Альманах клинической медицины. 2019; 47: 47-53
Гиперметилирование генов микроРНК miR-124, miR-125b, miR-127 и miR-129 в карциноме яичников вовлечено в подавление их экспрессии и ассоциировано как с развитием, так и с прогрессией рака яичников
https://doi.org/10.18786/2072-0505-2019-47-003Аннотация
Обоснование. Ранее нами определена группа генов микроРНК (MIR-107, MIR-1258, MIR-130b, MIR-34b/c, MIR-9-1, MIR-9-3 и др.), метилирование которых вовлечено в развитие и прогрессию рака яичников. Цель – расширить спектр генов микроРНК, гиперметилируемых при раке яичников, и изучить роль этой модификации в патогенезе и прогрессии рака яичников. Материал и методы. Исследование выполнено на выборке из 76 образцов рака яичников и 13 перитонеальных метастазах. Использовали метод бисульфитной конверсии ДНК с последующей метилспецифичной полимеразной цепной реакцией (ПЦР) для оценки статуса метилирования генов микроРНК и количественную ПЦР в реальном времени для оценки уровня их экспрессии. Результаты. Показано значимое повышение частот метилирования в образцах опухолей в сравнении с гистологически неизмененной тканью яичников для 6 исследованных генов микроРНК: MIR-124-1, MIR-124-2, MIR-124-3, MIR-125B-1, MIR-127, MIR-129-2 (p ≤ 10-3). Установлено подавление уровня экспрессии 4 микроРНК (miR-124-3p, miR-125b-5p, miR-127-5p, miR-129-5p), кодируемых этими генами, и значимая корреляция между изменениями уровней их экспрессии и метилированием генов (rs = 0,63–0,94, p ≤ 10-4). Кроме того, выявлены статистически значимые ассоциации метилирования 5 генов (MIR-124-2, MIR-124-3, MIR-125B-1, MIR-127, MIR-129-2) с параметрами прогрессии рака: с клинической стадией, метастазированием, а также с размером и степенью инвазии опухоли, и в меньшей мере – со снижением степени дифференцировки. Связь с метастазированием 5 генов микроРНК подтверждена при анализе перитонеальных макрометастазов от 13 пациенток. Заключение. Продемонстрировано функциональное значение аберрантного метилирования группы генов микроРНК в подавлении их экспрессии в карциномах яичников. Показана ассоциация гиперметилирования генов микроРНК с прогрессией рака яичников, включая метастазирование в брюшину.
Список литературы
1. Логинов ВИ, Рыков СВ, Фридман МВ, Брага ЭА. Метилирование генов микрорнк и онкогенез (обзор). Биохимия. 2015;80(2): 184–203.
2. Kinose Y, Sawada K, Nakamura K, Kimura T. The role of microRNAs in ovarian cancer. Biomed Res Int. 2014;2014:249393. doi: 10.1155/2014/249393.
3. Брага ЭА, Фридман МВ, Кушлинский НЕ. Молекулярные механизмы в метастазировании рака яичников: ключевые гены и регуляторные микроРНК. Биохимия. 2017;82(5): 717–31.
4. Shi M, Mu Y, Zhang H, Liu M, Wan J, Qin X, Li C. MicroRNA-200 and microRNA-30 family as prognostic molecular signatures in ovarian cancer: A meta-analysis. Medicine (Baltimore). 2018;97(32):e11505. doi: 10.1097/MD.0000000000011505.
5. Kunej T, Godnic I, Ferdin J, Horvat S, Dovc P, Calin GA. Epigenetic regulation of microRNAs in cancer: an integrated review of literature. Mutat Res. 2011;717(1–2): 77–84. doi: 10.1016/j.mrfmmm.2011.03.008.
6. Piletič K, Kunej T. MicroRNA epigenetic signatures in human disease. Arch Toxicol. 2016;90(10): 2405–19. doi: 10.1007/s00204-016-1815-7.
7. Weisenberger DJ, Liang G, Lenz HJ. DNA methylation aberrancies delineate clinically distinct subsets of colorectal cancer and provide novel targets for epigenetic therapies. Oncogene. 2018;37(5): 566–77. doi: 10.1038/onc.2017.374.
8. Li X, Pan Q, Wan X, Mao Y, Lu W, Xie X, Cheng X. Methylation-associated Has-miR-9 deregulation in paclitaxel-resistant epithelial ovarian carcinoma. BMC Cancer. 2015;15:509. doi: 10.1186/s12885-015-1509-1.
9. Брага ЭА, Логинов ВИ, Бурденный АМ, Филиппова ЕА, Пронина ИВ, Куревлев СВ, Казубская ТП, Кушлинский ДН, Уткин ДО, Ермилова ВД, Кушлинский НЕ. Пять гиперметилированных генов микрорнк как потенциальные маркеры рака яичников. Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 2017;164(9): 335–40
10. Kurman RJ, Carcangiu ML, Herrington CS, Young RH, editors. WHO - Classification of Tumours of Female Reproductive Organs. Vol. 6. Lyon: IARC; 2014. 307 p.
11. Pronina IV, Loginov VI, Burdennyy AM, Fridman MV, Senchenko VN, Kazubskaya TP, Kushlinskii NE, Dmitriev AA, Braga EA. DNA methylation contributes to deregulation of 12 cancer-associated microRNAs and breast cancer progression. Gene. 2017;604:1–8. doi: 10.1016/j.gene.2016.12.018.
12. Schrijver WA, van Diest PJ; Dutch Distant Breast Cancer Metastases Consortium, Moelans CB. Unravelling site-specific breast cancer metastasis: a microRNA expression profiling study. Oncotarget. 2017;8(2): 3111–23. doi: 10.18632/oncotarget.13623.
13. Drasin DJ, Guarnieri AL, Neelakantan D, Kim J, Cabrera JH, Wang CA, Zaberezhnyy V, Gasparini P, Cascione L, Huebner K, Tan AC, Ford HL. TWIST1-Induced miR-424 Reversibly Drives Mesenchymal Programming while Inhibiting Tumor Initiation. Cancer Res. 2015;75(9): 1908–21. doi: 10.1158/0008-5472.CAN-14-2394.
Almanac of Clinical Medicine. 2019; 47: 47-53
Hypermethylation of the microRNA miR-124, miR-125b, miR-127, and miR-129 in ovarian carcinoma is involved in suppression of their expression and associated with both the development and progression of ovarian cancer
https://doi.org/10.18786/2072-0505-2019-47-003Abstract
Rationale: We have previously identified a group of microRNA genes (MIR-107, MIR-1258, MIR-130b, MIR-34b/c, MIR-9-1, MIR-9-3 et al.), whose methylation was involved into the development and progression of ovarian cancer. Aim: To expand the range of microRNA genes hypermethylated in ovarian cancer and to study the role of this modification in the pathogenesis and progression of ovarian cancer. Materials and methods: The study was performed on a series of 76 ovarian cancer and 13 peritoneal metastases samples. The method of bisulfite DNA conversion followed by methylation-specific polymerase chain reaction (PCR) was used to assess the methylation status of the microRNA genes; the expression of these genes was measured by quantitative real-time PCR. Results: Compared to histologically unchanged ovarian tissue, there was a significant increase in methylation frequencies in the tumor samples for 6 microRNA genes studied: MIR-124-1, MIR-124-2, MIR-124-3, MIR-125B-1, MIR-127, and MIR-129-2 (p ≤ 10-3). The expression level of 4 microRNAs (miR-124-3p, miR-125b-5p, miR-127-5p, miR-129-5p) encoded by these genes was suppressed, with a significant correlation between changes in their expression levels and the gene methylation (rs = 0.63–0.94, p ≤ 10-4). In addition, there were statistically significant associations between methylation of 5 genes (MIR-124-2, MIR-124-3, MIR-125B-1, MIR-127, and MIR-129-2) and the parameters of cancer progression, such as its clinical stage, metastatic spread, tumor size and invasion, and to a lesser extent with a decrease in the differentiation grade. The association of 5 microRNA genes with metastatic spread was confirmed by the analysis of peritoneal macro-metastases from 13 patients. Conclusion: We have demonstrated the functional significance of aberrant methylation in a group of microRNA genes for suppression of their expression in ovarian carcinomas. There is an association of microRNA gene hypermethylation with the progression of ovarian cancer, including metastatic spread to the peritoneum.
References
1. Loginov VI, Rykov SV, Fridman MV, Braga EA. Metilirovanie genov mikrornk i onkogenez (obzor). Biokhimiya. 2015;80(2): 184–203.
2. Kinose Y, Sawada K, Nakamura K, Kimura T. The role of microRNAs in ovarian cancer. Biomed Res Int. 2014;2014:249393. doi: 10.1155/2014/249393.
3. Braga EA, Fridman MV, Kushlinskii NE. Molekulyarnye mekhanizmy v metastazirovanii raka yaichnikov: klyuchevye geny i regulyatornye mikroRNK. Biokhimiya. 2017;82(5): 717–31.
4. Shi M, Mu Y, Zhang H, Liu M, Wan J, Qin X, Li C. MicroRNA-200 and microRNA-30 family as prognostic molecular signatures in ovarian cancer: A meta-analysis. Medicine (Baltimore). 2018;97(32):e11505. doi: 10.1097/MD.0000000000011505.
5. Kunej T, Godnic I, Ferdin J, Horvat S, Dovc P, Calin GA. Epigenetic regulation of microRNAs in cancer: an integrated review of literature. Mutat Res. 2011;717(1–2): 77–84. doi: 10.1016/j.mrfmmm.2011.03.008.
6. Piletič K, Kunej T. MicroRNA epigenetic signatures in human disease. Arch Toxicol. 2016;90(10): 2405–19. doi: 10.1007/s00204-016-1815-7.
7. Weisenberger DJ, Liang G, Lenz HJ. DNA methylation aberrancies delineate clinically distinct subsets of colorectal cancer and provide novel targets for epigenetic therapies. Oncogene. 2018;37(5): 566–77. doi: 10.1038/onc.2017.374.
8. Li X, Pan Q, Wan X, Mao Y, Lu W, Xie X, Cheng X. Methylation-associated Has-miR-9 deregulation in paclitaxel-resistant epithelial ovarian carcinoma. BMC Cancer. 2015;15:509. doi: 10.1186/s12885-015-1509-1.
9. Braga EA, Loginov VI, Burdennyi AM, Filippova EA, Pronina IV, Kurevlev SV, Kazubskaya TP, Kushlinskii DN, Utkin DO, Ermilova VD, Kushlinskii NE. Pyat' gipermetilirovannykh genov mikrornk kak potentsial'nye markery raka yaichnikov. Byulleten' eksperimental'noi biologii i meditsiny. 2017;164(9): 335–40
10. Kurman RJ, Carcangiu ML, Herrington CS, Young RH, editors. WHO - Classification of Tumours of Female Reproductive Organs. Vol. 6. Lyon: IARC; 2014. 307 p.
11. Pronina IV, Loginov VI, Burdennyy AM, Fridman MV, Senchenko VN, Kazubskaya TP, Kushlinskii NE, Dmitriev AA, Braga EA. DNA methylation contributes to deregulation of 12 cancer-associated microRNAs and breast cancer progression. Gene. 2017;604:1–8. doi: 10.1016/j.gene.2016.12.018.
12. Schrijver WA, van Diest PJ; Dutch Distant Breast Cancer Metastases Consortium, Moelans CB. Unravelling site-specific breast cancer metastasis: a microRNA expression profiling study. Oncotarget. 2017;8(2): 3111–23. doi: 10.18632/oncotarget.13623.
13. Drasin DJ, Guarnieri AL, Neelakantan D, Kim J, Cabrera JH, Wang CA, Zaberezhnyy V, Gasparini P, Cascione L, Huebner K, Tan AC, Ford HL. TWIST1-Induced miR-424 Reversibly Drives Mesenchymal Programming while Inhibiting Tumor Initiation. Cancer Res. 2015;75(9): 1908–21. doi: 10.1158/0008-5472.CAN-14-2394.
