Preview

Успехи молекулярной онкологии

Расширенный поиск

Идентификация маркеров аденокарциномы желудка на основе биоинформатического поиска и анализа генной экспрессии

https://doi.org/10.17650/2313-805X-2017-4-1-40-45

Полный текст:

Аннотация

Введение. Одна из важных задач современной онкологии – поиск ассоциированных с опухолями молекулярных маркеров, которые могут использоваться для диагностики и прогнозирования рака, оценки степени радикальности операции и последующего лечения, а также раннего выявления рецидивов. Одним из продуктивных вариантов подобного поиска является анализ транскриптомных баз данных с применением методов биоинформатики с последующей валидацией полученных результатов на клиническом материале.

Цель исследования – поиск мембранных белков, которые могут быть использованы для сывороточной диагностики аденокарциномы желудка интестинального гистологического типа.

Материалы и методы. Идентификацию потенциальных маркеров рака желудка (РЖ) проводили с использованием баз данных Gene Ontology и the Cancer Genome Atlas (TCGA). Последующую оценку дифференциальной экспрессии генов выполняли на парных образцах аденокарциномы и нормальной ткани желудка, взятых от 55 пациентов. Экспрессию генов оценивали с помощью полимеразной цепной реакции с обратной транскрипцией в режиме реального времени по методу ΔCq.

Результаты. Сравнительный анализ уровней синтеза матричных РНК (мРНК) нормальных и опухолевых тканей с применением нового алгоритма биоинформатического поиска привел к идентификации 3 наиболее высококопийных транскриптов (SULF1, PMEPA1 и SPARC), внутриклеточное содержание которых заметно повышается при РЖ. При анализе уровня мРНК данных генов в клиническом материале наблюдалось более чем двукратное увеличение уровня экспрессии PMEPA1 и SPARC в 75 % образцов РЖ интестинального гистологического типа. В образцах РЖ диффузного гистологического типа этот показатель составил 25 и 38 % соответственно.

Выводы. Использование оригинального биоинформатического подхода, основанного на анализе данных TCGA, позволило выявить 2 гена (PMEPA1 и SPARC), преимущественно экспрессирующихся в опухолях желудка интестинального типа. Полученные результаты свидетельствуют об актуальности дальнейшего исследования роли этих генов в патогенезе РЖ и оценки клинической значимости уровня их экспрессии в опухолевой ткани.

Об авторах

В. В. Волкоморов
Научно-исследовательский институт онкологии ФГБНУ «Томский национальный исследовательский медицинский центр РАН» ФГАОУ ВО «Национальный исследовательский Томский государственный университет»
Россия

Россия, 634009 Томск, пер. Кооперативный, 5

Россия, 634050 Томск, пр. Ленина, 36



Е. С. Григорьева
Научно-исследовательский институт онкологии ФГБНУ «Томский национальный исследовательский медицинский центр РАН» ФГАОУ ВО «Национальный исследовательский Томский государственный университет»
Россия

Россия, 634009 Томск, пер. Кооперативный, 5

Россия, 634050 Томск, пр. Ленина, 36



Г. В. Краснов
ФГБУН «Институт молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта РАН»
Россия
Россия, 119991 Москва, ул. Вавилова, 32


Н. В. Литвяков
Научно-исследовательский институт онкологии ФГБНУ «Томский национальный исследовательский медицинский центр РАН» ФГАОУ ВО «Национальный исследовательский Томский государственный университет»
Россия

Россия, 634009 Томск, пер. Кооперативный, 5

Россия, 634050 Томск, пр. Ленина, 36



Н. А. Лисицын
ФГБУН «Институт молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта РАН»
Россия
Россия, 119991 Москва, ул. Вавилова, 32


М. И. Воевода
ФГБНУ «Научно-исследовательский институт терапии и профилактической медицины»
Россия
Россия, 630089 Новосибирск, ул. Б. Богаткова, 175/1


А. В. Белковец
ФГБНУ «Научно-исследовательский институт терапии и профилактической медицины»
Россия
Россия, 630089 Новосибирск, ул. Б. Богаткова, 175/1


С. Г. Афанасьев
Научно-исследовательский институт онкологии ФГБНУ «Томский национальный исследовательский медицинский центр РАН»
Россия
Россия, 634009 Томск, пер. Кооперативный, 5


Н. В. Чердынцева
Научно-исследовательский институт онкологии ФГБНУ «Томский национальный исследовательский медицинский центр РАН» ФГАОУ ВО «Национальный исследовательский Томский государственный университет»
Россия

Россия, 634009 Томск, пер. Кооперативный, 5

Россия, 634050 Томск, пр. Ленина, 36



Список литературы

1. Diamandis E.P. Towards identification of true cancer biomarkers. BMC Med 2014;12(1):156.

2. Hu Y., He K., Wang D. et al. TMEPAI regulates EMT in lung cancer cells by modulating the ROS and IRS-1 signaling pathways. Carcinogenesis 2013;34(8):1764–72.

3. Jeung H.C., Rha S.Y., Im C.K. et al. A randomized phase 2 study of docetaxel and S-1 versus docetaxel and cisplatin in advanced gastric cancer with an evaluation of SPARC expression for personalized. Cancer 2011;117(10): 2050–7.

4. Ramaswamy S., Tamayo P., Rifkin R. et al. Multiclass cancer diagnosis using tumor gene expression signatures. Proc Natl Acad Sci U S A 2001;98(26):15149–54.

5. Букурова Ю.А., Краснов Г.С., Никитина И.Г. и др. Методы поиска маркеров для сывороточной диагностики опухолей. Молекулярная биология 2013;47(1):3–11. [Bukurova Yu.A., Krasnov G.S., Nikitina I.G. et al. Serological diagnosis of tumors: methods of marker's search. Molekulyarnaya biologiya = Molecular Biology 2013;47(1):3–11. (In Russ.)].

6. Kulasingam V., Diamandis E.P. Strategies for discovering novel cancer biomarkers through utilization of emerging technologies. Nat Clin Pract Oncol 2008;5(10):588–99.

7. Kropotova E.S., Zinov’eva O.L., Zyrianova A.F. et al. Expression of genes involved in retinoic acid biosynthesis in human gastric cancer. Mol Biol 2013;47(2):280–92.

8. Никитина И.Г., Сабирова Е.Ю., Солопова О.Н. и др. Новый формат иммуно-ПЦР для сывороточной диагностики рака толстой кишки. Молекулярная биология 2014;48(1):117–23. [Nikitina I.G., Sabirova E.Yu., Solopova O.N. et al. A new immuno-PCR format for serological diagnosis of colon cancer. Molekulyarnaya biologiya = Molecular Biology 2014;48(1):117–23. (In Russ.)].

9. Maconi G., Manes G., Porro G.B. Role of symptoms in diagnosis and outcome of gastric cancer. World J Gastroenterol 2008;14(8):1149–55.

10. Watanabe Y., Itoh S., Goto T. et al. TMEPAI, a transmembrane TGF-betainducible protein, sequesters Smad proteins from active participation in TGF-beta signaling. Mol Cell 2010;37(1):123–34.

11. Anders S., Huber W. Differential expression analysis for sequence count data. Genome Biol 2010;11(10): R106.

12. Bullard J.H., Purdom E., Hansen K.D., Dudoit S. Evaluation of statistical methods for normalization and differential expression in mRNA-Seq experiments. BMC Bioinformatics 2010;11:94.

13. Benjamini Y., Hochberg Y. Controlling the false discovery rate: a practical and powerful approach to multiple testing. J Royal Statistic Society, Series B: Methodol 1995;57:289–300.

14. Volkomorov V., Grigoryeva E., Krasnov G. et al. Search for potential gastric cancer markers using miRNA databases and their gene expression analysis. Exp Oncol 2013; 35(1):1–6.

15. Rajkumar T., Vijayalakshmi N., Gopal G. et al. Identification and validation of genes involved in gastric tumorigenesis. Cancer Cell Int 2010;10:45.

16. Sharad S., Ravindranath L., Haffner M.C. et al. Methylation of the PMEPA1 gene, a negative regulator of the androgen receptor in prostate cancer. Epigenetics 2014;9(6):918–27.

17. Lamouille S., Xu J., Derynck R. Molecular mechanisms of epithelialmesenchymal transition. Nat Rev Mol Cell Biol 2014;15(3):178–96.

18. Arvelo F., Sojo F., Cotte C. Tumour progression and metastasis. Ecancermedicalscience 2016;10:617.

19. Sato T., Oshima T., Yamamoto N. et al. Clinical significance of SPARC gene expression in patients with gastric cancer. J Surg Oncol 2013;108(6):364–8.

20. Yin J., Chen G., Liu Y. et al. Downregulation of SPARC expression decreases gastric cancer cellular invasion and survival. J Exp Clin Cancer Res 2010;29:59.


Для цитирования:


Волкоморов В.В., Григорьева Е.С., Краснов Г.В., Литвяков Н.В., Лисицын Н.А., Воевода М.И., Белковец А.В., Афанасьев С.Г., Чердынцева Н.В. Идентификация маркеров аденокарциномы желудка на основе биоинформатического поиска и анализа генной экспрессии. Успехи молекулярной онкологии. 2017;4(1):40-45. https://doi.org/10.17650/2313-805X-2017-4-1-40-45

For citation:


Volkomorov V.V., Grigor’eva E.S., Krasnov G.S., Litvyakov N.V., Lisitsyn N.A., Voevoda M.I., Belkovets A.V., Afanas’ev S.G., Cherdyntseva N.V. Identification of the intestinal type gastric adenocarcinoma transcriptomic markers using bioinformatic and gene expression analysis. Advances in molecular oncology. 2017;4(1):40-45. (In Russ.) https://doi.org/10.17650/2313-805X-2017-4-1-40-45

Просмотров: 2035


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2313-805X (Print)
ISSN 2413-3787 (Online)