Profil Ekspresi Plasma Circulating Mirna sebagai Kandidat Biomarker Prediktor Metastasis Tulang pada Pasien Kanker Payudara HR+/HER2-

Ali Zainal Abidin, Prof. dr. Sofia Mubarika Haryana, M.Med.Sc., Ph.D.; Dr.rer.nat. dr. Dyah Laksmi Dewi M.Sc. Sp.B

2025 | Tesis | S2 Ilmu Kedokteran Dasar dan Biomedis

Latar Belakang: Metastasis tulang pada kanker payudara merupakan masalah klinis paling umum yang berhubungan dengan prognosis buruk dan sering ditemukan pada sekitar 70% pasien kanker payudara stadium lanjut. Di dalam plasma, terdapat suatu molekul biologis yang dapat menjadi biomarker potensial untuk deteksi dini metastasis tulang pada pasien kanker payudara, yaitu miRNA.

Tujuan: Mengetahui perbedaan profil ekspresi plasma circulating miRNA pada pasien kanker payudara HR+/HER2- dengan dan tanpa metastasis tulang, serta individu sehat. Dilakukan identifikasi secara in silico gen target tervalidasi dan jalur persinyalan yang dipengaruhi oleh disregulasi miRNA terkait kejadian metastasis tulang dengan R- package multimiR.

Metode: Sampel penelitian adalah plasma darah dari pasien kanker payudara HR+/HER2- dengan metastasis tulang dan tanpa metastasis tulang, serta individu sehat. Hasil isolasi RNA akan dianalisis profil miRNA-nya berdasarkan protokol nCounter™ miRNA Assay dari NanoString. Hasil profiling miRNA yang diperoleh kemudian dianalisis dengan nSolver™ version 4.0. Hanya kandidat miRNA upregulated yang dianalisis lebih lanjut untuk dapat melihat gen target tervalidasi dan jalur persinyalan yang terlibat pada kejadian metastasis tulang pada pasien kanker payudara HR+/HER2- secara in silico.

Hasil: Hasil analisis menunjukkan adanya 40 miRNA yang terekspresi berbeda signifikan dalam plasma pasien kanker payudara HR+/HER2- dengan metastasis tulang, yang meliputi 25 miRNA upregulated dan 15 miRNA downregulated, dengan tiga kandidat biomarker prediktor miRNA, yaitu hsa-miR-224-5p, hsa-miR-1205, dan hsa-miR-584-3p, yang perlu divalidasi lebih lanjut. Sebanyak 98 gen target tervalidasi dari top 10 upregulated miRNA yang signifikan terkait metastasis tulang pada kanker payudara HR+/HER2-. Terdapat 10 jalur persinyalan yang terlibat, dua jalur teratas adalah endositosis dan proteoglycans in cancer.

Kesimpulan: Terdapat 40 miRNA yang pola ekspresinya berbeda secara signifikan pada plasma pasien kanker payudara HR+/HER2- dengan metastasis tulang. Terdapat 98 gen target tervalidasi dari miRNA upregulated. Endocytosis dan proteoglycans in cancer merupakan dua jalur persinyalan yang secara signifikan terlibat dengan kejadian metastasis tulang pada kanker payudara HR+/HER2-.

Background: Bone metastasis in breast cancer is the most common clinical problem associated with poor prognosis and is frequently observed in approximately 70% of patients with advanced-stage breast cancer. In plasma, there are biological molecules known as microRNAs (miRNAs) that have the potential to serve as biomarkers for the early detection of bone metastasis in breast cancer patients.

Objective: To investigate the differences in plasma circulating miRNA expression profiles among HR+/HER2- breast cancer patients with and without bone metastases, as well as healthy individuals. Validated target genes and signaling pathways affected by dysregulated miRNAs associated with bone metastasis were identified through in silico analysis using the R package multiMiR.

Methods: The research samples consisted of plasma from HR+/HER2- breast cancer patients with and without bone metastasis, as well as from healthy individuals. The isolated RNA was subjected to miRNA profiling using the nCounter™ miRNA Assay protocol from NanoString. The resulting miRNA expression profiles were then analyzed using nSolver™ version 4.0. Only upregulated candidate miRNAs were further analyzed in silico to identify validated target genes and the signaling pathways involved in bone metastasis events in HR+/HER2? breast cancer patients.

Results: A total of 40 differentially expressed plasma miRNAs were identified in HR+/HER2- breast cancer patients with bone metastasis, including 25 upregulated and 15 downregulated miRNAs. Three potential predictive biomarkers, hsa-miR-224-5p, hsa-miR-1205, and hsa-miR-584-3p, were highlighted for further validation. Target prediction from the top 10 upregulated miRNAs yielded 98 validated genes, with enrichment analysis revealing 10 associated signaling pathways, notably endocytosis and proteoglycans in cancer.

Conclusion: Forty differentially expressed plasma miRNAs were identified in HR+/HER2- breast cancer patients with bone metastasis, with 98 validated target genes from upregulated miRNAs. Enrichment analysis revealed significant involvement of endocytosis and proteoglycans in cancer pathways in the metastatic process.

Kata Kunci : Biomarker, kanker payudara, metastasis tulang, miRNA, nanoString