INTRODUÇÃO E OBJETIVOS: O câncer de pênis (CaPe) é uma doença rara com alta morbidade e mortalidade. A carcinogênese não é totalmente compreendida e, embora alguns biomarcadores relacionados a prognóstico tenham sido descritos, até o momento nenhum foi adotado na prática clínica. Nosso objetivo foi identificar, através de varredura por microarray, os miRNAs diferencialmente expressos (DEmiR) entre tecido tumoral (TT) versus não neoplásico (TNN) e pacientes com doença metastática versus localizada, bem como identificar os genes diferencialmente expressos (DEG) entre estes grupos e realizar análise integrativa miRNA-mRNA propondo assim elucidar a via de tumorigênese e a descoberta de novos biomarcadores para o CaPe. MÉTODOS: Foram coletadas prospectivamente amostras frescas de TT e TNN adjacente de 24 pacientes com carcinoma espinocelular (CEC) de pênis operados em nossa instituição entre julho de 2015 a janeiro de 2018. Inicialmente, foram selecionados 5 pacientes com doença localizada e 6 com doença metastática linfonodal para realização do microarray. O RNA foi purificado e a análise de varredura com o microarray utilizou o miRNA 4.0 Genechip (Affymetrix). Foram identificados os DEmiRs entre TT e TNN utilizando-se o programa TAC (Affymetrix) com fold change (FC)>2,0, p1,5 e p0,78 (IL1A, MCM2, MMP1, MMP12, SFN e VEGFA). Na análise integrativa, encontramos 8 pares de miRNA-mRNA que mudaram significativamente sua relação, sendo a maior alteração observada para o par miR-432- 5p-TP53. Entre os DEGs da comparação entre os pacientes metastáticos e localizados encontramos 7 DEGs (CCND1, EGFR, ENTPD5, HOXA10, IGF1R, MYC, SNAI2), todos com boa acurácia (AUC>0,74) na distinção entre os grupos. Observamos correlações significativas entre maior expressão do MMP1 com tamanho tumoral (p=0,042), grau (p=0,045), estádio T patológico (p=0,018) e invasão perineural (p=0,007). O gene MMP1 é regulado pelo miR-145-5p que está subexpresso na amostra tumoral. Observamos também correlação entre maior expressão do CCND1 (p=0,006) e EGFR (p=0,001) com grau tumoral; e menor expressão de MMP9 com invasão microvascular (p=0,044). Nas curvas de sobrevida, a maior expressão dos genes CCND1, EGFR, GADD45A, MYC, SNAI2 e SRC e menor dos CDH1, CDKN1A, KLF4 e TP63 estavam associados a mortalidade por CaPe. A maior expressão dos genes FGF2, GADD45A, IL6, MYC, NES e NRP1 e a subexpressão do CDH1 foram correlacionadas a menor sobrevida global. CONCLUSÕES: Descrevemos uma assinatura molecular relacionada à carcinogênese do pênis baseada nas expressões dos miR-432-5p, miR-478b-3p, miR-145-5p, miR-30a-5p, miR-200a-5p, miR-224-5p, miR-31-3p e miR-31-5p e dos genes IL1A, MCM2, MMP1, MMP12, SFN e VEGFA. Identificamos um painel de potenciais biomarcadores de prognóstico no CaPe baseada na expressão dos miR-421, miR-744-5p, miR31-3p e dos genes CCND1, CDH1, CDKN1A, EGFR, ENTPD5, FGF2, GADD45A, HOXA10, IGF1R, KLF4, MMP1, MYC, NES, NRP1, SNAI2, SRC e TP63 INTRODUCTION AND OBJECTIVES: Penile cancer (PeCa) is a rare disease with high morbidity and mortality. Its carcinogenesis is not fully understood and, although some prognostic-related biomarkers have been described, none have been adopted in clinical practice to date. Our objective was to identify, through microarray scanning, the differentially expressed miRNAs (DEmiR) between tumor tissue (TT) versus nonneoplastic tissue (NNT) and patients with metastatic versus localized disease, as well as to identify the differentially expressed genes (DEG) between these groups and perform integrative miRNA-mRNA analysis thus proposing to elucidate the tumorigenesis pathway and the discovery of new biomarkers for PeCa. METHODS: Fresh samples of TT and adjacent NNT were prospectively collected from 24 patients with squamous cell carcinoma (SCC) of the penis operated on at our institution between July 2015 and January 2018. Initially, 5 patients with localized disease and 6 with metastatic disease were selected for microarray performance. The RNA was purified and microarray scanning analysis used the miRNA 4.0 Genechip (Affymetrix). The DEmiRs between TT and NNT were identified using the TAC program (Affymetrix) with fold change (FC)>2.0, p1.5 and p0.78 (IL1A, MCM2, MMP1, MMP12, SFN and VEGFA). In the integrative analysis, we found 8 pairs of miRNA-mRNA that significantly changed their relationship, with the greatest change being observed for the pair miR-432-5p-TP53. Among the DEGs in the comparison between metastatic and localized patients, we found 7 DEGs (CCND1, EGFR, ENTPD5, HOXA10, IGF1R, MYC, SNAI2), all with good accuracy (AUC>0.74) in the distinction between groups. We observed significant correlations between increased MMP1 expression and tumor size (p=0.042), grade (p=0.045), pathological T stage (p=0.018) and perineural invasion (p=0.007). The MMP1 gene is regulated by miR-145-5p which is under expressed in the tumor sample. We also observed a correlation between higher expression of CCND1 (p=0.006) and EGFR (p=0.001) with tumor grade; and lower MMP9 expression with microvascular invasion (p=0.044). In the survival curves, higher expression of genes CCND1, EGFR, GADD45A, MYC, SNAI2 and SRC and lower expression of CDH1, CDKN1A, KLF4 and TP63 were associated with mortality from PeCa. Higher expression of FGF2, GADD45A, IL6, MYC, NES and NRP1 genes and under expression of CDH1 were correlated with lower overall survival. CONCLUSIONS: We described a molecular signature related to penile carcinogenesis based on the expressions of miR-432-5p, miR-478b-3p, miR-145-5p, miR-30a-5p, miR-200a-5p, miR-224-5p, miR-31-3p and miR-31-5p and IL1A, MCM2, MMP1, MMP12, SFN and VEGFA genes. We identified a panel of potential prognostic biomarkers in PeCa based on the expression of miR-421, miR-744-5p, miR31-3p and the genes CCND1, CDH1, CDKN1A, EGFR, ENTPD5, FGF2, GADD45A, HOXA10, IGF1R, KLF4, MMP1, MYC, NES, NRP1, SNAI2, SRC and TP63