Профиль экспрессии микроРНК в изолированных циркулирующих опухолевых клетках при колоректальном раке

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Введение. Колоректальный рак – часто диагностируемое заболевание, занимающее 3-е место среди онкологических заболеваний как по частоте встречаемости, так и по смертности. Сегодня внимание исследователей сосредоточено на разработке более доступных и надежных биомаркеров колоректального рака для преодоления ограничений в диагностике и прогнозе течения данной патологии.

Цель исследования – изучение особенностей экспрессии микроРНК в циркулирующих опухолевых клетках (ЦОК) пациентов с колоректальным раком.

Материалы и методы. В исследование включены образцы крови от 299 больных раком ободочной кишки II (T3–4N0M0), III (T1–4N1–2M0) и IV (T1–4N0–2M1) стадий. Циркулирующие опухолевые клетки были отобраны с помощью системы детекции маркера EpCAM. Методом полимеразной цепной реакции исследована относительная экспрессия микроРНК hsa-let-7i-5p, hsa-miR-126-5p, hsa-miR-143-3p, hsa-miR-21-5p, hsa-miR-25-3p, hsa-miR-26a-5p, hsa-miR-92a-3p в ЦОК.

Результаты. Положительный статус ЦОК выявлен у 188 (62,9 %) из 299 больных, отрицательный – у 111 (37,1 %). В группе больных с опухолями pT1–2 преобладали пациенты, у которых не были обнаружены ЦОК (53,3 %). У остальных пациентов с заболеванием pT1–2 ЦОК оказалось в 1,2 и 4,4 раза меньше, чем у пациентов с заболеванием pT3 и pT4 соответственно. При pT4 1–3 ЦОК встречались в 2,7 и 1,7 раза, а 3 ЦОК – в 1,4 раза чаще по сравнению с pT1–2 и pT3 соответственно (p ≤0,05). Наличие метастатического поражения в 2,1 раза повышает вероятность выявления ЦОК: при метастазах >3 ЦОК обнаруживаются в 60,1 раза чаще, чем при M0 (p ≤0,05). Экспрессия микроРНК hsa-miR-143-3p и hsa-miR-26a-5p в ЦОК у пациентов с колоректальным раком III стадии была ниже, чем у пациентов с заболеванием II стадии, в 2,5 и 5 раз (p <0,05) соответственно, а экспрессия hsa-miR-21-5p и hsa-miR-92a-3p – выше в 3,2 и 3 раза (p <0,05) соответственно. В ЦОК больных колоректальным раком IV стадии уровень относительной экспрессии hsa-miR-143-3p и hsa-miR-26a-5p оказался ниже в 4,6 и 5,3 раза соответственно (p <0,05) по сравнению с уровнем экспрессии при заболевании II стадии, а уровень экспрессии hsa-miR-126-5p, hsa-miR-21-5p, hsa-miR25-3p и hsa-miR-92a-3p – выше в 2,6; 4,6; 2,6 и 5,0 раз соответственно (p <0,05) (результаты статистически значимы).

Заключение. Уровень экспрессии микроРНК в ЦОК может быть использован для дифференциальной диагностики наличия регионарных и отдаленных метастазов.

Об авторах

О. И. Кит

ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр онкологии» Минздрава России

Автор, ответственный за переписку.
Email: fake@neicon.ru
ORCID iD: 0000-0003-3061-6108

344037 Ростов-на-Дону, 14-я линия, 63

Россия

И. А. Новикова

ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр онкологии» Минздрава России

Email: fake@neicon.ru
ORCID iD: 0000-0002-6496-9641

344037 Ростов-на-Дону, 14-я линия, 63

Россия

Н. Н. Тимошкина

ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр онкологии» Минздрава России

Email: fake@neicon.ru
ORCID iD: 0000-0001-6358-7361

344037 Ростов-на-Дону, 14-я линия, 63

Россия

Д. Ю. Гвалдин

ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр онкологии» Минздрава России

Email: fake@neicon.ru
ORCID iD: 0000-0001-8633-2660

344037 Ростов-на-Дону, 14-я линия, 63

Россия

А. А. Пушкин

ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр онкологии» Минздрава России

Email: anton.a.pushkin@gmail.com
ORCID iD: 0000-0003-2385-6285

Антон Андреевич Пушкин

344037 Ростов-на-Дону, 14-я линия, 63

Россия

О. Ю. Каймакчи

ФГБОУ ВО «Ростовский государственный медицинский университет» Минздрава России

Email: fake@neicon.ru

344022 Ростов-на-Дону, Нахичеванский пер., 29

Россия

А. А. Маслов

ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр онкологии» Минздрава России

Email: fake@neicon.ru
ORCID iD: 0000-0001-7328-8074

344037 Ростов-на-Дону, 14-я линия, 63

Россия

А. В. Шапошников

ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр онкологии» Минздрава России

Email: fake@neicon.ru
ORCID iD: 0000-0001-6881-2281

344037 Ростов-на-Дону, 14-я линия, 63

Россия

Список литературы

  1. Bray F., Ferlay J., Soerjomataram I. et al. Global cancer statistics 2018: GLOBOCAN estimates of incidence and mortality worldwide for 36 cancers in 185 countries. Cancer J Clin 2018;68(6):394–424. DOI: g/10.3322/caac.21492
  2. Siegel R.L., Torre L.A., Soerjomataram I. et al. Global patterns and trends in colorectal cancer incidence in young adults. Gut 2019;68(12):2179–85. doi: 10.1136/gutjnl-2019-319511
  3. Lee J.K., Liles E.G., Bent S. et al. Accuracy of fecal immunochemical tests for colorectal cancer: systematic review and meta-analysis. Ann Intern Med 2014;160(3):171–81. doi: 10.7326/M13-1484
  4. Bray C., Bell L.N., Liang H. et al. Colorectal cancer screening. WMJ 2017;116(1):27–33. 5. Gerlinger M., Rowan A.J., Horswell S. et al. Intratumor heterogeneity and branched evolution revealed by multiregion sequencing. N Engl J Med 2012;366:883–92. doi: 10.1056/NEJMoa1113205
  5. Brown S.R., Hicks T.C., Whitlow C.B. Diagnostic and therapeutic colonoscopy. Shackelford’s Surg Alimentary Tract 2019;2:1689–99. doi: 10.1016/B978-0-323-40232-3.00145-X
  6. Nagata K., Takabayashi K., Yasuda T. et al. Adverse events during CT colonography for screening, diagnosis and preoperative staging of colorectal cancer: a Japanese national survey. Eur Radiol 2017;27(12):4970–8. doi: 10.1007/s00330-017-4920-y
  7. Siravegna G., Marsoni S., Siena S. et al. Integrating liquid biopsies into the management of cancer. Nat Rev Clin Oncol 2017;14(9):531–48. doi: 10.1038/nrclinonc.2017.14
  8. Ashworth T.R. A case of cancer in which cells similar to those in the tumours were seen in the blood after death. Aust Med J 1869;14:146.
  9. Millner L.M., Linder M.W., Valdes R. Circulating tumor cells: a review of present methods and the need to identify heterogeneous phenotypes. Ann Clin Lab Sci 2013;43(3):295–304.
  10. Кит О.И., Колесников В.Е., Толмах Р.Е. и др. Циркулирующие опухолевые клетки и их связь с клинико-морфологическими характеристиками колоректального рака. Казанский медицинский журнал 2018;99 (1):5–9. doi: 10.17816/KMJ2018-005
  11. Mélin C., Perraud A., Christou N. et al. New ex-ovo colorectalcancer models from different SdFFF-sorted tumor-initiating cells. Anal Bioanal Chem 2015;407(28):8433–43. doi: 10.1007/s00216-015-9029-z
  12. Christou N., Perraud A., Blondy S. et al. The extracellular domain of E cadherin linked to invasiveness in colorectal cancer: a new resistance and relapses monitoring serum-bio marker? J Cancer Res Clin Oncol 2017;143(7):1177–90. doi: 10.1007/s00432-017-2382-x
  13. Christou N., Perraud A., Blondy S. et al. E-cadherin: a potential biomarker of colorectal cancer prognosis. Oncol Lett 2017;13(6):4571–6. doi: 10.3892/ol.2017.6063
  14. Jaiswal S., Jamieson C.H., Pang W.W. et al. CD47 is upregulated on circulating hematopoietic stem cells and leukemia cells to avoid phagocytosis. Cell 2009;138(2):271–85. doi: 10.1016/j.cell.2009.05.046
  15. TNM classification of malignant tumours. Ed. by J.D. Brierley, M.K. Gospodarowicz, C. Wittekind. John Wiley & Sons, 2017.
  16. Balcells I., Cirera S., Busk P.K. Specific and sensitive quantitative RT-PCR of miRNAs with DNA primers. BMC Biotechnol 2011;11(1):1–11. doi: 10.1186/1472-6750-11-70
  17. Jones E., Oliphant T., Peterson P. SciPy: open source scientific tools for Python. 2001. Available at: https://www.researchgate.net/publication/213877848_SciPy_Open_Source_Scientific_Tools_for_Python
  18. Новикова И.А., Тимошкина Н.Н., Кутилин Д.С. Дифференциальная экспрессия микроРНК в опухолевых и нормальных тканях толстой кишки. Якутский медицинский журнал 2020;4:74–82. doi: 10.25789/YMJ.2020.72.
  19. Coumans F.A., Siesling S., Terstappen L.W. Detection of cancer before distant metastasis. BMC Cancer 2013;13(1):1–12. doi: 10.1186/1471-2407-13-283
  20. Dong Y., Skelley A.M., Merdek K.D. et al. Microfluidics and circulating tumor cells. J Mol Diagn 2013;15(2):149–57. doi: 10.1016/j.jmoldx.2012.09.004
  21. Кит О.И., Дженкова Е.А., Мирзоян Э.А. и др. Молекулярногенетическая классификация подтипов колоректального рака: современное состояние проблемы. Южно-российский онкологический журнал 2021;2(2):50–6. DOI: 0.37748/2686-9039-2021-2-2-6
  22. Mostert B., Sieuwerts A.M., Martens J.W. et al. Diagnostic applications of cell-free and circulating tumor cell-associated miRNAs in cancer patients. Exp Rev Mol Diagn 2011;11(3):259– 75. doi: 10.1586/erm.11.11
  23. Chen B., Deng Y.N., Wang X. miR-26a enhances colorectal cancer cell growth by targeting RREB1 deacetylation to activate AKTmediated glycolysis. Cancer Lett 2021;521:1–13. doi: 10.1016/j.canlet.2021.08.017
  24. Li Y., Sun Z., Liu B. et al. Tumor-suppressive miR-26a and miR-26b inhibit cell aggressiveness by regulating FUT4 in colorectal cancer. Cell Death Dis 2017;8(6):e2892. doi: 10.1038/cddis.2017.281
  25. Wang Z., Wang Z., Liu J. et al. Long non-coding RNA SNHG5 sponges miR-26a to promote the tumorigenesis of osteosarcoma by targeting ROCK1. Biomed Pharmacother 2018;107:598–605. doi: 10.1016/j.biopha.2018.08.025
  26. Li H.H., Wang J.D., Wang W. et al. Effect of miR-26a-5p on gastric cancer cell proliferation, migration and invasion by targeting COL10A1. Eur Rev Med Pharmacol Sci 2020;24(3):1186–94. doi: 10.26355/eurrev_202002_20170
  27. Zhong Y., Li L., Chen Z. et al. MiR143 inhibits steroidogenesis and induces apoptosis repressed by H3K27me3 in granulosa cells. Front Cell Dev Biol 2020;8:565261. doi: 10.3389/fcell.2020.565261
  28. Zhu Q., Wang Z., Hu Y. et al. miR-21 promotes migration and invasion by the miR-21-PDCD4-AP-1 feedback loop in human hepatocellular carcinoma. Oncol Rep 2012;27(5):1660–8. doi: 10.3892/or.2012.1682
  29. Tsukita S., Oishi K., Sato N. et al. ERM family members as molecular linkers between the cell surface glycoprotein CD44 and actin-based cytoskeletons. J Cell Biol 1994;126(2):391–401. doi: 10.1083/jcb.126.2.391
  30. Yan L., Cao R., Liu Y. et al. MiR-21-5p links epithelial-mesenchymal transition phenotype with stem-like cell signatures via AKT signaling in keloid keratinocytes. Sci Rep 2016;6(1):1–11. doi: 10.1038/srep28281
  31. Irani S., Shokri G. The role of miR-143, miR-145, and miR-590 in expression levels of CD44 and vascular endothelial cadherin in oral squamous cell carcinoma. Middle East J Cancer 2019;10(3):194–204

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Кит О.И., Новикова И.А., Тимошкина Н.Н., Гвалдин Д.Ю., Пушкин А.А., Каймакчи О.Ю., Маслов А.А., Шапошников А.В., 2023

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

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 - 57560 от  08.04.2014.