Научный журнал
Успехи современного естествознания
ISSN 1681-7494
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,823

УРОВНИ МИКРОРНК В ТКАНЯХ МОЛОЧНОЙ ЖЕЛЕЗЫ ПРИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ МОДЕЛИ РАКА МОЛОЧНОЙ ЖЕЛЕЗЫ

Лыков А.П. 1 Кабаков А.В. 1 Райтер Т.В. 1 Бондаренко Н.А. 1 Повещенко О.В. 1 Казаков О.В. 1 Повещенко А.Ф. 1 Стрункин Д.Н. 2 Колмыков С.К. 1 Чанышев М.Д. 3 Гуляева Л.Ф. 3 Коненков В.И. 1
1 НИИКЭЛ
2 НИИФКИ
3 ФГБУ НИИ МББ СО РАМН
В работе исследованы уровни микроРНК в тканях молочной железы при экспериментальной модели рака молочной железы у крыс линии Wistar. Уровни онкогенной микроРНК (21, 221 и 222) при раке молочной железы увеличены, а уровень опухоль-супрессирующей микроРНК (429) – снижен. Под действием неоадъювантной полихимиотерапии отмечено подавление уровней экспрессии онкогенных микроРНК и увеличение уровней экспрессии опухоль-супрессирующей микроРНК.
рак молочной железы
микроРНК
1. Bandopadhyay M., Banerjee A., Sarkar N. et al. Tumor suppressor micro RNA miR-145 and onco micro RNAs miR-21 and miR-222 expressions are differentially modulated by Hepatitis B virus X protein in malignant hepatocytes // BMC Cancer. – 2014. – Vol. 14. – P. 721–723.
2. Gezer U., Keskin S., Igci A. Abundant circulating microRNAs in breast cancer patients fluctuate considerably during neoadjuvant chemotherapy // Oncology letters. – 2014. – Vol. 8. – P. 845–848.
3. Krichevsky А.М., Gabriele G. МiR-21: a small multi-faceted RNA // J. Cell Mol. Med. – 2009. – Vol. 13. – P. 39–53.
4. Kumarswamy R., Volkmann I., Thum T. Regulation and function of miRNA-21 in health and disease // RNA Biology. – Vol. 8. – P. 706–713.
5. Raychaudhuri M., Schuster T., Buchner T. et al. Intratumoral heterogeneity of microRNA expression in breast cancer //J. Mol. Diagn. – 2012. – Vol. 4. – P. 376–384.
6. Shah M.Y., Calin G.A. MicroRNAs miR-221 and miR-222: a new level of regulation in aggressive breast cancer // Genome Medicine. – 2011. – Vol. 3. – P. 56–59.
7. Waters P.S., McDermott A.M., Wall D. et al. Relationship between circulating and tissue microRNAs in a murine model of breast cancer // PLoS ONE. – 2012. doi:10.1371/journal.pone.0050459.
8. Yao Y., Chen S., Zhou X. et al. 5–FU and ixabepilone modify the microRNA expression profiles in MDA/MB-453 triple-negative breast cancer cells // Oncology letters. – 2014. – Vol. 7. – P. 541–547.

В патогенезе заболеваний изменениям уровней экспрессия микроРНК отводится существенная роль. В последние годы показано, что микроРНК вовлечены в развитие и прогрессирование опухолей, в основном через модуляцию онкогенных или опухоль-супрессирующих механизмов, в том числе и при раке молочной железы. При РМЖ отмечается гетерогенность экспрессии микроРНК, а также выявляются различия по уровням экспрессии между здоровой тканью и карциномой. Более того, уровни микроРНК связаны с прогрессией и метастазированием и являются прогностическим критерием при РМЖ. Так, повышенная экспрессия микроРНК-210 сопряжена с укорочением безрецидивного периода и выживаемостью при РМЖ. Показано, что микроРНК-31, микроРНК-335 и микроРНК-10b вовлечены в процесс обеспечения метастазирования. В доступной литературе мало исследований, посвященных проблеме различий уровней экспрессии микроРНК в образцах опухолей, что необходимо для выработки тактики терапии РМЖ и ее эффективности [5, 7]. Поэтому целью данного исследования стало изучение экспрессии микроРНК в образцах молочной железы в норме и при раке молочной железы.

Материалы и методы исследования

Эксперименты на лабораторных животных проведены в соответствии с соблюдением принципов Хельсинской декларации BMA (2000). Эксперименты выполнены на 25 неполовозрелых крысах-самках линии Wistar. Животные содержались на стандартной лабораторной диете и имели свободный доступ к воде. У 21 крысы РМЖ индуцировали N-метил-N-нитрозомочевиной (30 мг/кг, Sigma-Aldrich, США), а 4 особи составили группу контроля. Через 6 месяцев у 17 крыс оперативно удалили опухоль молочной железы, а 4 особям не проводилось хирургическое вмешательство до завершения курса неоадъювантной полихимиотерапии (ПХТ) и только после этого была проведена резекция опухоли молочной железы. Курс ПХТ включал 5-фторурацил (Ebewe, Австрия, в дозе 15 мг/кг внутрибрюшинно на 1 и 8 день курса терапии), метотрексат (Ebewe, Австрия, в дозе 2,5 мг/кг внутрибрюшинно на 1 и 8 день курса терапии) и циклофосфан (ОАО «Биохимия», Саранск в дозе 3 мг/кг внутрибрюшинно ежедневно однократно 14 дней). Тотальную РНК выделяли из тканей молочной железы с использованием набора реагентов (ЗАО Вектор-БЕСТ) согласно инструкции. Для получения кДНК проводили обратную транскрипцию по матрице микроРНК с использованием набора реагентов (ЗАО Вектор-БЕСТ) согласно инструкции. Для определения количества микроРНК-21, -221, -222 и 429 в тканях молочных желез проводили ОТ-ПЦР в реальном времени с использованием набора реагентов (ЗАО Вектор-БЕСТ) на амплификаторе CFX96 (Bio-Rad Laboratories). В качестве гена сравнения использовали малую РНК U6. Статистическую обработку данных проводили с использованием программы Statistica 6.0, меры центральной тенденции и рассеяния описаны медианой (Ме), нижним (Lq) и верхним (Hq) квартилями; достоверность различия рассчитывалась по U-критерию Манна –Уитни, и принималась при значениях p < 0,05.

Результаты исследования и их обсуждение

Как видно из таблицы, между уровнями экспрессии микроРНК тканями молочных желез в группе интактных животных и в группе с РМЖ выявлены статистически значимые различия. Так, нами не выявлено статистически значимых различий по уровням экспрессии микроРНК-21 между интактными особями и особями с РМЖ.

Уровни экспрессии микроРНК в тканях молочных желез в норме и при раке молочной железы (Me, Lq-Hq)

Параметры

Интактные

РМЖ

ПХТ

микроРНК-21

0,96

0,73–1,31

1,08

0,73–2,02

0,82

0,78–2,50

микроРНК-221

0,67

0,33–0,84

0,72*,#

0,60–2,89

0,13

0,11–0,15

микроРНК-222

0,35

0,13–0,69

1,10*,#

0,73–1,54

0,03*

0,02–0,04

микроРНК-429

4,59

2,33–5,07

1,40*

0,64–2,06

6,96*

2,30–11,65

Примечание. * – достоверность различия с интактными животными p < 0,05; # – достоверность различия с ПХТ p < 0,05; РМЖ – рак молочной железы; ПХТ – неоадъювантная полихимиотерапия.

В отношении уровней экспрессии микроРНК-221 тканями молочных желез выявлено статистически значимое увеличение данного показателя в группе крыс с РМЖ. Более того, отмечено статистически значимое снижение уровней экспрессии тканями молочных желез микроРНК-221 в группе особей, получивших предварительно курс ПХТ в сравнении с группой особей, у которых проведена только хирургическая резекция опухоли молочных желез (p < 0,01).

Уровни экспрессии тканями молочных желез микроРНК-222 были статистически значимо выше в группе особей, получивших хирургическое вмешательство по сравнению с уровнями экспрессии данной микроРНК в группе интактных животных и в группе особей. получивших курс ПХТ (p < 0,01).

Также выявлено статистически значимое снижение уровней экспрессии тканями молочных желез микроРНК-429 в группе особей, получивших хирургическое вмешательство по сравнению с уровнями экспрессии данного показателя в группе интактных животных (p < 0,01). В то же время в группе особей, получившb[ курс ПХТ, отмечено статистически значимое возрастание уровней экспрессии микроРНК-429 тканями молочных желез в cравнении с интактными животными (p < 0,01).

Выявлена сопряженность уровней экспрессии тканями молочных желез микроРНК-21 с микроРНК-221 в группе интактных животных (r = – 0,90; p < 0,05). В группе особей, получивших курс ПХТ, выявлена прямая и сильная взаимосвязь уровней экспрессии тканями молочных желез микроРНК-221 с уровнями экспрессии микроРНК-222 (r = 0,86; p < 0,01).

Известно, что микроРНК-21 относится к про-онкогенным микроРНК, принимает участие в метаплазии нормальных тканей в опухолевую ткань через регуляцию пролиферации, рост и наделение данных клеток повышенной способностью к инвазии и миграции, в том числе и при РМЖ [3–4]. Более того, при РМЖ часто повышена экспрессия микроРНК-155, микроРНК-210, микроРНК-29с, микроРНК-196а, микроРНК-213, микроРНК-203, микроРНК-29b и микроРНК-93, в то же время уровни экспрессии микроРНК-125b, микроРНК-145, микроРНК-100, микроРНК-10b, микроРНК-125b2, микроРНК-497 и микроРНК-143 подавлена, что приводит к анти-апоптотическому эффекту, усилению пролиферативного потенциала, метастазирования и инвазивности через изменения экспрессии генов в опухолевых клетках [8].

Показано, что микроРНК-221/микроРНК-222 через подавление RAS-RAF-MEK и эпителиально-мезенхимальный переход вовлечены в механизмы прогрессии агрессивной формы рака молочных желез (базальноклеточный фенотип) [6]. Более того, микроРНК-221/микроРНК-222 опосредуют метастазирование клеток опухоли молочной железы, через возрастание инвазивности и миграционной способности клеток подавляя белок TRPS1, который в свою очередь потенцирует возможность протеина ZEB2, необходимого при эпителиально-мезенхимальном переходе. Показано, что повышенная экспрессия клетками опухоли микроРНК-221/микроРНК-222 приводит к подавлению регуляции механизмов супрессии опухоли, а также регулятора клеточного цикла p27 (Kip1) [1].

Показано, что на фоне курсов ПХТ у больных РМЖ отмечается резкое падение уровней экспрессии микроРНК клетками опухоли молочных желез, которое наиболее ярко проявляется при начальных стадиях заболевания и при малых размерах опухоли, в частности для микроРНК-21 [2]. Об эффекте ПХТ на уровни экспрессии микроРНК с супрессорной активностью и онкогенной активностью свидетельствует работа авторов [8], которые показали, что на фоне терапии 5-фторурацилом в комбинации с антиэстрогенами отмечается возрастание уровней экспрессии микроРНК-122, микроРНК-145 и микроРНК-205 (с противоопухолевым действием) и резкое падение уровней экспрессии клетками опухоли молочной железы микроРНК-296, микроРНК-221, микроРНК-210, микроРНК-21 и микроРНК-10b, проявляющих онкогенный эффект [8].

Заключение

Повышенные уровни экспрессии онкогенных микроРНК в тканях опухоли молочной железы при РМЖ у крыс породы Wistar подавляются под действием неоадъювантной полихимиотерапии, а уровень микроРНК с супрессирующей опухоль активностью возрастает.


Библиографическая ссылка

Лыков А.П., Кабаков А.В., Райтер Т.В., Бондаренко Н.А., Повещенко О.В., Казаков О.В., Повещенко А.Ф., Стрункин Д.Н., Колмыков С.К., Чанышев М.Д., Гуляева Л.Ф., Коненков В.И. УРОВНИ МИКРОРНК В ТКАНЯХ МОЛОЧНОЙ ЖЕЛЕЗЫ ПРИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ МОДЕЛИ РАКА МОЛОЧНОЙ ЖЕЛЕЗЫ // Успехи современного естествознания. – 2015. – № 2. – С. 81-83;
URL: http://natural-sciences.ru/ru/article/view?id=34706 (дата обращения: 24.10.2020).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074