# name
CircRNA and piRNAs as Biomarkers in Non-Small Cell Lung Cancer: Their Role in Tumor Progression and Patient Outcome

# metadata.dc.contributor.other[].value
Universitat de Barcelona. Facultat de Medicina i Ciències de la Salut

# metadata.dc.description.abstract[].value
[eng] Introduction: Non-small cell lung cancer (NSCLC) is the most common lung cancer, accounting for 85% of cases. It is divided into pulmonary adenocarcinoma (LUAD) and squamous cell carcinoma (LUSC), which differ in their origin, progression, and response to treatment. Despite advances in surgery and therapies, postoperative recurrence remains a challenge that limits long-term survival. Non-coding RNAs (ncRNAs) have emerged as key regulators in tumor biology, affecting cell proliferation, apoptosis, and epigenetic remodeling. Within these, circular RNAs (circRNAs) and piwi-interacting RNAs (piRNAs) have been shown to play an important role in the regulation of cancer. Although they have been studied in NSCLC, the role of circRNAs and piRNAs in postoperative recurrence is still unclear. Given that NSCLC subtypes present molecular differences and respond heterogeneously to treatments, it is essential to identify new biomarkers that allow the risk of recurrence to be stratified and personalized therapeutic strategies to be designed. Hypothesis: ncRNAs, specifically circRNAs and piRNAs, specifically regulate tumor progression in the different subtypes of NSCLC, influencing postoperative recurrence through epigenetic mechanisms and interaction with the PIWI/piRNA pathway. Their study can establish new prognostic biomarkers and contribute to the development of personalized models for predicting recurrence. Main objective: To evaluate the role of circRNA-10720 and piRNAs hsa_piR_004530, hsa_piR_022710, hsa_piR_019822 and hsa_piR_020840 in NSCLC recurrence, exploring their potential as prognostic biomarkers and their involvement in tumor progression. In addition, the function of these piRNAs in different subtypes of NSCLC will be specifically analyzed, considering their molecular and clinical differences. Specific objectives • To determine the differential expression of circRNA-10720 and selected piRNAs in tumor and normal tissues of patients with resected NSCLC, correlating it with clinical and pathological characteristics. • To evaluate its prognostic value in predicting postoperative recurrence and its impact on disease-free survival and overall survival. • To explore the molecular and epigenetic mechanisms by which these ncRNAs regulate tumor progression and the possible application of these in the stratification of the risk of recurrence in different subtypes of NSCLC. • To investigate their functional roles in cell models of NSCLC, analysing their impact on proliferation, migration, invasion and regulation of epithelial-mesenchymal transition (EMT). Methods: To evaluate the expression and functional impact of circRNA-10720 and piRNAs hsa_piR_004530, hsa_piR_022710, hsa_piR_019822 and hsa_piR_020840 on NSCLC recurrence, paired tumor and normal tissue samples were collected from patients with resected NSCLC, and the expression of these ncRNAs was quantified by RT-qPCR in an independent cohort. Subsequently, the relationship between expression levels and clinical-pathological parameters, including tumor stage, histological grade and postoperative recurrence, was analyzed, evaluating their association with recurrence, disease-free survival and overall survival through statistical analysis. In the part corresponding to piRNAs, expression levels between LUAD and LUSC were compared to identify potential differences between subtypes, applying multivariate statistical models to determine their involvement in the stratification of recurrence risk. In addition, in cell models of NSCLC, the role of circRNA-10720 and piRNAs in the proliferation, migration, invasion and regulation of EMT was evaluated. MTS and clonogenesis assays were performed to measure proliferative capacity, as well as wound healing and transwell assays to assess cell migration and invasion. A three-dimensional model of 3D organoids was also used to validate their biological effects, allowing a more physiological approach to their function in tumor progression. Main results: Expression analysis revealed that circRNA-10720 and selected piRNAs showed significant differences between tumor and normal tissues in patients with resectable NSCLC. Functional assays in cell lines indicated that circRNA-10720 and hsa_piR_004530 promote cell proliferation, migration and invasion, and that circRNA-10720 also plays a regulatory role in the epithelial-mesenchymal transition. Conclusions: The results of this study indicate that circRNA-10720 and the piRNAs analyzed are associated with the postoperative prognosis of NSCLC, especially in LUSC, suggesting their potential as prognostic biomarkers and therapeutic targets for personalized strategies.

# metadata.dc.description.abstract[].value
[cat] INTRODUCCIÓ: El càncer de pulmó de cèl·lules no petites (CPCNP) és el càncer més comú de pulmó, representant el 85% dels casos. Es divideix en adenocarcinoma pulmonar i carcinoma escatós, que difereixen en el seu origen, progressió i resposta al tractament. Malgrat els avenços en cirurgia i teràpies, la recurrència postoperatòria continua sent un desafiament que limita la supervivència a llarg termini. Els ARN no codificants han emergit com a reguladors clau en la biologia tumoral, afectant la proliferació cel·lular, l’apoptosi i la remodelació epigenètica. Dins d’aquests, els ARN circulars (circRNAs) i els piwi-interacting RNAs (piRNAs) han demostrat tenir un paper rellevant en la regulació del càncer. Tot i que han estat estudiats en el CPCNP, el paper dels circRNAs i dels piRNAs en la recurrència postoperatòria encara no està clar. Atès que els subtipus de CPCNP presenten diferències moleculars i responen de manera heterogènia als tractaments, és fonamental identificar nous biomarcadors que permetin estratificar el risc de recurrència i dissenyar estratègies terapèutiques personalitzades. HIPÒTESI: Hipotetitzem que certs ARN no codificants —incloent-hi el circRNA-10720 i un conjunt de piARNs (hsa_piR_004530, hsa_piR_020840, hsa_piR_019822 i hsa_piR_022710)—podrien reactivar-se durant el procés de tumorogènesi pulmonar i durant la transició epiteli-mesènquima relacionada amb la disseminació tumoral. L'expressió d’aquests ARN no codificants podria estar implicada en el procés de recurrència després de la cirurgia en pacients amb càncer de pulmó no microcític. Aquests ARN podrien actuar com a biomarcadors pronòstics capaços d’identificar pacients amb alt risc de recaiguda després de la resecció quirúrgica, millorant l’estratificació del risc i el pronòstic dels pacients. Proposem que aquests ARN no codificants podrien contribuir a la recurrència tumoral mitjançant mecanismes reguladors complementaris però diferenciats. Els seus perfils funcionals i d’expressió específics per subtipus podrien oferir informació rellevant per al desenvolupament de models pronòstics personalitzats i per guiar la gestió postoperatòria en el CPCNP. OBJECTIU PRINCIPAL Avaluar el paper de circRNA-10720 i els piRNAs hsa_piR_004530, hsa_piR_022710, hsa_piR_019822 i hsa_piR_020840 en la recurrència del CPCNP, explorant el seu potencial com a biomarcadors pronòstics i la seva implicació en la progressió tumoral. A més, s’analitzarà específicament la funció d’aquests piRNAs en diferents subtipus de CPCNP, considerant les seves diferències moleculars i clíniques. Objectius específics • Determinar l'expressió diferencial de circRNA-10720 i els piRNAs seleccionats en teixits tumorals i normals de pacients amb CPCNP ressecat, correlacionant-la amb característiques clíniques i patològiques. • Avaluar el seu valor pronòstic en la predicció de la recurrència postoperatòria i el seu impacte en la supervivència lliure de malaltia i la supervivència global. • Explorar els mecanismes moleculars i epigenètics mitjançant els quals aquests ncRNAs regulen la progressió tumoral i la possible aplicació d’aquests en l’estratificació del risc de recurrència en diferents subtipus de CPCNP. • Investigar els seus rols funcionals en models cel·lulars de CPCNP, analitzant el seu impacte en la proliferació, migració, invasió i regulació de la transició epitelio-mesenquimal.

# metadata.dc.rights.license[].value
ADVERTIMENT. Tots els drets reservats. L'accés als continguts d'aquesta tesi doctoral i la seva utilització ha de respectar els drets de la persona autora. Pot ser utilitzada per a consulta o estudi personal, així com en activitats o materials d'investigació i docència en els termes establerts a l'art. 32 del Text Refós de la Llei de Propietat Intel·lectual (RDL 1/1996). Per altres utilitzacions es requereix l'autorització prèvia i expressa de la persona autora. En qualsevol cas, en la utilització dels seus continguts caldrà indicar de forma clara el nom i cognoms de la persona autora i el títol de la tesi doctoral. No s'autoritza la seva reproducció o altres formes d'explotació efectuades amb finalitats de lucre ni la seva comunicació pública des d'un lloc aliè al servei TDX. Tampoc s'autoritza la presentació del seu contingut en una finestra o marc aliè a TDX (framing). Aquesta reserva de drets afecta tant als continguts de la tesi com als seus resums i índexs.

# metadata.dc.source[].value
Tesis Doctorals - Facultat - Medicina i Ciències de la Salut

# metadata.dc.title[].value
CircRNA and piRNAs as Biomarkers in Non-Small Cell Lung Cancer: Their Role in Tumor Progression and Patient Outcome