Научная статья на тему 'Экспрессионный профиль микрорнк при плоскоклеточном раке головы и шеи'

Экспрессионный профиль микрорнк при плоскоклеточном раке головы и шеи Текст научной статьи по специальности «Биотехнологии в медицине»

CC BY
283
37
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ОПУХОЛИ ГОЛОВЫ И ШЕИ / МИКРОРНК / МЕТАСТАЗИРОВАНИЕ / HEAD AND NECK TUMORS / MIRNA / METASTASIS

Аннотация научной статьи по биотехнологиям в медицине, автор научной работы — Веряскина Юлия Андреевна, Какурина Гелена Валерьевна, Журавлев Евгений Сергеевич, Титов Сергей Евгеньевич, Кондакова Ирина Викторовна

Плоскоклеточные карциномы головы и шеи (ПКГШ) отличаются высокой агрессивностью и длительным бессимптомным течением. Диагностика заболевания на ранних стадиях и оценка риска метастазирования, а также прогноза течения опухолевого процесса являются приоритетной задачей современной клинической онкологии, что требует поиска и разработки новых прогностических маркеров заболевания. Такими маркерами могут служить микроРНК (миРНК) относительно недавно открытый класс малых некодирующих РНК. На основании литературных данных и собственных исследований мы выбрали 12 миРНК (миРНК-21, -221, -222, -155, -205, -20a, -125b, -146b, -181b, -200a, -126, -451), участвующих в процессе канцерогенеза ПКГШ. Методом ПЦР в реальном времени определены изменения уровня экспрессии выбранной группы миРНК в опухоли по сравнению с неизмененной тканью. Установлено увеличение уровня экспрессии 5 миРНК: миРНК-21, -155, -181b, -126, -451 (p<0,05) непосредственно в опухоли по сравнению с окружающей неизмененной тканью. Также в результате исследования получены данные, указывающие на различия в содержании миРНК-126 между опухолями с наличием и без метастазов в регионарные лимфоузлы (p<0,05), что может быть важным аспектом в понимании процессов метастазирования и разработки нового прогностического маркера.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по биотехнологиям в медицине , автор научной работы — Веряскина Юлия Андреевна, Какурина Гелена Валерьевна, Журавлев Евгений Сергеевич, Титов Сергей Евгеньевич, Кондакова Ирина Викторовна

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Expression profile of micrornas in squamous cell head and neck carcinoma

Head and neck squamous cell carcinoma (HNSCC) is a highly aggressive disease with long asymptomatic course. New molecular prognostic markers are urgently needed to identify patients at high risk for developing lymph node metastasis. MicroRNAs (miRNAs) are a recently discovered class of small non-coding RNAs. Based on literature and our data, we have chosen 12 miRNAs (miRNA-21, -221, -222, -155, -205, -20a, -125b, -146b, -181b, -200a, -126, -451), involved in HNSCC carcinogenesis. Using real-time quantitative polymerase chain reaction analysis, we have shown a change in the expression miRNA in tumor tissue compared to unmodified tissue. Significant upregulation of five miRNAs: miRNA-21, -155, -181b, -126, -451 (p<0.05) has been shown in tumors. MiRNA-126 has been found to be highly expressed in metastasis tissue (p<0.05), and can be an important factor in understanding the processes of metastasis and development of a new prognostic marker.

Текст научной работы на тему «Экспрессионный профиль микрорнк при плоскоклеточном раке головы и шеи»

ЛАБОРАТОРНЫЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

УДК: 617.51/.617.57-006.61:577.218

ЭКСПРЕССИОННЫй ПРОФИЛЬ МИКРОРНК ПРИ ПЛОСКОКЛЕТОЧНОМ РАКЕ ГОЛОВЫ И ШЕИ

Ю.А. Веряскина1, Г.В. Какурина2, Е.С. Журавлев1, С.Е. Титов13, И.В. Кондакова2, О.В. Черемисина2, Д.А. Шишкин2, И.Ф. Жимулев1, Е.Л. Чойнзонов24, Н.Н. Колесников1

Институт молекулярной и клеточной биологии СО РАН, г Новосибирск1 Томский НИИ онкологии, г Томск2 ЗАО «Вектор-Бест», г Новосибирск3

ГБОУ ВПО «Сибирский государственный медицинский университет» МЗ РФ, г. Томск4 630090, г Новосибирск, пр. Академика Лаврентьева, 8/2, e-mail: [email protected]

Аннотация

Плоскоклеточные карциномы головы и шеи (ПКГШ) отличаются высокой агрессивностью и длительным бессимптомным течением. Диагностика заболевания на ранних стадиях и оценка риска метастазиро-вания, а также прогноза течения опухолевого процесса являются приоритетной задачей современной клинической онкологии, что требует поиска и разработки новых прогностических маркеров заболевания. Такими маркерами могут служить микроРНК (миРНК) - относительно недавно открытый класс малых некодирующих РНК. На основании литературных данных и собственных исследований мы выбрали 12 миРНК (миРНК-21, -221, -222, -155, -205, -20а, -125Ь, -146Ь, -181Ь, -200а, -126, -451), участвующих в процессе канцерогенеза ПКГШ. Методом ПЦР в реальном времени определены изменения уровня экспрессии выбранной группы миРНК в опухоли по сравнению с неизмененной тканью. Установлено увеличение уровня экспрессии 5 миРНК: миРНК-21, -155, -181Ь, -126, -451 (р<0,05) - непосредственно в опухоли по сравнению с окружающей неизмененной тканью. Также в результате исследования получены данные, указывающие на различия в содержании миРНК-126 между опухолями с наличием и без метастазов в регионарные лимфоузлы (р<0,05), что может быть важным аспектом в понимании процессов метастазирования и разработки нового прогностического маркера.

Ключевые слова: опухоли головы и шеи, микроРНК, метастазирование.

Клиническое течение плоскоклеточных карцином головы и шеи (ПКГШ) отличается высокой агрессивностью и длительным бессимптомным развитием, местные рецидивы ПКГШ и метастазы в лимфоузлы шеи сокращают 5-летнюю выживаемость пациентов практически вдвое [6]. Для улучшения результатов лечения важно определить риск развития рецидива опухоли и метастазов до их клинической реализации, что требует поиска и разработки новых прогностических маркеров заболевания. Предложено много новых белковых маркеров для прогнозирования течения ПКГШ: матриксные металлопротеиназы и их ингибиторы, протеасомная и кальпаиновая системы [5, 14]. Активно ведется поиск новых биомаркеров ПКГШ с использованием протеомных [1, 2] и транскриптомных технологий [3]. Открытие нового класса малых некодирующих РНК - микроРНК (миРНК) (~22 нуклеотида) определило новое направление в онкологии. МиРНК, комплементарно связываясь с 3' концевым районом гена, модулируют экспрессию белок-кодирующих

Веряскина Юлия Андреевна, [email protected]

генов, причем как одна миРНК имеет более десятка генов-мишеней, так и один ген может находиться под контролем нескольких миРНК. К настоящему времени показано, что миРНК не только ассоциированы с различными типами опухолей, но могут сами выступать в роли онкогенов и супрессоров новообразований, т.е. быть первопричиной злокачественных превращений наряду с соматическими мутациями в генах [10]. Анализ литературных данных о роли миРНК в канцерогенезе при ПКГШ показал, что для оценки возможности их использования в качестве маркеров или терапевтических мишеней необходимы дальнейшие исследования.

Цель исследования — поиск новых диагностических маркеров путем изучения профилирования экспрессии миРНК в образцах ткани пациентов с плоскоклеточными карциномами гортани на основе выявления ассоциативной связи между выбранными миРНК (миРНК-21, -221, -222, -155, -205, -20а, -125Ь, -146Ь, -181Ь, -200а, -126, -451) и клинико-морфологическими параметрами заболевания.

ЛАБОРАТОРНЫЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

Материал и методы

В работе представлены результаты исследования операционного и биопсийного материала, полученного от 60 пациентов с верифицированным диагнозом плоскоклеточной карциномы разной степени дифференцировки: Т^Мо (п=14), Т2^Мо (п=14), ТзКоМо (п=15), Т4КоМо (п=8), Т-Д^Ц» (п=9), поступивших на лечение в отделение опухолей головы и шеи Томского НИИ онкологии. Средний возраст больных - 53 ± 5,3 года. Работа проведена с соблюдением принципов добровольности и конфиденциальности в соответствии с «Основами законодательства РФ об охране здоровья граждан» (Указ Президента РФ № 2288, от 24.12.93), получено разрешение этического комитета Томского НИИ онкологии.

Для хранения и транспортировки операционного материала использовался раствор для стабилизации РНК RNAlater, позволяющий выделять РНК из тканей и клеток без замораживания в жидком азоте. Выделение суммарного пула РНК проводили с помощью набора «РеалБест экстракция 1оо» (ЗАО «Вектор-Бест», г. Новосибирск) в соответствии с инструкцией производителя. Концентрация и качество выделенной РНК оценивались на спектрофотометре NanoDrop 2оооС (ThermoScientific, США). Чистоту препарата оценивали как отношение поглощения при длинах волн 2бо нм/28о нм и 2бо нм/23о нм. Для чистой РНК соотношение

А2бо/28о - 2,8 А2бо/23о - 1,8-2,2. Обратная Транскрипция была проведена при помощи специфичных

праймеров к миРНК: hsa-miR-21, hsa-miR-221, hsa-miR-222, hsa-miR-155, hsa-miR-205, hsa-miR-20a, hsa-miR-125b, hsa-miR-146b, hsa-miR-181b, hsa-miR-200a, hsa-miR-126, hsa-miR451. Реакцию обратной транскрипции проводили с использованием готовой реакционной смеси «РеалБест Мастер микс ОТ» (ЗАО «Вектор-Бест», г. Новосибирск). Полученную кДНК, в объеме 3 мкл, сразу использовали в качестве матрицы для проведения ПЦР.

Измерение уровней экспрессии миРНК проводили методом ПЦР в реальном времени на амплифика-торе CFX96 (Bio-Rad Laboratories, США) [8]. В качестве референсного гена использовали малую РНК U6. Реакцию ПЦР проводили в объеме 30 мкл с использованием готовой реакционной смеси «РеалБест Мастер микс» (ЗАО «Вектор-Бест», г. Новосибирск) и раствора прямого и обратного праймеров (5 мкМ) и зонда (2.5 мкМ). Статистическая обработка проводилась с применением непараметрического U-критерия Манна - Уитни в программе Statistica 10.0.

Результаты и обсуждение

Профилирование экспрессии миРНК

у больных ПКГШ T1_4N0M0 стадии

Геном человека насчитывает около 1 900 генов миРНК. Для одной миРНК характерно более 100 генов-мишеней (Release 21, http://www.mirbase. org/). В зависимости от их роли в процессе канцерогенеза все миРНК разделены на онкогены и онкосупрессоры. В то же время одна миРНК может выступать как в роли онкогена, так и в роли опухолевого супрессора в зависимости от её гена-мишени и ткани, в которой она экспрессируется. На основе базы mirBase, анализа литературных и собственных экспериментальных данных выбраны миРНК, относящиеся к «онкомиру» и характерные для большинства видов карцином. Анализ уровня экспрессии выбранных 12 миРНК в опухолевых образцах, взятых у больных с плоскоклеточной карциномой гортани T^NqMq стадии, показал увеличение уровня экспрессии 9 миРНК: миРНК -21, -221, -22, -155, - 205, -146b, -181b, -200a, -126, -451 - и снижение уровня экспрессии трех миРНК: миРНК -20a, -125b, -200a (рис. 1).

Мы полагаем, что выявленные незначительные различия уровней экспрессии миРНК -221, -222, -205, -20a, -125b, -146b, -200a в опухоли и прилежа-

Рис. 1. Изменение экспрессии миРНК в образцах ПКГШ по сравнению с неизмененной тканью: столбцы черного цвета обозначают медианное значение миРНК для группы неизмененной ткани, столбцы серого цвета - медианное значение миРНК для группы опухолевой ткани. * - различия статистически значимы в опухолевой ткани по сравнению с неизмененной тканью (р<0,05); ** - различия статистически значимы в опухолевой ткани по сравнению с неизмененной тканью (р<0,001)

Ю.А. Веряскина, Г.В. Какурина, Е.С. Журавлев и др.

ЭКСПРЕССИОННЫй ПРОФИЛЬ МИКРОРНК

щей неизменённой ткани являются характерными для ПКГШ, в отличие от опухолей других локализаций [4]. Нами наблюдалось увеличение уровня экспрессии миРНК-21 в опухоли по сравнению с неизмененной тканью более чем в 3 раза (p<0,001). МиРНК-21 является онкогеном с множеством доказанных мишеней-онкосупрессоров [16], и ее экспрессия повышена в различных злокачественных опухолях [4], в том числе и при ПКГШ [13]. Мы наблюдали увеличение уровня экспрессии миРНК-155 более чем в 2 раза в опухолевой ткани в сравнении с неизмененной тканью (p<0,05). МиРНК-155 также является онкогеном, играет важную роль в различных биологических процессах, таких как гемопоэз, дифференцировка, воспаление, рак [15, 20]. Экспрессия миРНК-155 повышена практически во всех типах рака, включая ПКГШ [21]. Уровень миРНК-181Ь был увеличен почти в 3 раза в опухолевой ткани по сравнению с неизмененной тканью (p<0,001). Согласно литературным данным, миРНК-181Ь обладает различными свойствами в зависимости от типа ткани, в которой она экс-прессируется. Так, в клетках глиомы человека миРНК-181Ь является онкосупрессором и участвует в регуляции апоптоза опухолевых клеток [17]. В ПКГШ миРНК-181Ь является онкогеном и играет важную роль в злокачественной трансформации клеток [7, 18]. В представленной работе показано увеличение уровня миРНК-126 в опухолевой ткани более чем в 5 раз по сравнению с неизмененной тканью (p<0.001). МиРНК-126 является онкосупрессором, а также участвует в процессах ангио-генеза [11]. X. Yang et al. показали, что экспрессия миРНК-126 in vitro значительно снижает пролиферацию клеток, прогрессию клеточного цикла и инвазию [19]. Кроме того, миРНК-126 регулирует многие аспекты эндотелиальной клеточной биологии, включая миграцию клеток, реорганизацию

цитоскелета, стабильность капиллярных сетей, и требуется для поддержания сосудистой системы [12]. Уровень миРНК-451 был увеличен более чем в 7 раз (р<0.05) по сравнению с неизмененной тканью. Возможно, это связано с участием миРНК-451 в процессах инвазии [9].

Профилирование экспрессии миРНК

у больных ПКГШ Tз^N0_зM0_1 стадии

На втором этапе работы проводилось сравнение экспрессии выбранной группы миРНК у больных с ПКГШ Тз_4К0М0 (п=23) и Тз_4К0_зМ0_1 (п=9). Анализ профиля миРНК в сравнительных группах выявил тенденцию к увеличению уровня экспрессии всех исследуемых миРНК. Однако статистически значимое различие наблюдается только для миРНК-126 (р<0,05) (рис. 2). Вероятно, повышение уровня миРНК-126 в образцах тканей больных с ПКГШ Тз_^М стадии по сравнению с Тз_4^0 связано со способностью регулировать процессы ангиогенеза и миграцию клеток. Полученные результаты говорят о перспективности использования миРНК-126 в качестве маркёра метастазирования при ПКГШ.

Заключение

Выявленные изменения уровней экспрессии выбранной группы миРНК позволили сформировать профиль миРНК, характерный для ПКГШ, который может отражать процессы, происходящие в опухолевой ткани во время прогрессирования данного заболевания. Учитывая различия в содержании миРНК-126 в опухолях у больных с наличием и без метастазов в регионарные лимфоузлы (р<0,05), мы полагаем, что этот показатель может быть важным для понимания процессов метастазирования и разработки нового прогностического маркёра.

Рис. 2. Изменение экспрессии миРНК в образцах у больных с ПКГШ Тз_4^М0 стадии по сравнению с больных с ПКГШ Тз_^0_зМ0_1 стадии: столбцы черного цвета обозначают медианное значение миРНК для опухолевой ткани при ПКГШ Тз_^М0 стадии, столбцы серого цвета _ медианное значение миРНК для опухолевой ткани при ПКГШ Тз_^0_зМ0_1 стадии; * _ различия статистически значимы

по сравнению с группой больных без метастазов (р<0,05)

ЛИТЕРАТУРА

1. Какурина Г.В., Кондакова И.В., Чойнзонов Е.Л. Постгеномные технологии в прогнозе метастазирования плоскоклеточных карцином головы и шеи // Российский биотерапевтический журнал. 2011. Т. 10, № 3. С. 31-36.

2. Какурина Г.В., Кондакова И.В., Чойнзонов Е.Л., Шишкин Д.А., Черемисина О.В. Особенности протеома сыворотки крови больных плоскоклеточными карциномами головы и шеи // Сибирский онкологический журнал. 2013. № 2. С. 62-66.

3. Какурина Г.В., Кондакова И.В., Чойнзонов Е.Л. Прогнозирование метастазирования плоскоклеточных карцином головы и шеи // Вопросы онкологии. 2012. Т. 58, № 1. С. 26-32.

4. КолесниковН.Н., Титов С.Е., ВеряскинаЮ.А., КарпинскаяЕ.В., Шевченко С.П., Ахмерова Л.Г., Иванов М.К., Козлов В.В., Елисафен-ко Е.А., Гуляева Л.Ф., Жимулёв И.Ф. МикроРНК, эволюция и рак // Цитология. 2013. Т. 55, № 3. С. 159-164.

5. СпиринаЛ.В., КондаковаИ.В. Роль внутриклеточного специфического протеолиза в онкогенезе // Вопросы онкологии. 2008. Т. 54, № 6. С. 690-694.

6. Чойнзонов Е.Л., Балацкая Л.Н., Кицманюк З.Д., Мухамедов М.Р., Дубский С.В. Реабилитация больных опухолями головы и шеи. Томск, 2003. 296 с.

7. CervigneN.K., ReisP.P., Machado J., SadikovicB., Bradley G., Gal-loniN.N., PintilieM., JurisicaI., Perez-OrdonezB., GilbertR., GullaneP., Irish J., Kamel-Reid S. Identification of a microRNA signature associated with progression of leukoplakia to oral carcinoma // Hum. Mol. Genet. 2009. Vol. 18 (24). P. 4818-4829. doi: 10.1093/hmg/ddp446.

8. Chen C., RidzonD.A., Broomer A.J., Zhou Z., LeeD.H., Nguyen J.T., Barbisin M., Xu N.L., Mahuvakar V.R., Andersen M.R., Lao K.Q., LivakK.J., GueglerK.J. Real-time quantification of microRNAs by stem-loop RT-PCR // Nucleic Acids. Res. 2005. Vol. 33 (20):e179.

9. Chen D., Huang J., Zhang K., Pan B., Chen J., De W., Wang R., Chen L. MicroRNA-451 induces epithelial-mesenchymal transition in docetaxel-resistant lung adenocarcinoma cells by targeting proto-oncogene c-Myc // Eur. J. Cancer. 2014. Vol. 50 (17). P. 3050-3067. doi:10.1016/ j.ejca.2014.09.008.

10. Croce C.M. Causes and consequences of microRNA dysregula-tion in cancer // Nat. Rev. Genet. 2009. Vol. 10 (10). P. 704-714. doi: 10.1038/nrg2634.

11. EbrahimiF., Gopalan V., Smith R.A., Lam A.K. MiR-126 in human cancers: clinical roles and current perspectives // Exp. Mol. Pathol. 2014. Vol. 96 (1). P. 98-107. doi: 10.1016/j.yexmp.2013.12.004.

12. Fish J.E., SantoroM.M., MortonS.U., Yu S., YehR.F., Wythe J.D., Ivey K.N., Bruneau B.G., Stainier D.Y., Srivastava D. MiR-126 regulates angiogenic signaling and vascular integrity // Dev. Cell. 2008. Vol. 15 (2). P. 272-284. doi: 10.1016/j.devcel.2008.07.008.

13. Jamali Z., AslAminabadiN., AttaranR., PournagiazarF., Ghertasi Oskouei S., Ahmadpour F. MicroRNAs as prognostic molecular signatures in human head and neck squamous cell carcinoma: A systematic review and meta-analysis // Oral. Oncol. 2015. Vol. 51 (4). P. 321-331. doi: 10.1016/j. oraloncology. 2015.01.008.

14. Kondakova I.V., Klisho E.V., Savenkova O.V., Kakurina G.V., Cho-inzonovE.L., ShishkinD.A., Mukhamedov M.R. Matrix metalloproteinases 2 and 9 as the factors of head and neck tumor metastases // Biochemistry (Moscow) Supplement Series B: Biomedical Chemistry. 2008. Vol. 2, № 3. P. 298-301.

15. Lind E.F., Ohashi P.S. Mir-155, a central modulator of T-cell responses.// Eur. J. Immunol. 2014. Vol. 44 (1). P. 11-15.

16. Pennelli G., Galuppini F., Barollo S., Cavedon E., Bertazza L., Fassan M., Guzzardo V., Pelizzo M.R., Rugge M., Mian C. The PDCD4/ miR-21 pathway in medullary thyroid carcinoma // Hum. Pathol. 2015. Vol. 46 (1). P. 50-57. doi: 10.1016/j.humpath.2014.09.006.

17. Shi L., Cheng Z., Zhang J., Li R., Zhao P., Fu Z., You Y. Hsa-mir-181a and hsa-mir-181b function as tumor suppressors in human glioma cells // Brain Res. 2008. Vol. 1236. P. 185-193. doi: 10.1016/j. brainres.2008.07.085.

18. Yang C.C., Hung P.S., Wang P. W., Liu C.J., Chu T.H., Cheng H. W., Lin S.C. MiR-181 as a putative biomarker for lymph-node metastasis of oral squamous cell carcinoma // J. Oral Pathol. Med. 2011. Vol. 40 (5). P. 397-404. doi: 10.1111/j.1600-0714.2010.01003.x.

19. Yang X., Wu H., Ling T. Suppressive effect of microRNA-126 on oral squamous cell carcinoma in vitro // Mol. Med. Rep. 2014. Vol. 10 (1). P. 125-130. doi: 10.3892/mmr.2014.2171.

20. ZengH., Fang C., Nam S., Cai Q., LongX. The clinicopathological significance of microRNA-155 in breast cancer: a meta-analysis // Biomed. Res. Int. 2014. 2014: 724209. doi: 10.1155/2014/724209.

21. Zhang J., Cheng C., Yuan X., He J.T., Pan Q.H., Sun F.Y. MicroR-NA-155 acts as an oncogene by targeting the tumor protein 53-induced nuclear protein 1 in esophageal squamous cell carcinoma // Int. J. Clin. Exp. Pathol. 2014. Vol. 7 (2). P. 602-610. eCollection 2014.

Поступила 25.04.15

сведения об авторах

Веряскина Юлия Андреевна, старший лаборант-исследователь лаборатории молекулярной генетики, Институт молекулярной и клеточной биологии СО РАН (г Новосибирск), Российская Федерация. E-mail: [email protected]. SPIN-код: 7989-6099. Какурина Гелена Валерьевна, кандидат медицинских наук, старший научный сотрудник лаборатории биохимии опухолей, Томский НИИ онкологии (г Томск), Российская Федерация. E-mail: [email protected]. SPIN-код: 1896-3144. Журавлев Евгений Сергеевич, старший лаборант-исследователь лаборатории молекулярной генетики, Институт молекулярной и клеточной биологии СО РАН (г Новосибирск), Российская Федерация. E-mail: [email protected]. SPIN-код: 6760-3609. Титов Сергей Евгеньевич, кандидат биологических наук, научный сотрудник ЗАО «Вектор Бест», старший лаборант-исследователь лаборатории молекулярной генетики, Институт молекулярной и клеточной биологии СО РАН (г. Новосибирск), Российская Федерация. E-mail: [email protected]. SPIN-код: 4924-8365

Кондакова Ирина Викторовна, доктор медицинских наук, профессор, заведующая лабораторией биохимии опухолей, Томский НИИ онкологии (г. Томск), Российская Федерация. E-mail: [email protected]. SPIN-код: 9338-4149. Черемисина Ольга Владимировна, доктор медицинских наук, заведующая эндоскопическим отделением, Томский НИИ онкологии (г Томск), Российская Федерация E-mail: С[email protected]. SPIN-код: 9579-2691. Шишкин Дмитрий Александрович, кандидат медицинских наук, старший научный сотрудник отделения опухолей головы и шеи, Томский НИИ онкологии (г. Томск), Российская Федерация. E-mail: [email protected]. SPIN-код: 5793-2432. Жимулев Игорь Федорович, академик РАН, доктор биологических наук, профессор, директор Института молекулярной и клеточной биологии СО РАН (г. Новосибирск), Российская Федерация. E-mail: [email protected]. SPIN-код: 5924-5307. Чойнзонов Евгений Лхамацыренович, академик РАН, доктор медицинских наук, директор Томского НИИ онкологии (г Томск), Российская Федерация E-mail: [email protected]. SPIN-код: 2240-8730.

Колесников Николай Николаевич, доктор биологических наук, ведущий научный сотрудник лаборатории молекулярной генетики, Институт молекулярной и клеточной биологии СО РАН (г. Новосибирск), Российская Федерация. E-mail: kolesnikovnn@ mcb.nsc.ru. SPIN-код: 6236-1344.

Авторы данной статьи подтвердили отсутствие финансовой поддержки / конфликта интересов, о котором необходимо сообщить

ro.A. BepncKMHa, r.B. KaKypuHa, E.C. WypaBneB u flp.

ЭKCПPЕCCMOHHblM nPOOMHb MMKPOPHK

EXPRESSION PROFILE OF MICRORNAS IN SQUAMOUS CELL HEAD AND NECK CARCINOMA

Yu.A. Veryaskina1, G.V. Kakurina2, E.S. Zhuravlev1, S.E. Titov13, I.V. Konda-kova2, O.V. Cheremisina2, D.A. Shishkin2, I.F. Zhimulev1, E.L. Choynzonov24, N.N. Kolesnikov1

IMCB SB RAS, Novosibirsk1 Tomsk Cancer Research Institute, Tomsk2 Ltd «Vector-Best», Novosibirsk3 Siberian State Medical University, Tomsk4

8/2, Acad. Lavrentiev Ave., 630090-Novosibirsk, Russia, e-mail: [email protected] Abstract

Head and neck squamous cell carcinoma (HNSCC) is a highly aggressive disease with long asymptomatic course. New molecular prognostic markers are urgently needed to identify patients at high risk for developing lymph node metastasis. MicroRNAs (miRNAs) are a recently discovered class of small non-coding RNAs. Based on literature and our data, we have chosen 12 miRNAs (miRNA-21, -221, -222, -155, -205, -20a, -125b, -146b, -181b, -200a, -126, -451), involved in HNSCC carcinogenesis. Using real-time quantitative polymerase chain reaction analysis, we have shown a change in the expression miRNA in tumor tissue compared to unmodified tissue. Significant upregulation of five miRNAs: miRNA-21, -155, -181b, -126, -451 (p<0.05) has been shown in tumors. MiRNA-126 has been found to be highly expressed in metastasis tissue (p<0.05), and can be an important factor in understanding the processes of metastasis and development of a new prognostic marker.

Key words: head and neck tumors, miRNA, metastasis.

REFERENCES

1. Kakurina G.V, Kondakova I.V., Choynzonov E.L. Postgenime technologies in prediction of squamous cell head and neck cancer metastasis // Russian Journal of Biotherapy. 2011. Vol. 10 (3). P. 31-36. [in Russian]

2. Kakurina G.V., Kondakova I.V., Choinzonov E.L., Shishkin D.A Assessment of blood serum proteome in patients with squamous cell head and neck carcinoma // Siberian Journal of Oncology. 2013. № 2. P. 62-66. [in Russian]

3. Kakurina G.V., Kondakova I.V., Choinzonov E.L. Prognosis of metastasis in squamous carcinoma of the head and neck // Voprosy onkologii. 2012. Vol. 58 (1). P. 26-32. [in Russian]

4. Kolesnikov N.N., Titov S.E., Veryaskina Yu.A., Karpinskaya E.V., Shevchenko S.P., Akhmerova L.G., Ivanov M.K., Kozlov V.V., Elisafen-ko E.A., Gulyaeva L.F., Zhimulev I.F. MicroRNA, evolution and cancer // Tsitologiya. 2013. Vol. 55 (3). C. 159-164. [in Russian]

5. Spirina L.V., Kondakova I.V. The role of specific intracellular proteolysis in oncogenesis // Voprosy onkologii. 2008. Vol. 54 (6). C. 690-694. [in Russian]

6. Choynzonov E.L., Balatskaya L.N., Kitsmanyuk Z.D., Mukhame-dov M.R., Dubsky S.V. Rehabilitation of patients with head and neck tumors // Tomsk, 2003. 296 p. [in Russian]

7. CervigneN.K., ReisP.P., Machado J., SadikovicB., Bradley G., Gal-loniN.N., PintilieM., JurisicaI., Perez-OrdonezB., GilbertR., GullaneP., Irish J., Kamel-Reid S. Identification of a microRNA signature associated with progression of leukoplakia to oral carcinoma // Hum. Mol. Genet. 2009. Vol. 18 (24). P. 4818-4829. doi: 10.1093/hmg/ddp446.

8. Chen C., RidzonD.A., Broomer A.J., Zhou Z., LeeD.H., Nguyen J.T., Barbisin M., Xu N.L., Mahuvakar V.R., Andersen M.R., Lao K.Q., LivakK.J., GueglerK.J. Real-time quantification of microRNAs by stem-loop RT-PCR // Nucleic. Acids. Res. 2005. Vol. 33 (20):e179.

9. Chen D., Huang J., Zhang K., Pan B., Chen J., De W., Wang R., Chen L. MicroRNA-451 induces epithelial-mesenchymal transition in docetaxel-resistant lung adenocarcinoma cells by targeting proto-oncogene c-Myc // Eur. J. Cancer. 2014. Vol. 50 (17). P. 3050-3067. doi:10.1016/ j.ejca.2014.09.008.

10. Croce C.M. Causes and consequences of microRNA dysregula-tion in cancer // Nat. Rev. Genet. 2009. Vol. 10 (10). P. 704-714. doi: 10.1038/nrg2634.

11. EbrahimiF., Gopalan V., Smith R.A., Lam A.K. MiR-126 in human cancers: clinical roles and current perspectives // Exp. Mol. Pathol. 2014. Vol. 96 (1). P. 98-107. doi: 10.1016/j.yexmp.2013.12.004.

12. Fish J.E., Santoro M.M., Morton S.U., Yu S., Yeh R.F., Wythe J.D., Ivey K.N., Bruneau B.G., Stainier D.Y., Srivastava D. MiR-126 regulates angiogenic signaling and vascular integrity // Dev. Cell. 2008. Vol. 15 (2). P. 272-284. doi: 10.1016/j.devcel.2008.07.008.

13. Jamali Z., Asl AminabadiN., AttaranR., PournagiazarF., Ghertasi Oskouei S., Ahmadpour F. MicroRNAs as prognostic molecular signatures in human head and neck squamous cell carcinoma: A systematic review and meta-analysis // Oral. Oncol. 2015. Vol. 51 (4). P. 321-331. doi: 10.1016/j. oraloncology. 2015.01.008.

14. Kondakova I.V., Klisho E.V., Savenkova O.V., Kakurina G.V., Choinzonov E.L., Shishkin D.A., Mukhamedov M.R. Matrix metallo-proteinases 2 and 9 as the factors of head and neck tumor metastases // Biochemistry (Moscow) Suppl. Series B: Biomedical Chemistry. 2008. Vol. 2 (3). P. 298-301.

15. Lind E.F., Ohashi P.S. Mir-155, a central modulator of T-cell responses.// Eur. J. Immunol. 2014. Vol. 44 (1). P. 11-15.

16. Pennelli G., Galuppini F., Barollo S., Cavedon E., Bertazza L., Fassan M., Guzzardo V., Pelizzo M.R., Rugge M., Mian C. The PDCD4/ miR-21 pathway in medullary thyroid carcinoma // Hum. Pathol. 2015. Vol. 46 (1). P. 50-57. doi: 10.1016/j.humpath.2014.09.006.

17. Shi L., Cheng Z., Zhang J., Li R., Zhao P., Fu Z., You Y. Hsa-mir-181a and hsa-mir-181b function as tumor suppressors in human glioma cells // Brain Res. 2008. Vol. 1236. P. 185-193. doi: 10.1016/j. brainres.2008.07.085.

18. Yang C.C., Hung P.S., Wang P. W., Liu C.J., Chu T.H., Cheng H. W., Lin S.C. MiR-181 as a putative biomarker for lymph-node metastasis of oral squamous cell carcinoma // J. Oral Pathol. Med. 2011. Vol. 40 (5). P. 397-404. doi: 10.1111/j.1600-0714.2010.01003.x.

19. Yang X., Wu H., Ling T. Suppressive effect of microRNA-126 on oral squamous cell carcinoma in vitro // Mol. Med. Rep. 2014. Vol. 10 (1). P. 125-130. doi: 10.3892/mmr.2014.2171.

20. Zeng H., Fang C., Nam S., Cai Q., LongX. The clinicopathological significance of microRNA-155 in breast cancer: a meta-analysis // Biomed. Res. Int. 2014. 2014: 724209. doi: 10.1155/2014/724209.

21. Zhang J., Cheng C., Yuan X., He J.T., Pan Q.H., Sun F.Y. Micro-RNA-155 acts as an oncogene by targeting the tumor protein 53-induced nuclear protein 1 in esophageal squamous cell carcinoma // Int. J. Clin. Exp. Pathol. 2014. Vol. 7 (2). P. 602-610. eCollection 2014.

about the authors

Veryaskina Yuliya Andreevna, senior assistant of the Laboratory of Molecular Genetics, Institute of Molecular and Cell Biology SB RAS (Novosibirsk), Russian Federation. E-mail: [email protected]. SPIN-code: 7989-6099.

Kakurina Gelena Valerevna, MD, Ph.D., Senior Researcher of the Laboratory of Tumor Biochemistry, Tomsk Cancer Research Institute (Tomsk), Russian Federation. Phone: +7 (3822) 51-25-29. E-mail: [email protected]. SPIN-code: 1896-3144. Zhuravlev Evgeniy Sergeevich, senior assistant of the Laboratory of Molecular Genetics, Institute of Molecular and Cell Biology SB RAS (Novosibirsk), Russian Federation. E-mail: [email protected]. SPIN-code: 6760-3609.

Titov Sergey Evgenevich, Ph.D., Researcher of Ltd «Vector-Best», Novosibirsk, senior assistant of the Laboratory of Molecular Genetics, Institute of Molecular and Cell Biology SB RAS (Novosibirsk), Russian Federation. E-mail: [email protected]. SPIN-code: 4924-8365.

Kondakova Irina Viktorovna, Tumor Biochemistry, Tomsk Cancer Research Center (Tomsk), Russian Federation. E-mail: kondakova@ oncology.tomsk.ru. SPIN-code: 9338-4149.

Cheremisina Olga Vladimirovna, MD, DSc, Head of Endoscopy Department, Tomsk Cancer Research Institute (Tomsk), Russian Federation. E-mail: [email protected]. SPIN-code: 9579-2691.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Shishkin Dmitriy Aleksandrovich, Ph.D., Senior Researcher of the laboratory of the department of head and neck tumors, Tomsk Cancer Research Institute (Tomsk), Russian Federation. E-mail: [email protected]. SPIN-code: 5793-2432. Zhimulev Igor Fedorovich, DSc, Professor, Academician RAN, Director of Institute of molecular and cell biology SB RAS (Novosibirsk), Russian Federation. Phone: 8 (383) 363-90-41. E-mail: [email protected]. SPIN-code: 5924-5307. Choinzonov Evgeny Lhamatsirenovich, MD, DSc, Professor, Academician of RAS, Director of the Tomsk Cancer Research Institute (Tomsk), Russian Federation. E-mail: [email protected]. SPIN-code: 2240-8730.

Kolesnikov Nikolay Nikolaevich, DSc, Principal Investigator of the laboratory of molecular genetics, Institute of molecular and cell biology SB RAS (Novosibirsk), Russian Federation. E-mail: [email protected]. SPIN-code: 6236-1344.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.