Ген рецептора урокиназы PLAUR как регулятор экспрессии генов эпителиально-мезенхимального перехода и миграции клеток глиом и нейробластом

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Введение. Белки урокиназной системы, включающие сериновую протеазу – урокиназу (uPA), ее рецептор (uPAR) и ингибиторы PAI-1 и PAI-2, играют ключевую роль в биологии опухолей, влияя на клеточную пролиферацию и рост опухоли, инвазию, метастазирование и ангиогенез. Несмотря на доказанную роль этих белков в канцерогенезе многих типов опухолей, до сих пор недостаточно изучены механизмы, лежащие в основе их действия, в том числе влияние на миграцию клеток, эпителиально-мезенхимальный переход и стволовость.
Цель исследования – оценить влияние гиперэкспрессии гена рецептора урокиназы PLAUR на экспрессию генов адгезии и стволовости и миграцию клеток глиомы и нейробластомы человека.
Материалы и методы. В исследовании использованы 2 клеточные линии глиомы человека (U87 и U251) и клеточная линия нейробластомы человека SH-SY5Y. Для гиперэкспрессии гена PLAUR создана плазмида и проведена трансфекция опухолевых клеток. Для оценки относительной экспрессии генов использовали полимеразную цепную реакцию в реальном времени. Для оценки миграции клеток применяли тест на заживления раны (Wound Healing Assay) и анализ изображений в программе ImageJ с использованием плагина MRI Wound Healing Tool. Статистический анализ результатов выполняли с помощью программного обеспечения GraphPad Prizm v.10.
Результаты. Высокая экспрессия гена рецептора урокиназы PLAUR сопряжена с существенным повышением миграции клеток и сложными фенотипическими изменениями в клетках глиомы U251 c индукцией экспрессии генов CD56, CDH1, CDH2, ZEB2, SOX2; в клетках глиомы U87 c индукцией экспрессии генов PLAU, CD56, CDH1, ZEB1, ZEB2, SNAI1, SNAI2, SOX2, NANOG и подавлением экспрессии генов CDH2; в клетках нейробластомы SH-SY5Y с индукцией экспрессии генов CD56, CDH1, ZEB1, ZEB2, SNAI2, SOX2 и подавлением экспрессии гена урокиназы PLAU по сравнению с трансфицированными контрольной плазмидой pGFP клетками.
Заключение. Полученные результаты подчеркивают сложность регуляции процессов канцерогенеза с участием гена PLAUR и углубляют наше понимание биологии опухолей. Высокая экспрессия гена PLAUR в клетках опухоли усиливает их миграцию за счет индукции экспрессии генов SNAI1/2 и ZEB1/2 – ключевых транскрипционных факторов, инициирующих эпителиально-мезенхимальный переход.

Об авторах

А. В. Ласица

Лаборатория трансляционных исследований, ОНК «Институт медицины и наук о жизни», ФГАОУ ВО «Балтийский федеральный университет им. И. Канта»

Email: fake@neicon.ru
ORCID iD: 0009-0005-3938-4798

Россия, 236041 Калининград, ул. Университетская, 2

Россия

М. И. Антипина

Лаборатория трансляционных исследований, ОНК «Институт медицины и наук о жизни», ФГАОУ ВО «Балтийский федеральный университет им. И. Канта»

Email: fake@neicon.ru
ORCID iD: 0000-0002-1818-7139

Россия, 236041 Калининград, ул. Университетская, 2

Россия

Д. А. Назарова

Лаборатория трансляционных исследований, ОНК «Институт медицины и наук о жизни», ФГАОУ ВО «Балтийский федеральный университет им. И. Канта»

Email: fake@neicon.ru
ORCID iD: 0009-0006-3971-7668

Россия, 236041 Калининград, ул. Университетская, 2

Россия

К. А. Рубина

Лаборатория морфогенеза и репарации тканей, Медицинский научно-образовательный институт, ФГБОУ ВО «Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова»

Email: fake@neicon.ru
ORCID iD: 0000-0002-7166-7406

Россия, 119234 Москва, Ломоносовский пр-кт, 27, корп. 10

Россия

В. Ю. Сысоева

Лаборатория морфогенеза и репарации тканей, Медицинский научно-образовательный институт, ФГБОУ ВО «Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова»

Email: fake@neicon.ru
ORCID iD: 0000-0001-9885-9056

Россия, 119234 Москва, Ломоносовский пр-кт, 27, корп. 10

Россия

Е. В. Семина

Лаборатория трансляционных исследований, ОНК «Институт медицины и наук о жизни», ФГАОУ ВО «Балтийский федеральный университет им. И. Канта»; Лаборатория морфогенеза и репарации тканей, Медицинский научно-образовательный институт, ФГБОУ ВО «Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова»

Автор, ответственный за переписку.
Email: e-semina@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-3927-9286

Екатерина Владимировна Семина

Россия, 236041 Калининград, ул. Университетская, 2; Россия, 119234 Москва, Ломоносовский пр-кт, 27, корп. 10

Россия

Список литературы

  1. Semina E.V., Rubina K.A., Shmakova A.A. et al. Downregulation of uPAR promotes urokinase translocation into the nucleus and epithelial to mesenchymal transition in neuroblastoma. J Cell Physiol 2020;235(9):6268–86. DOI: 10.1002jcp.29555
  2. Choong P.F.M., Nadesapillai A.P.W. Urokinase plasminogen activator system: a multifunctional role in tumor progression and metastasis. Clin Orthop Relat Res 2003;415:S46–58. DOI: 10.109701.blo.0000093845.72468.bd
  3. Zeng F., Li G., Liu X. et al. Plasminogen activator urokinase receptor implies immunosuppressive features and acts as an unfavorable prognostic biomarker in glioma. Oncologist 2021;26(8):e1460–9. DOI: 10.1002onco.13750
  4. Gouri A., Dekaken A., El Bairi K. et al. Plasminogen activator system and breast cancer: potential role in therapy decision making and precision medicine. Biomark Insights 2016;11:105–11. doi: 10.4137/BMI.S33372
  5. Gilder A.S., Natali L., Van Dyk D.M. The urokinase receptor induces a mesenchymal gene expression signature in glioblastoma cells and promotes tumor cell survival in neurospheres. Sci Rep 2018;8(1):2982. doi: 10.1038/s41598-018-21358-1
  6. Hildenbrand R., Schaaf A. The urokinase-system in tumor tissue stroma of the breast and breast cancer cell invasion. Int J Oncol 2009;34(1):15–23.
  7. Boonstra M.C., Verspaget H.W., Ganesh S. et al. Clinical applications of the urokinase receptor (uPAR) for cancer patients. Curr Pharm Des 2011;17(19):1890–910. doi: 10.2174/138161211796718233
  8. Noh H., Hong S., Huang S. Role of urokinase receptor in tumor progression and development. Theranostics 2013;3(7):487–95. doi: 10.7150/thno.4218
  9. Louis D.N., Perry A., Reifenberger G. et al. The 2016 World Health Organization classification of tumors of the central nervous system: a summary. Acta Neuropathol 2016;131(6):803–20. doi: 10.1007/s00401-016-1545-1
  10. Brodeur G.M. Spontaneous regression of neuroblastoma. Cell Tissue Res 2018;372(2):277–86. doi: 10.1007/s00441-017-2761-2
  11. Linabery A.M., Ross J.A. Childhood and adolescent cancer survival in the US by race and ethnicity for the diagnostic period 1975–1999. Cancer 2008;113(9):2575–96. doi: 10.1002/cncr.23866
  12. Shmakova A.A., Klimovich P.S., Rysenkova K.D. et al. Urokinase receptor uPAR downregulation in neuroblastoma leads to dormancy, chemoresistance and metastasis. Cancers (Basel) 2022;14(4):994. doi: 10.3390/cancers14040994
  13. Lamouille S., Xu J., Derynck R. Molecular mechanisms of epithelial-mesenchymal transition. Nat Rev Mol Cell Biol 2014;15(3):178–96. doi: 10.1038/nrm3758
  14. Noronha C., Ribeiro A.S., Taipa R. et al. Cadherin expression and EMT: a focus on gliomas. Biomedicines 2021;9(10):1328. doi: 10.3390/biomedicines9101328
  15. Meel M.H., Schaper S.A., Kaspers G.J.L. et al. Signaling pathways and mesenchymal transition in pediatric high-grade glioma. Cell Mol Life Sci 2018;75(5):871–87. doi: 10.1007/s00018-017-2714-7
  16. Inoue A., Ohnishi T., Nishikawa M. et al. A Narrative review on CD44’s role in glioblastoma invasion, proliferation, and tumor recurrence. Cancers (Basel) 2023;15(19):4898. doi: 10.3390/cancers15194898
  17. Van Acker H.H., Capsomidis A., Smits E.L. et al. CD56 in the immune system: more than a marker for cytotoxicity? Front Immunol 2017;8:892. doi: 10.3389/fimmu.2017.00892
  18. Miller D.M., Thomas S.D., Islam A. et al. c-Myc and cancer metabolism. Clin Cancer Res 2012;18(20):5546–53. doi: 10.1158/1078-0432.CCR-12-0977.
  19. Zhai B.-T., Tian H., Sun J. et al. Urokinase-type plasminogen activator receptor (uPAR) as a therapeutic target in cancer. J Transl Med 2022;20(1):135. doi: 10.1186/s12967-022-03329-3
  20. Suzuki K., Kawataki T., Endo K. et al. Expression of ZEBs in gliomas is associated with invasive properties and histopathological grade. Oncol Lett 2018;16(2):1758–64. doi: 10.3892/ol.2018.8852
  21. Шмакова А.А., Климович П.С., Рысенкова К.Д. и др. Рецептор урокиназы uPAR как мишень в онкологии: подавление экспрессии uPAR в клетках нейробластомы снижает пролиферацию, но вызывает дормантность, химиорезистентность и метастазирование. Злокачественные опухоли 2021;11:75–6.
  22. Бойченко В.С., Климович П.С., Щипова А.А. и др. Механизмы участия урокиназного рецептора в репрограммировании клеток опухолевой стромы. Гены и клетки 2022;17:32.
  23. Mamun M.A., Mannoor K., Cao J. et al. SOX2 in cancer stemness: tumor malignancy and therapeutic potentials. J Mol Cell Biol 2020;12(2):85–98. doi: 10.1093/jmcb/mjy080
  24. Jeter C.R., Yang T., Wang J. et al. Concise review: NANOG in cancer stem cells and tumor development: an update and outstanding questions. Stem Cells 2015;33(8):2381–90. doi: 10.1002/stem.2007

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Ласица А.В., Антипина М.И., Назарова Д.А., Рубина К.А., Сысоева В.Ю., Семина Е.В., 2025

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.