УРОВЕНЬ ЭКСПРЕССИИ ГЕНА КАЛЬМОДУЛИНА В КУМУЛЮСНЫХ КЛЕТКАХ КАК МАРКЕР НАЛИЧИЯ ХРОМОСОМНЫХ АНОМАЛИЙ В ЭМБРИОНАХ В ПРОГРАММАХ ЭКСТРАКОРПОРАЛЬНОГО ОПЛОДОТВОРЕНИЯ


Цитировать

Полный текст

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

Аннотация

Цель исследования. Поиск молекулярно-генетических маркеров, ассоциированных с наличием хромосомных аномалий в эмбрионах, с целью оптимизации выбора переносимых эмбрионов для повышения эффективности программ ЭКО. Материал и методы. Проанализированы 42 образца кумулюсных клеток от 11 пациенток, проходивших программу ЭКО (ИКСИ). Полученные эмбрионы разделялись на 4 группы: I группа - эмбрионы без хромосомных аномалий (20 образцов), II группа - эмбрионы с анеуплоидиями по половым хромосомам (3 образца), III группа - эмбрионы с анеуплоидиями по соматическим хромосомам (15 образцов), IV группа - гетероплоидные эмбрионы (4 образца). Был исследован уровень экспрессии мРНК 10 генов в кумулюсных клетках методом полимеразной цепной реакции с обратной транскрипцией в режиме реального времени: гиалуронан-синтетазы 2 (HAS2), простагландин синтетазы 2 (PTGS2), гремлина (GREM1), версикана (VCAN), инозитол-трифосфат 3 киназы А (ITPKA), молекулы клеточной адгезии активированных лейкоцитов (ALCAM или CD166), синдекан 4 (SDC4), кальмодулина (CALM2)), супрессора цитокиновой сигнализации, содержащий SPRY-домен (SPSB2)) и опухолевого протеина (TP53I3). Результаты. Выявлена взаимосвязь между уровнем экспрессии мРНК генов СD166 (ALCAM), SDC4, VCANи CALM2 и наличием хромосомной патологии эмбрионов (p=0,004, p=0,009, p=0,042, p=0,054 соответственно). По данным дискриминантного анализа уровень экспрессии мРНК гена CALM2 является наиболее информативным маркером наличия хромосомных аномалий в эмбрионах в программах ЭКО. Согласно проведенному исследованию, в группе эмбрионов плохого качества в 78,6% случаев встречаются хромосомные аномалии (ОШ=5,7(1,4-23,9), р=0,023). Не было выявлено статистически значимых различий между уровнем экспрессии мРНК исследуемых генов и качеством развивающихся эмбрионов (p>0,05). Заключение. Уровень экспрессии мРНК гена CALM2 является наиболее информативным маркером наличия хромосомных аномалий в эмбрионах в программах ЭКО. Однако необходимо дальнейшее изучение профиля экспрессии генов для поиска потенциальных биомаркеров в кумулюсных клетках с целью построения прогностической модели, с высокой достоверностью предсказывающей вероятность наличия хромосомных аномалий в эмбрионах. Данная математическая модель позволит в дальнейшем оптимизировать выбор переносимых эмбрионов и тем самым повысить результативность программ ЭКО в целом.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Наталья Александровна Сафронова

ФГБУ Научный центр акушерства, гинекологии и перинатологии им. академика В.И. Кулакова Минздрава России

Email: safronchik9090@bk.ru
аспирант отделения вспомогательных технологий в лечении бесплодия 117997, Россия, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4

Елена Анатольевна Калинина

ФГБУ Научный центр акушерства, гинекологии и перинатологии им. академика В.И. Кулакова Минздрава России

Email: e_kalinina@oparina4.ru
д.м.н., руководитель отделения вспомогательных технологий в лечении бесплодия 117997, Россия, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4

Андрей Евгеньевич Донников

ФГБУ Научный центр акушерства, гинекологии и перинатологии им. академика В.И. Кулакова Минздрава России

Email: a_donnikov@oparina4.ru
к.м.н., с.н.с. лаборатории молекулярно-генетических методов 117997, Россия, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4

Ольга Владимировна Бурменская

ФГБУ Научный центр акушерства, гинекологии и перинатологии им. академика В.И. Кулакова Минздрава России

Email: o_bourmenskaya@oparina4.ru
д.б.н., с.н.с. лаборатории молекулярно-генетических методов 117997, Россия, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4

Наталья Петровна Макарова

ФГБУ Научный центр акушерства, гинекологии и перинатологии им. академика В.И. Кулакова Минздрава России

Email: np.makarova@gmail.com
к.б.н., научный сотрудник отделения вспомогательных технологий в лечении бесплодия 117997, Россия, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4

Виктория Константиновна Горшинова

ФГБУ Научный центр акушерства, гинекологии и перинатологии им. академика В.И. Кулакова Минздрава России

Email: chiasma@mail.ru
аспирант отделения вспомогательных технологий в лечении бесплодия 117997, Россия, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4

Список литературы

  1. de Mouzon J., Goossens V., Bhattacharya S., Castilla J.A., Ferraretti A.P., Korsak V. et al. Assisted reproductive technology in Europe, 2007: results generated from European registers by ESHRE. Hum. Reprod. 2012; 27(4): 954-66.
  2. Смольникова В.Ю., Калинина Е.А., Краснощока О.Е., Донников А.Е., Бурменская О.В., Трофимов Д.Ю., Сухих Г.Т. Возможности неинвазивной оценки состояния ооцита и эмбриона при проведении программ ВРТ по профилю экспрессии мРНК факторов роста в фолликулярной жидкости. Акушерство и гинекология. 2014; 9: 36-43.
  3. Poli M., Ori A., Child T., Jaroudi S., Spath K., Beck M., Wells D. Characterization and quantification of proteins secreted by single human embryos prior to implantation. EMBO Mol. Med. 2015; 7(11): 1465-79.
  4. Ebner T., Moser M., Sommergruber M., Tews G. Selection based on morphological assessment of oocytes and embryos at different stages of preimplantation development: a review. Hum. Reprod. Update. 2003; 9(3): 251-62.
  5. Yang Z., Liu J., Collins G.S., Salem S.A., Liu X., Lyle S.S. et al. Selection of single blastocysts for fresh transfer via standard morphology assessment alone and with array CGH for good prognosis IVF patients: results from a randomized pilot study. Mol. Cytogenet. 2012; 5(1): 24.
  6. Громенко Ю.Ю., Исхаков И.Р. Влияние факторов оценки качества перенесенных эмбрионов на прогнозирование частоты наступления беременности в программах экстракорпорального оплодотворения. Медицинский вестник Башкортостана. 2012; 7(2): 27-30.
  7. Harton G., Braude P., Lashwood A., Schmutzler A., Traeger-Synodinos J., Wilton L., Harper J.C. ESHRE PGD consortium best practice guidelines for organization of a PGD centre for PGD/preimplantation genetic screening. Hum. Reprod. 2011; 26(1): 14-24.
  8. Scott R.T. Jr., Upham K.M., Forman E.J., Hong K.H., Scott K.L., Taylor D.T. et al. Blastocyst biopsy with comprehensive chromosome screening and fresh embryo transfer significantly increases in vitro fertilization implantation and delivery rates: a randomized controlled trial. Fertil. Steril. 2013; 100(3): 697-703.
  9. Cohen J., Wells D., Munné S. Removal of 2 cells from cleavage stage embryos is likely to reduce the efficacy of chromosomal tests that are used to enhance implantation rates. Fertil. Steril. 2007; 87(3): 496-503.
  10. Assou S., Haouzi D., De Vos J., Hamamah S. Human cumulus cells as biomarkers for embryo and pregnancy outcomes. Mol. Hum. Reprod. 2010; 16(8): 531-8.
  11. Koks S., Velthut A., Sarapik A., Altmäe S., Reinmaa E., Schalkwyk L.C. et al. The differential transcriptome and ontology profiles of floating and cumulus granulosa cells in stimulated human antral follicles. Mol. Hum. Reprod. 2010; 16(4): 229-40.
  12. Блашкив T.B., Шепель А.А., Вознесенская Т.Ю. Экспрессия генов клетками кумулюсного окружения ооцита в период овуляции и оплодотворения (обзор литературы). Проблемы репродукции. 2014; 20(1): 55-8.
  13. Adriaenssens T., Segers I., Wathlet S., Smitz J. The cumulus cell gene expression profile of oocytes with different nuclear maturity and potential for blastocyst formation. J. Assist. Reprod. Genet. 2011; 28(1): 31-40.
  14. Anderson R.A., Sciorio R., Kinnell H., Bayne R.A., Thong K.J., de Sousa P.A., Pickering S. Cumulus gene expression as a predictor of human oocyte fertilisation, embryo development and competence to establish a pregnancy. Reproduction. 2009; 138(4): 629-37.
  15. McKenzie L.J., Pangas S.A., Carson S.A., Kovanci E., Cisneros P., Buster J.E. et al. Human cumulus granulosa cell gene expression: a predictor of fertilization and embryo selection in women undergoing IVF. Hum. Reprod. 2004; 19(12): 2869-74.
  16. Gilchrist R.B., Lane M., Thompson J.G. Oocyte-secreted factors: regulators of cumulus cell function and oocyte quality. Hum. Reprod. Update. 2008; 14(2): 159-77.
  17. Tanghe S., Van Soom A., Nauwynck H., Coryn M., de Kruif A. Minireview: Functions of the cumulus oophorus during oocyte maturation, ovulation, and fertilization. Mol. Reprod. Dev. 2002; 61(3): 414-24.
  18. Binelli M., Murphy B.D. Coordinated regulation of follicle development by germ and somatic cells. Reprod. Fertil. Dev. 2010; 22(1): 1-12.
  19. Thomas F.H., Ethier J.F., Shimasaki S., Vanderhyden B.C. Follicle-stimulating hormone regulates oocyte growth by modulation of expression of oocyte and granulosa cell factors. Endocrinology. 2005; 146(2): 941-9.
  20. Burnik Papier T., Vrtacnik Bokal E., Maver A., Kopitar A.N., Lovrecic L. Transcriptomic analysis and meta-analysis of human granulosa and cumulus cells. PLoS One. 2015; 10(8): e0136473.
  21. Wathlet S., Adriaenssens T., Segers I., Verheyen G., Van de Velde H., Coucke W. et al. Cumulus cell gene expression predicts better cleavage-stage embryo or blastocyst development and pregnancy for ICSI patients. Hum. Reprod. 2011; 26(5): 1035-51.
  22. Gebhardt K.M., Feil D.K., Dunning K.R., Lane M., Russell D.L. Human cumulus cell gene expression as a biomarker of pregnancy outcome after single embryo transfer. Fertil. Steril. 2011; 96(1): 47-52. e2.
  23. Wathlet S., Adriaenssens T., Segers I., Verheyen G., Janssens R., Coucke W. et al. New candidate genes to predict pregnancy outcome in single embryo transfer cycles when using cumulus cell gene expression. Fertil. Steril. 2012; 98(2): 432-9. e1-4.
  24. Fragouli E., Wells D., Iager A.E., Kayisli U.A., Patrizio P. Alteration of gene expression in human cumulus cells as a potential indicator of oocyte aneuploidy. Hum. Reprod. 2012; 27(8): 2559-68.
  25. Alpha Scientists in Reproductive Medicine and ESHRE Special Interest Group of Embryology. The Istanbul consensus workshop on embryo assessment: proceedings of an expert meeting. Hum. Reprod. 2011; 26(6): 1270-83.
  26. Marei W.F.A., Salavati M., Fouladi-Nashta A.A. Critical role of hyaluronidase-2 during preimplantation embryo development. Mol. Hum. Reprod. 2013; 19(9): 590-9.
  27. Shimada M., Yanai Y., Okazaki T., Noma N., KawashimaI., Mori T., Richards J.S. Hyaluronan fragments generated by sperm-secreted hyaluronidase stimulate cytokine/chemokine production via the TLR2 and TLR4 pathway in cumulus cells of ovulated COCs, which may enhance fertilization. Development. 2008; 135(11): 2001-11.
  28. Alaniz L., Rizzo M., Garcia M.G., Piccioni F., Aquino J.B., Malvicini M. et al. Low molecular weight hyaluronan preconditioning of tumor-pulsed dendritic cells increases their migratory ability and induces immunity against murine colorectal carcinoma. Cancer Immunol. Immunother. 2011; 60(10): 1383-95.
  29. Sathyan S., Koshy L.V., Balan S., Easwer H.V., Premkumar S., Nair S. et al. Association of Versican (VCAN) gene polymorphisms rs251124 and rs2287926 (G428D), with intracranial aneurysm. Meta Gene. 2014; 2: 651-60.
  30. Theocharis A.D. Versican in health and disease. Connect. Tissue Res. 2008; 49(3): 230-4.
  31. Arosh J.A., Banu S.K., Chapdelaine P., Fortier M.A. Temporal and tissue-specific expression of prostaglandin receptors EP2, EP3, EP4, FP, and cyclooxygenases 1 and 2 in uterus and fetal membranes during bovine pregnancy.Endocrinology. 2004; 145(1): 407-17.
  32. Pangas S.A., Jorgez C.J., Matzuk M.M. Growth differentiation factor 9 regulates expression of the bone morphogenetic protein antagonist gremlin. J. Biol. Chem. 2004; 279(31): 32281-6.
  33. Sutton A., Friand V., Brulé-Donneger S., Chaigneau T., Ziol M., Sainte-Catherine O. et al. Stromal cell-derived factor-1/chemokine (C-X-C motif) ligand 12 stimulates human hepatoma cell growth, migration, and invasion. Mol. Cancer Res. 2007; 5(1): 21-33.
  34. Kojima T., Katsumi A., Yamazaki T., Muramatsu T., Nagasaka T., Ohsumi K., Saito H. Human ryudocan from endothelium-like cells binds basic fibroblast growth factor, midkine, and tissue factor pathway inhibitor. J. Biol. Chem. 1996; 271(10): 5914-20.
  35. Sakata M., Kobayashi H., Sun G.W., Mochizuki O., Takagi A., Kojima T. Ryudocan expression by luteinized granulosa cells is associated with the process of follicle atresia. Fertil. Steril. 2000; 74(6): 1208-14.
  36. Prevarskaya N., Skryma R., Shuba Y. Calcium in tumour metastasis: new roles for known actors. Nat. Rev. Cancer. 2011; 11(8): 609-18.
  37. Katz A.M. Cardiac ion channels. N. Engl. J. Med. 1993; 328: 1244-51.
  38. Berridge M.J., Lipp P., Bootman M.D. The versatility and universality of calcium signalling. Nat. Rev. Mol. Cell Biol. 2000; 1(1): 11-21.
  39. Яковец О.Г. Фитофизиология стресса. Курс лекций. Минск: БГУ; 2010. 103с.
  40. Северин С.Е., ред. Биологическая химия с упражнениями и задачами. М.: ГЭОТАР-Медиа; 2011. 624с
  41. Kulasingam V., Zheng Y., Soosaipillai A., Leon A.E., Gion M., Diamandis E.P. Activated leukocyte cell adhesion molecule: a novel biomarker for breast cancer. Int. J. Cancer. 2009; 125(1): 9-14.
  42. Hernandez-Gonzalez I., Gonzalez-Robayna I., Shimada M., Wayne C.M., Ochsner S.A., White L., Richards J.S. Gene expression profiles of cumulus cell oocyte complexes during ovulation reveal cumulus cells express neuronal and immune-related genes: does this expand their role in the ovulation process? Mol. Endocrinol. 2006; 20(6): 1300-21.
  43. Yilmaz G., Granger D.N. Cell adhesion molecules and ischemic stroke. Neurol. Res. 2008; 30(8): 783-93.
  44. Matsumoto H., Ma W.G., Daikoku T., Zhao X., Paria B.C., Das S.K. et al. Cyclooxygenase-2 differentially directs uterine angiogenesis during implantation in mice. J. Biol. Chem. 2002; 277(32): 29260-7.
  45. Porté S., Valencia E., Yakovtseva E.A., Borràs E., Shafqat N., Debreczeny J.E. et al. Three-dimensional structure and enzymatic function of proapoptotic human p53-inducible quinone oxidoreductase PIG3. J. Biol. Chem. 2009; 284(25): 17194-205.
  46. Lee J.H., Kang Y., Khare V., Jin Z.Y., Kang M.Y., Yoon Y. et al. The p53-inducible gene 3 (PIG3) contributes to early cellular response to DNA damage. Oncogene. 2010; 29(10): 1431-50.
  47. Kuang Z., Lewis R.S., Curtis J.M., Zhan Y., Saunders B.M., Babon J.J. et al. The SPRY domain-containing SOCS box protein SPSB2 targets iNOS for protea-somal degradation. J. Cell. Biol. 2010: 190(1): 129-41.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах