Thesis (Ph.D)-Cairo University, 2025.

Bibliography: pages 90-100.

Rhabdomyosarcoma (RMS) is the most common pediatric soft tissue sarcoma,
arising from skeletal muscle progenitor cells that fail to complete differentiation. It is
classified into two primary subtypes, embryonal (ERMS) and alveolar (ARMS), which
differ in histopathological features, molecular drivers, clinical progression, and treatment
response. Given the disease’s heterogeneity and the scarcity of targeted therapies, a
comprehensive molecular approach is crucial for advancing disease understanding and
therapeutic development. In this study, we applied integrative multi-omics profiling,
including transcriptomics, proteomics, and metabolomics, on plasma samples from
children with ERMS (n=18), ARMS (n=17), and matched healthy controls (n=18).
Transcriptomic analysis revealed subtype-specific microRNA (miRNA) signatures with
therapeutic potential, including the upregulation of hsa-miR-483-3p in ERMS and hsa-
miR-16-5p in ARMS. Proteomic profiling identified elevated oncogenic and stemness-
associated proteins in ARMS, such as cyclin E1, FAP, and myotrophin, while ERMS
showed enrichment of immune-related and myogenic proteins including myosin-9, SAA2,
and S100A11. Metabolomic analysis revealed dysregulated lipid transport, fatty acid
metabolism, and polyamine biosynthesis in ARMS, whereas ERMS exhibited alterations
in glutamate/glycine metabolism and redox balance. Functional enrichment analyses (GO,
KEGG, RaMP-DB), co-expression network modeling (WGCNA/WMCNA), and multi-
omics integration using DIABLO and MOFA uncovered coordinated protein–metabolite–
miRNA modules that distinguished each subtype and correlated with clinical features such
as disease stage, lymph node involvement, and age. These findings provide a
comprehensive molecular landscape of RMS subtypes, highlight candidate biomarkers and
regulatory miRNAs, and propose new opportunities for precision diagnostics and targeted
therapy in pediatric RMS.

سرطان العضلات المخططة (RMS) هو أكثر أنواع الساركوما شيوعًا لدى الأطفال، وينشأ من الخلايا السلفية للعضلات الهيكلية التي تفشل في إكمال عملية التمايز. يُصنَّف هذا السرطان إلى نوعين رئيسيين: النوع الجنيني (ERMS) والنوع السنخي (ARMS)، ويختلفان في الخصائص النسيجية المرضية، والمحفزات الجزيئية، والتطور السريري، والاستجابة للعلاج. نظرًا لتغايرية المرض وندرة العلاجات الموجهة، فإن اتباع نهج جزيئي شامل يعد أمرًا ضروريًا لتعزيز فهم المرض وتطوير العلاجات. في هذه الدراسة، أجرينا تحليلًا تكامليًا متعدد الأوميكس، شمل علم النسخ (Transcriptomics)، وعلم البروتينات (Proteomics)، وعلم الميتابولوميات (Metabolomics)، على عينات بلازما مأخوذة من أطفال مصابين بـ ERMS (عدد = 18) وARMS (عدد = 17) ومجموعة ضابطة من الأصحاء المتطابقين في العمر والجنس (عدد = 18). أظهر تحليل النسخ الجيني أنماطًا مميزة من الميكروRNA (miRNA) ذات إمكانات علاجية، بما في ذلك زيادة تنظيم hsa-miR-483-3p في ARMS وhsa-miR-16-5p في ERMS. كشف تحليل البروتيوميات عن ارتفاع بروتينات مرتبطة بالأورام وخواص الخلايا الجذعية في ARMS، مثل cyclin E1 وFAP وmyotrophin، بينما أظهر ERMS إثراءً في بروتينات مناعية وعضلية مثل myosin-9 وSAA2 وS100A11. أما تحليل الميتابولوميات فقد أظهر خللًا في نقل الدهون، واستقلاب الأحماض الدهنية، وتخليق البولي أمين في ARMS، في حين أظهر ERMS تغيرات في استقلاب الجلوتامات/الجلايسين والتوازن التأكسدي. كشفت تحليلات الإثراء الوظيفي (GO، KEGG، RaMP-DB)، ونمذجة شبكات التعبير المشترك (WGCNA/WMCNA)، والتكامل متعدد الأوميكس باستخدام DIABLO وMOFA عن وحدات متكاملة من البروتينات-المستقلبات-الميكروRNA تميز كل نمط فرعي، وترتبط بالخصائص السريرية مثل مرحلة المرض، وتورط العقد اللمفاوية، والعمر. توفر هذه النتائج خريطة جزيئية شاملة لأنماط RMS الفرعية، وتسلط الضوء على مؤشرات حيوية مرشحة وميكروRNAs تنظيمية، وتقترح فرصًا جديدة للتشخيص الدقيق والعلاج الموجه في RMS لدى الأطفال.

Issues also as CD.

Text in English and abstract in Arabic & English.