Транскрипционная активность РТ-генов и её регуляция в опухолях разных нозологий Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

• Транскрипционная активность РТ-генов и её регуляция в опухолях разных нозологий

Ключевые слова: раково-тестикулярные антигены, экспрессия генов, копийность генов, ДНК-метилтрансферазы, метилирование

Keywords:

cancer- testis antigens, gene expression, gene copy number variation, DNA methyltransferase, methylation

Кутилин Д.С., Могушкова Х.А., Солдатова К.И., Кит О.И.

ФГБУ «Ростовский научно-исследовательский онкологический институт» Министерства здравоохранения Российской Федерации

344037, Российская Федерация, г. Ростов-на-Дону, 14-я линия, д. 63 Е-mail: [email protected]

□"-genes transcriptional activity and its regulation in tumors of various nosologies

Kutilin D.S., Mogushkova Kh.A., Soldatova K.I., Kit O.I.

Rostov Research Institute of Oncology (RRIO)

14th line, 63 Rostov-on-Don, 344037, Russian Federation

Е-mail: [email protected]

Раково-тестикулярные антигены (РТА) могут быть использованы для иммунотерапевтических подходов и раннего выявления злокачественных опухолей. Имму-но-терапевтические подходы, направленные на РТА при раке молочной железы (РМЖ), раке яичников (РЯ) и раке толстой кишки (РТК) находятся в начальной стадии разработок. Несмотря на многочисленные исследования экспрессии РТА в опухолях различных локализаций, их транскрипционная активность и её регуляция при опухолях молочной железы, яичников и толстой кишки остаются недостаточно изученными.

Целью исследования стал анализ экспрессии генов РТА (РТ-генов) и её регуляции в опухолях молочной железы, яичников и толстой кишки.

Пациенты и методы. В исследовании использовали опухолевые и нормальные ткани молочной железы, яичников и толстой кишки 32, 40 и 60 больных соответственно. Суммарную РНК из тканей выделяли по методу Chomczynski и Sacchi (2006). Для синтеза кДНК использовали набор реагентов «РЕВЕРТА-L». Определение экспрессии 16 РТ-генов (MAGE-A1, — A2, — A3, — A4, MAGE-B1, — B2, GAGE-1, —3, —4, MAGEC1, BAGE, XAGE3, NYESO1, SSX2, SCP1, PRAME1), экспрессии и копийности 3 генов ДНК-метил-трансфераз (DNMT-1, —3A, —3B) проводили методом RT-qPCR (референсные гены — GAPDH, GUSB). Количественное метилирование CpG-сайтов LINE-1 оценивали методом пиросеквенирования. Для проведения кластерного анализа использовали собственные скрипты на языке R. Оценку различий проводили с использованием критерия Манна-Уитни, корреляционный анализ — с использованием коэффициента ранговой корреляции Спирмена (r).

Результаты. У больных РМЖ обнаружено статистически значимое (р<0.005) увеличение экспрессии MAGEA3, MAGEA4 и GAGE3 в опухолевой ткани относительно нормальной. У больных РЯ обнаружено статистически значимое (р<0,05) увеличение экспрессии MAGEB1, MAGEB2, GAGE1, NY-ESO1, а также снижение экспрессии MAGEA3, MAGEA4, GAGE3, GAGE4, XAGE3, SSX2, SCP1 и PRAME1. В группе больных РТК обнаружено статистически значимое (р<0,05) увеличение экспрессии SSX2 и PRAME1, и снижение экспрессии BAGE в опухолевой ткани относительно нормальной.

Обнаружено увеличение (р<0.05) экспрессии и копийности гена DNMT3A: у больных РЯ в 1,9 и 2 раза соответственно и РТК в 1,5 и 2 раза соответственно в опухолевой

ткани относительно нормальной. Обнаружено снижение (р<0.005) экспрессии и копийности гена DNMT3B в 2 раза в опухолевой ткани толстой кишки и яичников, при этом экспрессия и копийность генов DNMT3B и DNMT3A у больных РМЖ была снижена (р<0.005) в 3 и 2 раза соответственно. Копийность и экспрессия гена DNMT1 не изменялась у больных РМЖ, РЯ и РТК. Наблюдалась сильная положительная корреляция (r=0,996; 0,899; 0,952) между экспрессией и копийностью генов ДНК-метил-трансфераз в опухолях исследованных нозологий. С помощью кластерного анализа (Hierarchical Clustering, Euclidean distance) было выделено 2 кластера образцов РТК и РЯ, отличающихся по экспрессии РТ-генов и генов ДНК-метил-трансфераз: в 1-м повышена экспрессия генов ДНК-метил-трансфераз и снижена экспрессия РТ-генов (BAGE, SSX2, PRAME1 для РТК и MAGE-B1, — B2, GAGE1-3-4, MAGE-A3, — A4, GAGE3-4, XAGE3, SSX2, SCP1 и PRAME1 для РЯ); во 2-м снижена экспрессия генов ДНК-метил-трансфераз и повышена экспрессия РТ-генов (BAGE, SSX2, PRAME1 для РТК и MAGE-B1, — B2, GAGE1-3-4, MAGE-A3, - A4, GAGE3-4, XAGE3, SSX2, SCP1 и PRAME1 для РЯ). Для образцов РМЖ разделения по кластерам не обнаружено, однако экспрессия РТ-генов (MAGEA3, MAGEA4 и GAGE3) отрицательно коррелировала с экспрессией DNMT3A и DNMT3B. Так же обнаружена положительная корреляционная связь между метилированием LINE-1 и экспрессией DNMT1, DNMT3A, DNMT3B, и отрицательная корреляционная связь между метилированием LINE-1 и экспрессией РТ-генов в опухолях толстой кишки.

Заключение. Таким образом, исследование транскрипционной активности РТ-генов позволило выявить наиболее характерные диагностические маркеры и имму-нотерапевтические мишени для каждой нозологии: для РМЖ — MAGEA3, MAGEA4 и GAGE3, для РЯ — MAGEB1, MAGEB2, GAGE1 и NY-ESO, для РТК — SSX2 и PRAME1. А также показало, что экспрессия РТ-генов при РТК (BAGE, SSX2, PRAME1), РЯ (MAGE-B1, — B2, GAGE1-3-4, MAGE-A3, — A4, GAGE3-4, XAGE3, SSX2, SCP1 и PRAME1) и РМЖ (MAGEA3, MAGEA4 и GAGE3) зависит от экспрессии ДНК-метил-транс-фераз, которая в свою очередь зависит от копийности соответствующих генов и уровня метилирования LINE-1 (для РТК). Полученные данные можно использовать для коррекции иммунотерапевтических подходов (направленных на РТА) в лечении опухолей молочной железы, яичников и толстой кишки.

Материалы Первого Международного Форума онкологии и радиологии. Москва, 23-27 сентября 2019 г. 173