Экспрессия экзосомальных микроРНК при раке яичников высокой степени злокачественности и эндометриоидных кистах яичников


Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Экзосомальные микроРНК рассматриваются в качестве перспективных неинвазивных маркеров различных пролиферативных процессов, в частности, затрагивающих органы женской репродуктивной системы. Цель: Oценить экспрессию экзосомальных микроРНК в плазме крови пациентов с серозным раком яичников (РЯ) и пациентов с наружным генитальным эндометриозом и эндометриоидными кистами яичников (ЭКЯ) для выявления потенциальных маркеров данных заболеваний. Материалы и методы: В исследование были включены 7пациенток с гистологически верифицированным серозным РЯ высокой степени злокачественности и 6 женщин контрольной группы без данной патологии («Контроль-РЯ»), а также 6 пациентов с ЭКЯ и 5 женщин репродуктивного возраста без данной патологии («Контроль-ЭКЯ»). Экзосомы выделяли из плазмы крови, состав экзосомальных микроРНК определяли методом высокопроизводительного секвенирования нового поколения. Результаты: При попарном сравнении представленности микроРНК в группах «РЯ» - «Контроль-РЯ» и «ЭКЯ» - «Контроль-ЭКЯ» было выявлено соответственно 22 и 13 дифференциально экспрессирующихся микроРНК (ДЭМ), статистически значимо отличающихся в 2 раза и более. По данным биоинформатического анализа, были предложены потенциальные маркеры исследуемых заболеваний: для РЯ - miR-141-3p, -199a-5p, -200b-3p, -203a-3p, -224-5p, -4488; для ЭКЯ - miR-92b-5p, -486-5p, -3184-3p, -4732-5p, -423-5p. Для ДЭМ в каждой паре сравнения были определены потенциальные гены-мишени, на основании списков которых был проведен поиск путей внутриклеточной сигнализации, наиболее вероятно задействованных в патогенезе РЯ и ЭКЯ. Были идентифицированы следующие потенциальные гены-мишени нескольких сигнальных путей, регулируемых одной или несколькими ДЭМ при РЯ и ЭКЯ: AKT1, ATM, BARD1, BAX, BCL2, BRCA1, CASP3, CDK4, CHEK1, CHEK2, JAK1, MDM2, PLK1, PTEN, RB1, SMAD2, SMAD3, TP53. Функциональная кластеризация генов-мишеней показала их участие в процессах регуляции сигнальных путей факторов роста, клеточного цикла, апоптоза и репарации ДНК. Заключение: Выявление уникальных ДЭМ в экзосомах плазмы крови свидетельствует о наличии специфичных изменений профиля микроРНК, характерного для РЯ и ЭКЯ. Перечисленные экзосомальные микроРНК могут рассматриваться в качестве кандидатов в маркеры изученных пролиферативных процессов. Многочисленные взаимосвязи между выявленными генами-мишенями микроРНК указывают на их существенный вклад и совместную вовлеченность в процессы пролиферативной активности при РЯ и ЭКЯ.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Мария Владимировна Юрова

ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр акушерства, гинекологии и перинатологии имени академика В.И. Кулакова» Минздрава России; ГАОУ ВО «Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова» Минздрава России (Сеченовский Университет)

Email: m_yurova@oparina4.ru
аспирант кафедры акушерства, гинекологии, перинатологии и репродуктивного здоровья ИПО

Чупалав Максудович Эльдаров

ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр акушерства, гинекологии и перинатологии имени академика В.И. Кулакова» Минздрава России

Email: ch_eldarov@oparina4.ru
к.б.н., с.н.с. лаборатории молекулярной патофизиологии

Михаил Юрьевич Бобров

ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр акушерства, гинекологии и перинатологии имени академика В.И. Кулакова» Минздрава России

Email: mbobr@mail.ru
к.х.н., руководитель лаборатории молекулярной патофизиологи

Григорий Николаевич Хабас

ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр акушерства, гинекологии и перинатологии имени академика В.И. Кулакова» Минздрава России

Email: g_khabas@oparina4.ru
к.м.н., руководитель отделения инновационной онкологии и гинекологии

Станислав Владиславович Павлович

ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр акушерства, гинекологии и перинатологии имени академика В.И. Кулакова» Минздрава России; ГАОУ ВО «Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова» Минздрава России (Сеченовский Университет)

Email: s_pavbvich@oparina4.ru
к.м.н., ученый секретарь

Список литературы

  1. Siegel R.L., Miller K.D., Jemal A. Cancer statistics, 2017. CA Cancer J. Clin. 2017; 67(1):7-30. https://dx.doi.org/10.3322/caac.21387.2017; 67(1): 7-30.
  2. Serdar E. Bulun M.D. Endometriosis. N. Engl. J. Med. 2009; 360: 268-79. https://dx.doi.org/10.1056/NEJMra0804690.
  3. Павлович С.В., Юрова М.В., Мелкумян А.Г., Франкевич В.Е., Хабас Г.Н., Чаговец В.В. Биомаркеры при новообразованиях яичников: возможности, ограничения и перспективы применения у женщин репродуктивного возраста. Акушерство и гинекология. 2019; 11: 65-73. [Pavlovich S.V., Yurova M.V., Melkumyan A.G., Frankevich V.E., Chagovets V.V., Khabas G.N. Biomarkers in ovarian neoplasms: opportunities, limitations, and prospects for using in reproductive-aged women. Akusherstvo i Ginekologiya/Obstetrics and Gynecology. 2019; 11: 65-73. (in Russian)]. https://dx.doi.org/10.18565/aig.2019.11.65-73.
  4. Fassbender A., Burney R.O., O. D.F., D'Hooghe T., Giudice L. Update on biomarkers for the detection of endometriosis. Biomed. Res. Int. 2015; 2015: 130854. https://dx.doi.org/10.1155/2015/130854.
  5. Aznaurova Y.B., Zhumataev M.B., Roberts T.K., Aliper A.M., Zhavoronkov A.A. Molecular aspects of development and regulation of endometriosis. Reprod. Biol. Endocrinol. 2014 Jun 13; 12:50. https://dx.doi.org/10.1186/1477-7827-12-50.
  6. Cortez M.A., Bueso-Ramos C., Ferdin J., Lopez-Berestein G., Sood A.K., Calin G.A. MicroRNAs in body fluids-the mix of hormones and biomarkers. Nat. Rev. Clin. Oncol. 2011; 8(8): 467-77. https://dx.doi.org/10.1038/nrclinonc.2011.76.
  7. Mirzaei H., Gholamin S., Shahidsales S., Sahebkar A., Jaafari M.R., Mirzaei H.R. et al. MicroRNAs as potential diagnostic and prognostic biomarkers in melanoma. Eur. J. Cancer. 2016; 53: 25-32. https://dx.doi.org/10.1016/j.ejca.2015.10.009.
  8. Iorio M.V., Visone R., Di Leva G., Donati V., Petrocca F., Casalini P. et al. MicroRNA signatures in human ovarian cancer. Cancer Res. 2007; 67(18): 8699-707. https://dx.doi.org/10.1158/0008-5472.CAN-07-1936.
  9. Filigheddu N., Gregnanin I., Porporato P.E., Surico D., Perego B., Galli L. et al. Differential expression of micrornas between eutopic and ectopic endometrium in ovarian endometriosis. J. Biomed. Biotechnol. 2010; 2010: 369549. https://dx.doi.org/10.1155/2010/369549.
  10. Anfossi S., Babayan A., Pantel K., Calin G.A. Clinical utility of circulating non-coding RNAs - an update. Nat. Rev. Clin. Oncol. 2018; 15(9): 541-63. https://dx.doi.org/10.1038/s41571-018-0035-x.
  11. Farooqi A.A., Desai N.N., Qureshi M.Z., Librelotto D.R.N., Gasparri M.L., Bishayee A. et al. Exosome biogenesis, bioactivities and functions as new delivery systems of natural compounds. Biotechnol. Adv. 2018; 36(1): 328-34. https://dx.doi.org/10.1016/j.biotechadv.2017.12.010.
  12. Giannopoulou L., Zavridou M., Kasimir-Bauer S., Lianidou E.S. Liquid biopsy in ovarian cancer: the potential of circulating miRNAs and exosomes. Transl. Res. 2019; 205: 77-91. https://dx.doi.org/10.1016/j.trsl.2018.10.003.
  13. Aboutalebi H., Bahrami A., Soleimani A., Saeedi N., Rahmani F., Khazaei M. et al. The diagnostic, prognostic and therapeutic potential of circulating microRNAs in ovarian cancer.Int. J. Biochem. Cell Biol. 2020; 124: 105765. https://dx.doi.org/10.1016/j.biocel.2020.105765.
  14. Love M.I., Huber W., Anders S. Moderated estimation of fold change and dispersion for RNA-seq data with DESeq2. Genome Biol. 2014; 15(12): 550. https://dx.doi.org/10.1186/s13059-014-0550-8.
  15. Licursi V., Conte F, Fiscon G., Paci P. MIENTURNET: An interactive web tool for microRNA-target enrichment and network-based analysis. BMC Bioinformatics. 2019; 20(1):545. https://dx.doi.org/10.1186/s12859-019-3105-x.
  16. Glaab E., Baudot A., Krasnogor N., Schneider R., Valencia A. EnrichNet: network-based gene set enrichment analysis. Bioinformatics. 2012; 28(18): i451 7. https://dx.doi.org/10.1093/bioinformatics/bts389
  17. Pegtel D.M., Gould S.J. Exosomes. Annu. Rev. Biochem. 2019; 88: 487-514. https://dx.doi.org/10.1146/annurev-biochem-013118-111902.
  18. Kim K.M., Abdelmohsen K., Mustapic M., Kapogiannis D., Gorospe M. RNA in extracellular vesicles. Wiley Interdiscip. Rev. RNA. 2018; 8(4): 10.1002/ wrna.1413. https://dx.doi.org/10.1002/wrna.1413.
  19. Cho S., Mutlu L., Grechukhina O., Taylor H.C. Circulating microRNAs as potential biomarkers for endometriosis. Fertil. Steril. 2015; 103(5): 1252-60. e1. 103(5):1252- 103(5):1252-60. e1. https://dx.doi.org/10.1016/j.fertnstert.2015.02.013.
  20. Zafari N., Tarafdari A.M., Izadi P. A panel of plasma miRNAs 199b-3p, 224-5p and Let-7d-3p as non-invasive diagnostic biomarkers for endometriosis. Reprod. Sci. 2021; 28(4): 991-9. https://dx.doi.org/10.1007/s43032-020-00415-z.
  21. Vanhie A., O. D., Peterse D., Beckers A., Cuellar A., Fassbender A. et al. Plasma miRNAs as biomarkers for endometriosis. Hum. Reprod. 2019; 34(9): 1650-60. https://dx.doi.org/10.1093/humrep/dez116.
  22. Moustafa S., Burn M., Mamillapalli R., Nematian S., Flores V., Taylor H.S. Accurate diagnosis of endometriosis using serum microRNAs. Am. J. Obstet. Gynecol. 2020; 223(4): 557.e1-557.e11. https://dx.doi.org/10.1016/j.ajog.2020.02.050.
  23. Masoumi-Dehghi S., Babashah S. microRNA-141-3p-containing small extracellular vesicles derived from epithelial ovarian cancer cells promote endothelial cell angiogenesis through activating the JAK / STAT3 and NF-k B. signaling pathways. J. Cell Commun. Signal. 2020; 14(2): 233-44. https://dx.doi.org/10.1007/s12079-020-00548-5.
  24. Leonova A., Turpin V.E., Agarwal S.K., Leonardi M., Foster W.G. A critical appraisal of the circulating levels of differentially expressed microRNA in endometriosis. Biol. Reprod. 2021; 105(5): 1075-85. https://dx.doi.org/10.1093/biolre/ioab134.
  25. Truong G., Guanzon D., Kinhal V., Elfeky O., Lai A., Longo S. et al. Oxygen tension regulates the miRNA profile and bioactivity of exosomes released from extravillous trophoblast cells - Liquid biopsies for monitoring complications of pregnancy. PLoS One. 2017; 12(3): e0174514. https://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0174514.
  26. Hu J., Tang T., Zeng Z., Wu J., Tan X., Yan J. The expression of small RNAs in exosomes of follicular fluid altered in human polycystic ovarian syndrome. Peer J. 2020; 8: e8640. https://dx.doi.org/10.7717/peerj.8640.
  27. Papari E., Noruzinia M., Kashani L., Foster W.G. Identification of candidate microRNA markers of endometriosis with the use of next-generation sequencing and quantitative real-time polymerase chain reaction. Fertil. Steril. 2020; 113(6): 1232-41. https://dx.doi.org/10.1016/j.fertnstert.2020.01.026.
  28. Bjorkman S., Taylor H.S. MicroRNAs in endometriosis: biological function and emerging biomarker candidates. Biol. Reprod. 2019; 100(5): 1135-46. https://dx.doi.org/10.1093/biolre/ioz014.
  29. Roman-Canal B., Moiola C.P., Gatius S., Bonnin S., Ruiz-Miro M., Gonzalez E. et al. EV-associated miRNAs from peritoneal lavage are a source of biomarkers in endometrial cancer. Cancers (Basel). 2019; 11(6): 839. https://dx.doi.org/10.3390/cancers11060839.
  30. Taylor D.D., Gercel-Taylor C. MicroRNA signatures of tumor-derived exosomes as diagnostic biomarkers of ovarian cancer. Gynecol. Oncol. 2008; 110(1): 13-21. https://dx.doi.org/10.1016/j.ygyno.2008.04.033.
  31. Chen Y., Wang K., Xu Y., Guo P., Hong B., Cao Y. et al. Alteration of myeloid-derived suppressor cells, chronic inflammatory cytokines, and exosomal miRNA contribute to the peritoneal immune disorder of patients with endometriosis. Reprod. Sci. 2018; 26(8): 1130-8. https://dx.doi.org/10.1177/1933719118808923.
  32. Nakamura N., Terai Y., Nunode M., Kokunai K., Konishi H., Taga S. et al. The differential expression of miRNAs between ovarian endometrioma and endometriosis-associated ovarian cancer. J. Ovarian Res. 2020; 13(1): 51. https://dx.doi.org/10.1186/s13048-020-00652-5.
  33. Bjornetro T., Redalen K.R., Meltzer S., Thusyanthan N.S., Samiappan R., Jegerschold C. et al. An experimental strategy unveiling exosomal microRNAs 486-5p, 181a-5p and 30d-5p from hypoxic tumour cells as circulating indicators of high-risk rectal cancer. J. Extracell. Vesicles. 2019; 8(1): 1567219. https://dx.doi.org/10.1080/20013078.2019.1567219.
  34. Liu C., Li M., Hu Y., Shi N., Yu H., Liu H., Lian H. miR-486-5p attenuates tumor growth and lymphangiogenesis by targeting neuropilin-2 in colorectal carcinoma. Onco Targets Ther. 2016; 9: 2865-71. https://dx.doi.org/10.2147/ OTT.S103460.
  35. Narasimhan A., Ghosh S., Stretch C., Greiner R., Bathe O.F., Baracos V., Damaraju S. Small RNAome pro fi ling from human skeletal muscle: novel miRNAs and their targets associated with cancer cachexia. J. Cachexia Sarcopenia Muscle. 2017; 8(3): 405-16. https://dx.doi.org/10.1002/jcsm.12168.
  36. Liu J., Yoo J., Ho J.Y., Jung Y., Lee S., Hur S.Y., Choi Y.J. Plasma-derived exosomal miR-4732-5p is a promising noninvasive diagnostic biomarker for epithelial ovarian cancer. J. Ovarian Res. 2021; 14(1): 59. https://dx.doi.org/10.1186/s13048-021-00814-z.
  37. Cochrane D.R., Howe E.N., Spoelstra N.S., Richer J.K. Loss of miR-200c: a marker of aggressiveness and chemoresistance in female reproductive cancers. J. Oncol. 2010; 2010: 821717. https://dx.doi.org/10.1155/2010/821717.
  38. Cao Q., Lu K., Dai S., Hu Y., Fan W. Clinicopathological and prognostic implications of the miR-200 family in patients with epithelial ovarian cancer. Int. J. Clin. Exp. Pathol. 2014; 7(5): 2392-401.
  39. Gajek A., Gralewska P., Marczak A., Rogalska A. Current implications of microRNAs in genome stability and stress responses of ovarian cancer. Cancers (Basel). 2021; 13(11): 2690. https://dx.doi.org/10.3390/cancers13112690.
  40. Бобров М.Ю., Балашов И.С., Филиппова Е.С., Альмова И.К., Тимофеева А.В., Гусар В.А., Боровиков П.И., Хилькевич Е.Г., Чупрынин В.Д., Павлович С.В. Оценка экспрессии микроРНК в очагах ретроцервикаль-ного эндометриоза. Акушерство и гинекология. 2018; 6: 55-61. [Bobrov M.Yu., Balashov I.S., Filippova E.S., Almova I.K., Timofeeva A.V., Gusar V.A., Borovikov P.I., Khilkevich E.G., Chuprynin V.D., Pavlovich S.V. Assessment of microRNA expression in retrocervical endometriotic lesions. Akusherstvo i Ginekologiya/Obstetrics and Gynecology. 2018; 6: 55-61. (in Russian)]. https://dx.doi.org/10.18565/aig.2018.6.55-61.
  41. Бобров М.Ю., Балашов И.С., Филиппова Е.С., Альмова И.К., Хилькевич Е.Г., Павлович С.В., Наумов В.А., Боровиков П.И., Сухих Г.Т. Использование транскриптомных баз данных для анализа патогенетических факторов эндометриоза. Акушерство и гинекология. 2017; 4: 34-44. [Bobrov M.Yu., Balashov I.S., Filippova E.S., Almova I.K., Khilkevich E.G., Pavlovich S.V., Naumov V.A., Borovikov P.I., Sukhikh G.T. Use of transcriptomic databases for the analysis of pathogenetic factors of endometriosis. Akusherstvo i Ginekologiya/Obstetrics and Gynecology. 2017; 4: 34-44. (in Russian)]. https://dx.doi.org/10.18565/aig.2017.4.34-44.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© ООО «Бионика Медиа», 2022