestos-induced miRNA regulation. Four serum miRNAs consisting of miR-126, miR-205, miR-222 and miR-520g were found to be involved in asbestos-related malignant diseases. Notably, increased expression of miR-126 and miR-222 were found in currently exposed subjects, and both miRNAs were involved in major pathways linked to cancer development. Increased expression of EGFR was found in the asbestos-induced pre-cancerous cells, causing activation of the down-stream effector AKT and p38 MAPK signalling. Asbestos-mediated activation of EGFR-AKT pathway resulted in miR-222 upregulation and miR-520g downregulation, which were reversed by inhibiting EGFR, suggesting its involvement in asbestos-induced miRNA regulation. This study uncovers miRNAs that are potentially involved in asbestos-related malignancies and their expression outline mechanisms whereby miRNAs may be involved in asbestos-induced pathogenesis.

L'associazione tra esposizione all'amianto e neoplasie polmonari è ben consolidata. Tuttavia, precisi dati istopatologici sono scarsamente considerati quando si studia il legame tra cancro e amianto in un approccio compensatorio. L'espressione dei miRNA è precocemente alterata dall'esposizione ad agenti cancerogeni professionali /ambientali, quindi utile per identificare un nuovo profilo correlato all'amianto in grado di distinguere una neoplasia indotta da asbesto rispetto a quella con diversa eziologia. Abbiamo condotto uno studio multifasico per identificare i miRNA associati alle neoplasie indotte dall'amianto. Sono stati inclusi quattro gruppi: pazienti con carcinoma polmonare non a piccole cellule asbesto-correlato e non (NSCLC-Asb e NSCLC), mesotelioma maligno (MM) e soggetti di controllo (CTRL). Successivamente, i miRNA selezionati sono stati valutati in una popolazione esposta all'amianto ed è stato realizzato un modello "in vitro" per identificare il meccanismo di regolazione dei miRNA indotto da asbesto. Quattro miRNA sierici costituiti dal miR-126, miR-205, miR-222 e miR-520g sono risultati coinvolti nelle neoplasie asbesto-correlate. In particolare, l'aumento dell'espressione del miR-126 e del miR-222 è stato trovato in soggetti attualmente esposti all’asbesto ed entrambi i miRNA sono coinvolti nelle principali pathway collegate allo sviluppo tumorale. Un'aumentata espressione dell’EGFR è stata trovata nelle cellule pre-cancerose indotte da asbesto, causando l'attivazione di effettori a valle (AKT e MAPK p38). L'attivazione asbesto-mediata della via EGFR-AKT ha portato alla sovra-espressione del miR-222 e alla sotto-espressione del miR-520g, che sono stati invertiti inibendo l'EGFR, suggerendo il suo coinvolgimento nella regolazione dei miRNA indotta da asbesto. Questo studio evidenzia miRNA che sono potenzialmente coinvolti in neoplasie legate all'amianto e i meccanismi di espressione in cui possono essere coinvolti nella patogenesi indotta da asbesto.