Inflammatory response elements, glycan, and proteome profiles as salivary biomarkers for the early diagnosis of OSCC
NAGIOS: RODERIC FUNCIONANDO

Inflammatory response elements, glycan, and proteome profiles as salivary biomarkers for the early diagnosis of OSCC

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Inflammatory response elements, glycan, and proteome profiles as salivary biomarkers for the early diagnosis of OSCC

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dc.contributor.advisor Bagán Sebastián, José Vicente
dc.contributor.advisor Sánchez Del Pino, Manuel
dc.contributor.author Dikova, Valentina
dc.contributor.other Departament d'Estomatologia es_ES
dc.date.accessioned 2021-03-21T08:10:07Z
dc.date.available 2021-03-22T05:45:05Z
dc.date.issued 2021 es_ES
dc.date.submitted 11-03-2021 es_ES
dc.identifier.uri https://hdl.handle.net/10550/78287
dc.description.abstract El cáncer oral, sobre todo el, carcinoma oral de células escamosas (COCE), es la neoplasia maligna más común en la cavidad oral que se caracteriza por un mal pronóstico y una baja tasa de supervivencia, cuando se diagnostica en estadios avanzados. Puede ser tratado de forma efectiva si se detecta en estadios iniciales, mejorando el pronóstico. Por tanto, tras la prevención, el diagnóstico precoz se ha convertido en el principal objetivo en el manejo del cáncer oral, dado su impacto positivo en la supervivencia y calidad de vida de estos pacientes. A menudo, los escasos síntomas iniciales pasan desapercibidos y la enfermedad se descubre en fases avanzadas, por lo que se requiere mejorar el diagnóstico. Actualmente, no existen biomarcadores para COCE con la sensibilidad y especificidad suficiente para su uso clínico rutinario, lo que enfatiza la necesidad de una herramienta práctica y simple tanto para fines diagnósticos como de programas de detección precoz o screening. Los tumores de COCE aparecen a través de una serie de mutaciones moleculares que conducen a un crecimiento celular descontrolado, pasando por distintas fases: desde áreas de hiperplasia, lesiones displásicas, carcinoma in situ y, finalmente, carcinoma invasivo. Además, el desarrollo de muchos casos de COCE se ha correlacionado con la transformación cancerosa de lesiones orales potencialmente malignas, como la leucoplasia oral. Esta última presenta subtipos heterogéneos con diferentes potenciales de modificación, entre los que destaca la leucoplasia verrugosa proliferativa (LVP) con alto riesgo de conversión maligna. Los biomarcadores derivados de la saliva ofrecen un muestreo fácil con un mínimo riesgo para los pacientes, coste y tiempo de diagnóstico, y abarcan una variedad de parámetros detectables y medibles que permiten diferenciar la salud de la enfermedad. Objetivos El objetivo general es analizar un panel de citocinas inflamatorias salivares, así como perfiles proteicos y glicanos salivares con el fin de identificar potenciales biomarcadores para el diagnóstico precoz de COCE. Metodología Se utilizaron estrategias ómicas combinadas para perfilar diferentes tipos de moléculas con potencial utilidad diagnóstica en la saliva de pacientes con LVP, estadios tempranos y avanzados de COCE y personas sanas. Se utilizó un inmunoensayo multiplexado para examinar los niveles de ocho citocinas. Los perfiles proteicos y N-glicanos derivados de la saliva se analizaron mediante cromatografía líquida (CL) acoplada a espectrometría de masas (MS). Resultados y Conclusiónes Los niveles significativamente alterados de seis citocinas asociadas con los grupos de patología sugiere su posible participación en el proceso de carcinogénesis oral. El perfil comparativo de N-glicanos reveló varios glicanos bi- y tri-antenarios fucosilados expresados diferencialmente entre los grupos estudiados, proporcionando una plataforma razonable para investigar más a fondo la utilidad de la glicosilación salivar para el diagnóstico de COCE. Se cuantificaron más de 600 proteínas en la saliva de personas sanas y con lesiones pre/cancerosas mediante los perfiles proteicos generados por LC-MS cuantificadas. El análisis comparativo dio como resultado una lista de proteínas expresadas diferencialmente, caracterizadas en COCE, que indica mecanismos significativamente alterados como el sistema inmunológico, la inhibición de actividades enzimáticas y la adhesión celular. Entre los marcadores candidatos identificados, algunos se habían descrito previamente en la saliva. Además, se han anotado varias proteínas nuevas asociadas a COCE. es_ES
dc.format.extent 275 p. es_ES
dc.language.iso en es_ES
dc.subject oral cancer es_ES
dc.subject oral leukoplakia es_ES
dc.subject non-invasive diagnostic biomarkers es_ES
dc.subject saliva testing es_ES
dc.subject translational research es_ES
dc.title Inflammatory response elements, glycan, and proteome profiles as salivary biomarkers for the early diagnosis of OSCC es_ES
dc.type info:eu-repo/semantics/doctoralThesis es_ES
dc.subject.unesco UNESCO::CIENCIAS MÉDICAS es_ES
dc.description.abstractenglish Oral squamous cell carcinoma (OSCC) is the most common neoplasia in the oral cavity characterized by poor prognosis and a low survival rate when diagnosed at advanced phases. Many OSCC cases have been correlated to the cancerous transformation of oral potentially malignant disorders (OPMDs) such as oral leukoplakia. The latter exhibits heterogeneous subtypes, among which proliferative verrucous leukoplakia (PVL) stands out with a high risk of malignant conversion. Reliable biomarkers for OSCC are yet unavailable in the routine clinical setting, emphasizing the need for a practical and simple tool to be used for definitive diagnosis and screening programs. Saliva-derived biomarkers offer easy sampling with reduced risk for the patients, cost and diagnosis time, and a variety of measurable parameters that can discriminate health from disease. To identify novel salivary biomarkers of OSCC, we herein combined multi-omics analytical strategies to profile different types of molecules with potential diagnostic utility. As inflammation has previously been linked to oral pathologies, research so far indicates the possibility of using salivary cytokines for the screening of oral disorders. Altered cytokine responsiveness has been tightly associated with the development of OSCC, as well as detected in patients with OPMDs. To reveal changes related to oral carcinogenesis, a multiplex immune bead-based assay was used to survey the levels of 8 cytokines in the saliva of patients with PVL, at early and advanced OSCC stages and their healthy counterparts. Results indicated altered cytokine activity associated with the pathology groups, the predictive models for sensitivity and specificity of which showed high ROC AUC values. It is now known that defective glycosylation accompanies many chronic and infectious conditions and is a common feature of tumor cells that may affect N-glycans on glycoproteins. To compile a list of candidate biomarkers, another type of molecule has been studied. Saliva protein released N-glycans of healthy volunteers, PVL, and OSCC patients were analysed by the means of liquid chromatography (LC) coupled to mass spectrometry (MS). Comparative N-glycome profiling disclosed differentially expressed fucosylated bi- and tri-antennary glycans among the studied groups, providing a reasonable platform to further investigate the utility of salivary glycosylation for diagnosis of OSCC. Lastly, to get an insight into the complex molecular alterations associated with cancer, LC-MS generated proteomic profiles revealed more than 600 quantified proteins in the saliva of healthy and pre/cancerous lesions. The comparative analysis outlined a list of differentially expressed proteins, characterized in OSCC, indicating altered mechanisms implicating the immune system, inhibition of enzymatic activities, and cell adhesion. In this discovery phase of biomarkers identification, we provided a molecular panel of potential indicators of malignant transformation and/or early OSCC diagnosis. es_ES
dc.embargo.terms 0 days es_ES

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