Циркулирующие опухолевые РНК и экзосомы — новые маркеры прогноза заболевания и эффективности терапии при злокачественных глиомах у взрослых

Обложка

Цитировать

Полный текст

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

Аннотация

Злокачественные глиомы центральной нервной системы являются наиболее распространенными первичными внутримозговыми опухолями, отличающимися инвазивным ростом, быстрым эволюционированием, высокой устойчивостью к проводимой терапии и, как следствие, скорым рецидивированием, что приводит к гибели пациентов. Учитывая данные особенности этих новообразований, в нейроонкологическом сообществе сформировалась острая необходимость поиска новых малоинвазивных и быстрых методик для оценки эффективности лечения и определения прогрессирования заболевания. За последнее десятилетие было проведено большое количество исследований по изучению различных циркулирующих опухолевых рибонуклеиновых кислот при астроцитомах. Доказано, что опухолевые нуклеиновые кислоты и экспрессируемые глиомой везикулы можно обнаружить в таких биологических жидкостях, как кровь и спинномозговая жидкость. Таким образом, данные биомаркеры являются наиболее перспективными мишенями для реализации этих задач. В приведенном обзоре литературы представлены опухолевые рибонуклеиновые кислоты и экзосомы, регулирующие сигнальные пути внутри опухолевой клетки глиомы, вызывающие резистентность к алкилирующим химиопрепаратам и непосредственно участвующие в рецидивировании. Обозначены наиболее перспективные нуклеиновые кислоты как биомаркеры прогноза и предикторы ответа на специфическую противоопухолевую терапию, а также перечислены наиболее информативные методики их оценки. Обсуждены возможности повышения эффективности алкилирующих агентов к опухолевым клеткам посредством коррекции экспрессии нуклеиновых кислот.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Елизавета Владимировна Ермолаева

Национальный исследовательский центр «Курчатовский институт»

Email: s.sklyar2017@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-9920-4262
SPIN-код: 5299-3480

лаборант-исследователь

Россия, Москва

Софья Сергеевна Скляр

Российский научно-исследовательский нейрохирургический институт им. проф. А.Л. Поленова — филиал Национального медицинского исследовательского центра им. В.А. Алмазова

Автор, ответственный за переписку.
Email: s.sklyar2017@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-3284-9688
SPIN-код: 4679-3548

канд. мед. наук, ст. научн. сотр., научно-исследовательская лаборатория нейроонкологии

Россия, Санкт-Петербург

Николай Васильевич Цыган

Военно-медицинская академия им. С.М. Кирова

Email: 77th77@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-5881-2242
SPIN-код: 1006-2845

д-р мед. наук, доцент кафедры нервных болезней

Россия, Санкт-Петербург

Бобир Ибрагимович Сафаров

Российский научно-исследовательский нейрохирургический институт им. проф. А.Л. Поленова — филиал Национального медицинского исследовательского центра им. В.А. Алмазова

Email: safarovbob@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-2369-7424
SPIN-код: 1230-6455

канд. мед. наук, заведующий нейрохирургическим отделением № 4

Россия, Санкт-Петербург

Виктория Сергеевна Кушнирова

Российский научно-исследовательский нейрохирургический институт им. проф. А.Л. Поленова — филиал Национального медицинского исследовательского центра им. В.А. Алмазова

Email: victoria.kushnitova@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-0480-0884
SPIN-код: 9105-5852

врач-нейрохирург

Россия, Санкт-Петербург

Олеся Иршатовна Тимаева

Национальный исследовательский центр «Курчатовский институт»

Email: timaeva_oi@nrcki.ru
ORCID iD: 0000-0002-9929-3899
SPIN-код: 2784-2499

канд. хим. наук, ученый секретарь

Россия, Москва

Андрей Глебович Васильев

Санкт-Петербургский государственный педиатрический медицинский университет

Email: avas7@mail.ru

д-р мед. наук, профессор, заведующий кафедрой патофизиологии с курсом иммунопатологии

Россия, Санкт-Петербург

Александр Петрович Трашков

Национальный исследовательский центр «Курчатовский институт»

Email: alexandr.trashkov@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-3441-0388
SPIN-код: 4231-1258

канд. мед. наук, руководитель ресурсного центра нейрокогнитивных исследований

Россия, Москва

Анна Валентиновна Васильева

Санкт-Петербургский государственный педиатрический медицинский университет

Email: a-bondarenko@yandex.ru
ORCID iD: 0009-0008-2356-1552
SPIN-код: 5333-0144

ассистент кафедры патологической физиологии с курсом иммунопатологии

Россия, Санкт-Петербург

Список литературы

  1. Аллилуев И.А., Пушкин А.А., Кузнецова Н.С., и др. Оценка диагностической значимости циркулирующих микроРНК в плазме крови пациентов с глиомами высокой степени злокачественности // Современные проблемы науки и образования. 2020. № 6. С. 135. doi: 10.17513/spno.30309
  2. Ващенко В.И., Чухловин А.Б., Шабанов П.Д. Кольцевые РНК эукариот: происхождение, характеристика, молекулярные механизмы функционирования при онкологических заболеваниях человека // Обзоры по клинической фармакологии и лекарственной терапии. 2022. Т. 20, № 4. C. 335–384. doi: 10.17816/RCF204335-384
  3. Мацко М.В., Скляр С.С., Улитин А.Ю., и др. Изменение уровня экспрессии гена MGMT у пациентов с первичной глиобластомой после рецидива. Влияние клинических характеристик и экспрессии гена MGMT на продолжительность жизни больных // Сибирский онкологический журнал. 2021 Т. 20, № 3. С. 5–17. doi: 10.21294/1814-4861-2021-20-3-5-17
  4. Рябова А.И., Новиков В.А., Чойнзонов Е.Л., и др. Роль жидкостной биопсии в диагностике прогрессирования глиобластомы // Сибирский онкологический журнал. 2022. Т. 21, № 3. С. 104–116. doi: 10.21294/1814-4861-2022-21-3-104-116
  5. Улитин А.Ю., Мацко М.В., Кобяков Г.Л., и др. Практические рекомендации по лекарственному лечению первичных опухолей центральной нервной системы // Злокачественные опухоли. 2022. Т. 12, № 3s2–1. С. 113–140. doi: 10.18027/2224-5057-2022-12-3s2-113-140
  6. Akers J.C., Hua W., Li H., et al. A cerebrospinal fluid microRNA signature as biomarker for glioblastoma // Oncotarget. 2017. Vol. 8, No. 40. P. 68769–68779. doi: 10.18632/oncotarget.18332
  7. Birkó Z., Nagy B., Klekner Á., Virga J. Novel molecular markers in glioblastoma — benefits of liquid biopsy // Int J Mol Sci. 2020. Vol. 21, No. 20. ID 7522. doi: 10.3390/ijms21207522
  8. Brat D.J., Ellison D.W., Figarella-Branger D., et al. WHO Classification of Tumours Editorial Board. Central nervous system tumours. Lyon (France): International Agency for Research on Cancer. WHO Classification of Tumours Series, 5th edition. 2021. Vol. 2.
  9. Cai Q., Zhu A., Gong L. Exosomes of glioma cells deliver miR-148a to promote proliferation and metastasis of glioblastoma via targeting CADM1 // Bull Cancer (Paris). 2018. Vol. 105, No. 7–8. P. 643–651. doi: 10.1016/j.bulcan.2018.05.003
  10. Cai X., Janku F., Zhan Q., Fan J.-B. Accessing genetic information with liquid biopsies // Trends Genet. 2015. Vol. 31, No. 10. P. 564–575. doi: 10.1016/j.tig.2015.06.001
  11. Chen F., Peng X., Teng Z., et al. Identification of prognostic LncRNAs subtypes predicts prognosis and immune microenvironment for Glioma // Evid Based Complementary Altern Med. 2022. Vol. 2022. ID 3709823. doi: 10.1155/2022/3709823
  12. Chen W., Xu X.-K., Li J.-L., et al. MALAT1 is a prognostic factor in glioblastoma multiforme and induces chemoresistance to temozolomide through suppressing miR-203 and promoting thymidylate synthase expression // Oncotarget. 2017. Vol. 8, No. 14. P. 22783–22799. doi: 10.18632/oncotarget.15199
  13. Ebrahimkhani S., Vafaee F., Hallal S., et al. Deep sequencing of circulating exosomal microRNA allows non-invasive glioblastoma diagnosis // NPJ Precis Oncol. 2018. Vol. 2. ID 28. doi: 10.1038/s41698-018-0071-0
  14. Fernandez-Mercado M., Manterola L., Larrea E., et al. The circulating transcriptome as a source of non-invasive cancer biomarkers: concepts and controversies of non-coding and coding RNA in body fluids // J Cell Mol Med. 2015. Vol. 19, No. 10. P. 2307–2323. doi: 10.1111/jcmm.12625
  15. Fontanilles M., Duran-Peña A., Idbaih A. Liquid biopsy in primary brain tumors: looking for stardust! // Curr Neurol Neurosci Rep. 2018. Vol. 18, No. 3. ID 13. doi: 10.1007/s11910-018-0820-z
  16. Gaurav I., Thakur A., Iyaswamy A., et al. Factors affecting extracellular vesicles based drug delivery systems // Molecules. 2021. Vol. 26, No. 6. ID 1544. doi: 10.3390/molecules26061544
  17. Giusti I., Delle Monache S., Di Francesco M., et al. From glioblastoma to endothelial cells through extracellular vesicles: messages for angiogenesis // Tumor Biol. 2016. Vol. 37, No. 9. P. 12743–12753. doi: 10.1007/s13277-016-5165-0
  18. Goo N.-I., Kim D.-E. Rolling circle amplification as isothermal gene amplification in molecular diagnostics // Biochip J. 2016. Vol. 10, No. 4. P. 262–271. doi: 10.1007/s13206-016-0402-6
  19. Guo X., Qiu W., Wang J., et al. Glioma exosomes mediate the expansion and function of myeloid-derived suppressor cells through microRNA-29a/Hbp1 and microRNA-92a/Prkar1a pathways // Int J Cancer. 2019. Vol. 144, No. 12. P. 3111–3126. doi: 10.1002/ijc.32052
  20. Hegi M.E., Diserens A.C., Gorlia T., et al. MGMT gene silencing and benefit from Temozolomide in glioblastoma // N Engl J Med. 2005. Vol. 352, No. 10. P. 997–1003. doi: 10.1056/NEJMoa043331
  21. Jiao J., Gao T., Shi H., et al. A method to directly assay circRNA in real samples // Chem Commun. 2018. Vol. 54, No. 95. P. 13451–13454. doi: 10.1039/C8CC08319C
  22. Jiao J., Li C., Ning L., et al. Electrochemical detection of circRNAs based on the combination of back-splice junction and duplex-specific nuclease // Sens Actuators B Chem. 2020. Vol. 302. ID 127166. doi: 10.1016/j.snb.2019.127166
  23. Jiao J., Xiang Y., Duan C., et al. Lighting up circRNA using a linear DNA nanostructure // Anal Chem. 2020. Vol. 92, No. 18. P. 12394–12399. doi: 10.1021/acs.analchem.0c02146
  24. Kim Y.-K., Yeo J., Kim B., et al. Short structured RNAs with low GC content are selectively lost during extraction from a small number of cells // Mol Cell. 2012. Vol. 46, No. 6. P. 893–895. doi: 10.1016/j.molcel.2012.05.036
  25. Lei B., Huang Y., Zhou Z., et al. Circular RNA hsa_circ_0076248 promotes oncogenesis of glioma by sponging miR-181a to modulate SIRT1 expression // J Cell Biochem. 2019. Vol. 120, No. 4. P. 6698–6708. doi: 10.1002/jcb.27966
  26. Li J., Li Y., Li P., et al. Exosome detection via surface-enhanced Raman spectroscopy for cancer diagnosis // Acta Biomater. 2022. Vol. 144. P. 1–14. doi: 10.1016/j.actbio.2022.03.036
  27. Li Y., Liu Y., Ren J., et al. miR-1268a regulates ABCC1 expression to mediate temozolomide resistance in glioblastoma // J Neurooncol. 2018. Vol. 138, No. 3. P. 499–508. doi: 10.1007/s11060-018-2835-3
  28. Lu Y., Tian M., Liu J., Wang K. LINC00511 facilitates Temozolomide resistance of glioblastoma cells via sponging miR-126-5p and activating Wnt/β-catenin signaling // J Biochem Mol Toxicol. 2021. Vol. 35, No. 9. ID e22848. doi: 10.1002/jbt.22848
  29. Mazor G., Levin L., Picard D., et al. The lncRNA TP73-AS1 is linked to aggressiveness in glioblastoma and promotes temozolomide resistance in glioblastoma cancer stem cells // Cell Death Dis. 2019. Vol. 10, No. 3. ID 246. doi: 10.1038/s41419-019-1477-5
  30. Mi Z., Zhongqiang C., Caiyun J., et al. Circular RNA detection methods: A minireview // Talanta. 2022. Vol. 238-2. ID 123066. doi: 10.1016/j.talanta.2021.123066
  31. Montani F., Bianchi F. Circulating cancer biomarkers: the macro-revolution of the micro-RNA // EBioMedicine. 2016. Vol. 5. P. 4–6. doi: 10.1016/j.ebiom.2016.02.038
  32. Notomi T., Mori Y., Tomita N., Kanda H. Loop-mediated isothermal amplification (LAMP): principle, features, and future prospects // J Microbiol Seoul Korea. 2015. Vol. 53, No. 1. P. 1–5. doi: 10.1007/s12275-015-4656-9
  33. Ostom Q.T., Price M., Neff C., et al. CBTRUS statistical report: Primary brain and other central nervous system tumors diagnosed in the United States in 2015–2019 // Neuro Oncol. 2022. Vol. 24, No. S5. P. v1–v95. doi: 10.1093/neuonc/noac202
  34. Petkovic S., Müller S. RNA circularization strategies in vivo and in vitro // Nucleic Acids Res. 2015. Vol. 43, No. 4. P. 2454–2465. doi: 10.1093/nar/gkv045
  35. Saenz-Antoñanzas A., Auzmendi-Iriarte J., Carrasco-Garcia E., et al. Liquid biopsy in glioblastoma: Opportunities, applications and challenges // Cancers. 2019. Vol. 11, No. 7. ID 950. doi: 10.3390/cancers11070950
  36. Shankar G.M., Balaj L., Stott S.L., et al. Liquid biopsy for brain tumors // Expert Rev Mol Diagn. 2017. Vol. 17, No. 10. P. 943–947. doi: 10.1080/14737159.2017.1374854
  37. Shao H., Chung J., Lee K., et al. Chip-based analysis of exosomal mRNA mediating drug resistance in glioblastoma // Nat Commun. 2015. Vol. 6. ID 6999. doi: 10.1038/ncomms7999
  38. Shen J., Hodges T.R., Song R., et al. Serum HOTAIR and GAS5 levels as predictors of survival in patients with glioblastoma // Mol Carcinog. 2018. Vol. 57, No. 1. P. 137–141. doi: 10.1002/mc.22739
  39. Smith H.L., Wadhwani N., Horbinski C. Major features of the 2021 WHO classification of CNS tumors // Neurotherapeutics. 2022. Vol. 19, No. 6. P. 1691–1704. doi: 10.1007/s13311-022-01249-0
  40. Sun X., Ma X., Wang J., et al. Glioma stem cells-derived exosomes promote the angiogenic ability of endothelial cells through miR-21/VEGF signal // Oncotarget. 2017. Vol. 8, No. 22. P. 36137–36148. doi: 10.18632/oncotarget.16661
  41. Wang X., Li X., Zhou Y., et al. Long non-coding RNA OIP5-AS1 inhibition upregulates microRNA-129–5p to repress resistance to temozolomide in glioblastoma cells via downregulating IGF2BP2 // Cell Biol Toxicol. 2022. Vol. 38, No. 6. P. 963–977. doi: 10.1007/s10565-021-09614-z
  42. Xu N., Liu B., Lian C., et al. Long noncoding RNA AC003092.1 promotes temozolomide chemosensitivity through miR-195/TFPI-2 signaling modulation in glioblastoma // Cell Death Dis. 2018. Vol. 9, No. 12. ID 1139. doi: 10.1038/s41419-018-1183-8
  43. Yin J., Zeng A., Zhang Z., et al. Exosomal transfer of miR-1238 contributes to temozolomide-resistance in glioblastoma // EBioMedicine. 2019. Vol. 42. P. 238–251. doi: 10.1016/j.ebiom.2019.03.016
  44. Yue X., Lan F., Xia T. Hypoxic glioma cell-secreted exosomal miR-301a activates Wnt/β-catenin signaling and promotes radiation resistance by targeting TCEAL7 // Mol Ther J Am Soc Gene Ther. 2019. Vol. 27, No. 11. P. 1939–1949. doi: 10.1016/j.ymthe.2019.07.011
  45. Zeng A., Wei Z., Yan W., et al. Exosomal transfer of miR-151a enhances chemosensitivity to temozolomide in drug-resistant glioblastoma // Cancer Lett. 2018. Vol. 436. P. 10–21. doi: 10.1016/j.canlet.2018.08.004
  46. Zeng Z., Chen Y., Geng X., et al. NcRNAs: Multiangle participation in the regulation of glioma chemotherapy resistance (Review) // Int J Oncol. 2022. Vol. 60, No. 6. ID 76. doi: 10.3892/ijo.2022.5366
  47. Zhang Z., Yin J., Lu C., et al. Exosomal transfer of long non-coding RNA SBF2-AS1 enhances chemoresistance to temozolomide in glioblastoma // J Exp Clin Cancer Res. 2019. Vol. 38, No. 1. ID 166. doi: 10.1186/s13046-019-1139-6
  48. Zhen Y., Nan Y., Guo S., et al. Knockdown of NEAT1 repressed the malignant progression of glioma through sponging miR-107 and inhibiting CDK14 // J Cell Physiol. 2019. Vol. 234, No. 7. P. 10671–10679. doi: 10.1002/jcp.27727

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Эко-Вектор, 2023


СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: серия ПИ № ФС 77 - 69634 от 15.03.2021 г.


Данный сайт использует cookie-файлы

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

О куки-файлах