Assessment of the risk of thyroid cancer recurrence using circulating microRNAs
Authors: Alnikin A.B. , Engibaryan M.A. , Maksimov A.Yu. , Demidova A.A. , Timoshkina N.N. , Rogachev A.A. 
Published: October 2024

Purpose of the study. To assess the prognostic significance of changes in the expression of microRNAs (miRNAs) in blood serum during the follow-up of patients with malignant tumors of the thyroid gland (thyroid) after radical surgery in order to identify tumors with high and low risk of recurrence. Material and methods. The study included 138 patients with thyroid nodules identified by ultrasound examination and with an indeterminate cytological report based on fine-needle aspiration biopsy (FNA) (category III-V according to the Bethesda classification). All patients underwent surgical treatment with histological examination of surgical samples of thyroid tissue. Malignant thyroid masses were detected in 63 (45,7%) patients, and benign lesions in 75 (54,3%). Most patients had the initial stages of the malignancy T1-2N0M0 (n=44). The expression of miRNAs was assessed in fine needle aspiration material from the thyroid nodules and in blood serum using real-time PCR. The change in the expression of each miRNA in the substrate was assessed by determining the dCt relative to the reference miRNA-7a (Let-7a). The expression of miRNAs in blood serum was determined over time at 6, 12, 18 months after surgery, and parameters were compared depending on the presence or absence of the disease relapse. Results. The most pronounced differences in miRNA expression between the samples of benign and malignant thyroid nodules, in the blood serum samples were noted for miRNA-146b, miRNA-222, miRNA-221. During two years of observation, cancer relapse was detected in 7 (11,1%) patients. When thyroid cancer relapsed 6 months after surgery, the expression of miRNA-146b and miRNA-221 increased, while in the absence of relapse it decreased compared to the preoperative level. At the same stage of observation, a unidirectional decrease in the expression of miRNA-222 in the blood serum was established in two subgroups, but the expression value of the marker during disease relapse was higher compared with the relapse-free patients (0,56 [0,25-0,73] versus 0,24 [0,13-0,36], p=0,048). A similar pattern of changes in miRNA expression in the blood was established 12 months after surgery. Conclusion. Assessment of the expression of miRNA-146b, miRNA-221, and miRNA-222 in blood serum before surgery and 6 and 12 months after surgery has prognostic significance. With an increase in the postoperative level of expression of the studied miRNAs relative to the initial value, the risk of relapse is high, which justifies a subsequent increase in the frequency of postoperative patient examinations
Цель исследования. Оценить прогностическую значимость изменения экспрессионной активности ми- кроРНК (миРНК) в сыворотке крови в динамике наблюдения пациентов со злокачественными образованиями щитовидной железы (ЩЖ) после радикальных операций для стратификации опухолей высокого и низкого рисков рецидивирования. Материал и методы. В исследование были включены 138 пациентов с узловыми образованиями ЩЖ по итогам ультразвукового исследования и неопределенным цитологическим заключением по материалам тонкоигольной аспирационной биопсии (ТАБ) (III–V категории по классификации Bethesda). Всем больным проводили хирургическое лечение с гистологическим исследованием операционных образцов ткани ЩЖ. У 63 (45,7%) пациентов выявлены злокачественные образования ЩЖ, а у 75 (54,3%) – доброкачественные. По частоте преобладали (n=44) начальные стадии злокачественного заболевания Т1-2N0M0. Экспрессию миРНК оценивали в тонкоигольном аспирате из узла ЩЖ и в сыворотке крови методом ПЦР в режиме реального времени. Оценка изменения экспрессии каждой миРНК в субстрате проводили путем определе- ния dCt относительно референсной миРНК-7a (Lеt-7a). Экспрессию миРНК в сыворотке крови определяли в динамике через 6, 12, 18 месяцев после операции и проводили сравнение параметров в зависимости от наличия или отсутствия рецидива заболевания. Результаты. Наиболее выраженные различия экспрессии миРНК в образцах доброкачественных и зло- качественных узлов ЩЖ, сыворотки крови отмечены для миРНК-146b, миРНК-222, миРНК-221. За 2 года наблюдения рецидивы онкологического заболевания выявили у 7 (11,1%) больных. При рецидивировании рака ЩЖ через 6 месяцев после операции экспрессия миРНК-146b и миРНК-221 возрастала, а при отсутствии рецидива снижалась по сравнению с дооперационным уровнем. На этом же этапе наблюдения установлено однонаправленное снижение экспрессии миРНК-222 в сыворотке крови в двух подгруппах, но величина экспрессии изучаемого маркера при рецидиве заболевания была выше по сравнению с пациентами с безрецидивным течением болезни: 0,56 [0,25–0,73] против 0,24 [0,13–0,36], р=0,048. Аналогичный характер изменения экспрессии миРНК в крови установлен и через 12 месяцев после операции. Заключение. Оценка экспрессии миРНК-146b, миРНК-221 и миРНК-222 в сыворотке крови до операции и через 6 и 12 месяцев после ее выполнения имеет прогностическую значимость. При повышении послео- перационного уровня экспрессии изучаемых миРНК относительного исходного параметра риск рецидива высокий, что является основанием для последующего повышения кратности послеоперационного обсле- дования пациента.