CC BY
0УДК 616-006:599.539.1.049:577.2.043 Б01: 10.24412/2790-1289-2023-4-10-19
МРНТИ: 76.03.39
МУТАЦИИ ГЕНОВ, ОТВЕТСТВЕННЫХ ЗА РОСТ И ДЕЛЕНИЕ КЛЕТОК ПРИ АДЕНОКАРЦИНОМЕ И ПЛОСКОКЛЕТОЧНОМ
РАКЕ ЛЕГКОГО
С. А. Ермекова1*, Б. Т. Жанатаев1, Е. С. Серик2
ЩУО «Казахстанско-Российский медицинский университет», Казахстан, Алматы 2 Каспийский университет, Казахстан, Алматы *Корреспондирующий автор
Аннотация
Р53 (который кодирует белок р53) является одним из наиболее часто мутирующих генов при всех раковых заболеваниях человека. Распространенные миссенс-мутации р53 отменяют его опухоль-подавляющую функцию и приводят к развитию рака ООЕ
Материалы и методы. Объектом исследования являлись образцы плоскоклеточного рака, аденокарцином легких и прилегающих здоровых тканей, взятые из послеоперационного материала у онкологических больных. Методы включали полимеразную цепную реакцию фрагментов гена р53 и ЕГОАБ, а также комплементарных ДНК (с-ОЫА) копий мРНК р53, р21\¥аГ 1, МБМ2 и анализа мутаций с помощью эндонуклеаз ЕсоЯ 1 и Рв1:1 по наличию сайтов рестрикции.
Результаты. Анализировали наличие мутаций после амплификации фрагментов генов р53 и НЕА8, а также мРНК р53, р21 Wafl и МЕ)М2 в раковых и прилегающих тканях в 100 образцах опухолевых и нормальных прилегающих тканях. Половина образцов плоскоклеточного рака и аденокар-циномы легких не содержали продуктов экспрессии генов р53 или р21\УаП. Мутации выявлены в 100 % и 85 % образцов плоскоклеточного рака в 12 и 61 кодонах гена ¡ЖАБ и в 75 % и 50 % образцов аденокарциномы легких, соответственно.
Заключение. Мутации, обнаруженные в большинстве образцов плоскоклеточного рака и аденокарциномы легких, позволяют с помощью таких тестов диагностировать заболевание, прогнозировать его тяжесть и эффективность целевой терапии.
Ключевые слова: мутации гена, аденокарцинома легких, плоскоклеточный рак, СОР - приобретение другой функции, прилегающая нормальная ткань.
Введение
ТР53 (который кодирует белок р53) является одним из наиболее часто мутировавших генов при всех раковых заболеваниях человека. Распространенные миссенс-мутации в р53 отменяют его опухоль-подавляющую функцию (далее - GOF gain-of-function) и приводят к развитию рака GOF. Zhu et al. [1] показали, что мутации р53 связываются с генами-регуляторами хроматина, включая метилтрансферазы MLL1, MLL2 и ацетилтрансферазу MOZ. Анализ Атласа генома рака показывает специфическую активацию MLL1, MLL2 и MOZ в опухолях с р53 GOF, но не в опухолях дикого типа р53 или нулевым p53-null [1].
Пролиферация раковых клеток заметно снижается за счет генетического нокдауна MLL1 или фармакологического ингибирования комплекса метилтрансферазы MLL1. Недавние исследования ряда авторов [2-5] показали, что трансактивация р21 (ингибитора циклин-зави-симой киназы 1А) тесно связана с рекрутированием транскрипционных кофакторов в р53 чувствительных элементах (р53ПЭ) в его про-моторной области. Фермент ремоделирования хроматина человека IN080 может быть рекрутирован в p53RE промотора р21 и отрицательно регулирует р21 [2]. Интересно, что высокая экспрессия р21 наблюдалась в большинстве морфологически измененных клеток, что позволя-
ет предположить, что отрицательная регуляция р21 комплексом IN080 может быть вовлечена в поддержание процесса клеточного цикла и стабильности хромосомы. Белок-белковое взаимодействие между р53 и его отрицательным регулятором MDM2 представляет собой одно из наиболее важных и интенсивно изучаемых белок-белковых взаимодействий, участвующих в профилактике рака. Это взаимодействие основано на конформации и жестко регулируется на нескольких уровнях. Разработаны молекулы с кокристаллической структурой, которые ин-гибируют взаимодействие p53-MDM2 / X. Ин-гибирование этого взаимодействия р53 дикого типа стало важной мишенью в онкологии для восстановления противоопухолевой активности р53, который называют хранителем нашего генома [6]. Несколько классов малых молекул были идентифицированы как мощные, селективные и эффективные ингибиторы p53-MDM2 / X взаимодействий, и многие кокристаллические структуры были идентифицированы с этим белком [7]. Мы изучили мутации генов-супрессо-ров опухолевого роста, таких как р53, p21WAFl и MDM2, а также генов, участвующих в контроле деления клеток, таких как H RAS ГТФ-азы, которые контролируют один из основных способов активации гена роста клеток и могут быть использованы для прогнозирования тяжести заболевания и эффективности таргетной терапии.
Материал и методы
Объектом исследования явилось 200 (п = 5 серий х 40 образцов) образцов плоскоклеточного рака и аденокарциномы легкого и 200 (п = 5 серий х 40 образцов) образцов прилегающих здоровых тканей, взятых из послеоперационного материала. ДНК была выделена с использованием наборов геномной ДНК Bioline ISOLATE II.
Фрагменты экзон-интронов 5-6 и 7-9 гена р53 и участки гена HRAS, содержащие ко-доны 12 и 61, амплифицировали методом по-лимеразной цепной реакции (далее - ПЦР) в присутствии праймеров, специфичных для этих участков, и отбирали с помощью программы «ПРАИМЕР». Полимеразную цепную реакцию с обратной транскриптазой (далее - ОТ-ПЦР) проводили с использованием набора реагентов Ampli Sens REVERTA-L-100 согласно инструкции производителя. Для этого к 10 мкл реакци-
онной смеси, содержащей гексануклеотидные праймеры, элюент РНК, дезоксинуклеотидтри-фосфаты, ингибитор рибонуклеазы и 200 ЕД обратной транскриптазы, добавляли 10 мкл экстрагированной РНК (ЕС2.7.7.49). Полученную смесь инкубировали в течение 30 мин при 37°С. Затем синтезированную первую цепь кДНК вводили в смесь для копирования (амплификации) фрагментов ДНК в ПЦР.
ПЦР проводили с использованием тер-моциклера Hybaid Omn-E следующим образом: один цикл при 95°С в течение 5 мин, 30 последующих циклов при 94°С в течение 20 с, при 55-56°С в течение 20 с и при 72°С в течение 40 с, завершаясь одним циклом при 72°С в течение 5 мин. Реакционная смесь (25 мкл) содержала 30 нг каждого праймера, 0,5 мкМ каждого де-зоксинуклеотидтрифосфата, 5 мкл ДНК или к ДНК, 2,5 ЕД Tag-полимеразы (ЕС2.7.7.7) и 5 мкл 10-кратного буфера для ПЦР. Продукты ПЦР были обнаружены путем включения бромида этидия после электрофореза в 1,5-2,0 % агарозные гели в УФ-трансиллюминаторе.
На втором этапе проводили сайт-специфический эндонуклеолиз продуктов ПЦР фрагментов ДНК и кДНК с использованием рестрикционных ферментов EcoRl и Pstl (EU 3.1.21.4). Рестрикцию проводили в инкубационной среде, содержащей 5 мкл ПЦР-продукта, 1,25 мкл Н-буфера из набора рестрикционного фермента, одну единицу рестрикционного фермента в 1 мкл. Общий объем пробы был доведен водой до 12,5 мкл. Образцы инкубировали при 37°С в течение 1 ч, затем охлаждали во льду и диспергировали электрофорезом в 2 % агароз-ном геле, окрашивали бромидом этидия и анализировали интенсивность люминисценгции в ультрафиолетовом свете с помощью программного обеспечения «гель-анализ».
Данное обсервационное исследование проводилось в соответствии с этическими нормами Хельсинкской декларации 1964 года с поправками и требованиями локального этического комитета Казахского института онкологии и радиологии (No ЛЭК-П/2008-01-007 в Реестре этических комитетов Казахстана). Для обработки экспериментальных результатов, определения коэффициента корреляции Пирсона, расчета t-критерия Стьюдента и уровня значимости Р использовался Microsoft Excel. Объяснение ме-
тода расчета доступно в виде онлайнового дополнительного материала (таблица 1, 2).
Результаты
В аденокарциноме легкого фрагменты гена р53, содержащие экзоны-интроны 5-6 и 7-9, обнаружены во всех исследованных опухолевых и прилегающих тканях (п = 5 серий х 20 образцов). Р2ШАБ1 мРНК и р53 мРНК не вы-
являлись в 50 % опухолей и 25 % прилегающих тканей. МРНК МОМ2 экспрессировалась в 75 % опухолей и только в 25 % прилегающих тканей. Критерий 1> 2, Г1ху> 0,8 соответствовал вероятности безошибочного прогноза р> 95,5 %. Эти различия во всех образцах, содержащих мРНК, указывали на клеточный полиморфизм как в раковых, так и в соседних тканях (таблица 1).
Таблица 1. Наличие продуктов ПЦР фрагментов гена р53 и мРНК, контролирующих пролиферацию клеток, в образцах аденокарциномы легкого (X) и прилегающих к ней тканях (У)
Серии образцов Экзон-интрон 5-6 мРНК, р\\АП мРНК, МБМ2 мРНК, р53 Экзон-интрон 7-9
X У X У X У X У X У
1 20 20 14 19 19 9 15 19 20 20
2 20 20 11 17 17 7 11 14 20 20
3 20 20 8 12 12 4 6 12 20 20
4 20 20 10 13 11 2 8 16 20 20
5 20 20 7 14 16 3 10 14 20 20
Мау 20 20 10 15 15 5 10 15 20 20
гхус! Нет отличий 0.845402793 0.834440867 0.808053408 Нет отличий
та Нет отличий 2.741434646 2.622574067 2.37577257 Нет отличий
Источник: составлено авторами
VI средние значения Мх = Ух/п и Му = наличия продуктов ПЦР в группах,
1:-критерий > 2 и гху >0,8 соответствуют вероятности безошибочного прогноза различий между сравниваемыми группами. Значения р > 95,5 %.
ПЦР-продукт гена р53 в экзон-интро-ном 5-6 и 7-9 участках встречался в образцах плоскоклеточного рака значительно реже, чем в соседних прилегающих здоровых тканях (таблица 2).
Таблица 2. Наличие продуктов ПЦР фрагментов гена р53 и мРНК генов контроля клеточной пролиферации в образцах плоскоклеточного рака легких (X) и прилегающих тканей (У)
Экзои- экзои-
Серии образцов интроииые фрагменты гена р53 мРНК, р\\'АК1 мРНК, МБМ2 р53, мРНК н тронные фрагменты гена р53
5-6 7-9
X У X У X У X У X У
1 15 19 14 7 19.7 16.4 15 9 16 20
2 8 17 11 4 17.4 15 13 8 13 19.75
3 9 15 8 5 13.5 10 8 4 8 19.2
4 11 16 10 3 14 6.6 11 5.6 13 20
5 14 19 7 1 18.7 12 10 2 10 19.8
Ма\' 11.4 17.2 10 4 16.66 12 11.4 5.72 12 19.75
гхус! 0.806559133 0.775671752 0.8306044 0.858641109 0.828740916
м 2.363179084 2.128704008 2.583488549 2.901435841 2.564935856
Источник: составлено авторами
М1у средние значения М = Хх/П и М вероятности безошибочного прогноза различий
= Уу/п наличия продуктов ПЦР в группах, между сравниваемыми группами. Значения р >
1-критерий > 2 и гху > 0,8 соответствуют 95,5 %.
Как видно из таблицы 2 продукты ПЦР мРНК р21\УАП и р53 отсутствовали в 50 % плоскоклеточного рака легких и значительной части прилегающих тканей. Продукт ПЦР мРНК МБМ2 был обнаружен в 16-17 из каждых 20 образцов плоскоклеточного рака и 12 из 20 образцов прилегающих тканей.
Обработка рестрикционными ферментами снижала количество образцов плоскоклеточного рака, содержащих фрагменты р53 с 5-6 и 7-9 экзонами-интронами, а также количество образцов прилегающих тканей, содержащих
эти ПЦР продукты. Обработка образцов плоскоклеточного рака ЕсоЬи иРвП рестриктазами полностью удаляла мРНК р53 и \1IXV12 и продукты ПЦР ЕЖА812 и уменьшила количество образцов, содержащих такие продукты в прилегающих здоровых тканях. Однако обработка рестриктазами не снижала количество образцов плоскоклеточного рака и прилегающих здоровых тканей, содержащих продукты ПЦР ШАБб! и мРНК р21 \VAF1, которое и без того было низким (таблица 3).
Таблица 3, Наличие ПЦР-продуктов фрагментов генов р53, НКА8 и мРНК генов контроля пролиферации клеток в образцах аденокарциномы, плоскоклеточного рака и в прилегающих к ним тканях легких
Фрагмент гена, мРНК АДК, % ПТ, % ПКР, % ПТ, % мутаций в образцах, после обработки рестриктазами, %
а Ь а Ь а Ь а ь АДК/ПТ ПКР/ПТ
р53 (схоп-пнгоп 5-6) 100 50 100 100 57 28.50 86 57.20 50/100* 28,50/57,20*
р53 (с\оп-т1гоп 7-9) 100 100 100 100 60 40 100 100 100/100 40 /100
р53 т]ША 50 25 75 75 57 0 28.50 14.30 25/75 0/14.3
НЫА8 соскт 12 75 25 75 75 71.50 0 71.4 56.60 25/75 0/56,60
НЫАБ соскт 61 50 50 60 60 15 15 33.30 33.30 50/60 15/33,30
р21\\'Л?1 тША 50 25 75 75 50 50 20 20 25 /75 50/20
МОМ2 пДША 75 75 25 25 83.50 0 60 40 75/25 0/40
Примечание:
а - % от ПЦР-продукта до рестрикции; Ь - % продукта ПЦР после рестрикции;
*АДК-ПТ, ПКР-ПТ - пропорции мутаций в образцах опухолей и прилегающих тканей, обработанных ферментами.
Источник: составлено авторами
Как видно из таблицы 3 рестрикционные ферменты разрушили мРНК продукта ОТ-ПЦР р53 и р21\¥АП, повысив уровень выявленных мутаций при аденокарциноме легкого до 75 %, но не разрушали продукт ОТ-ПЦР мРНК МОМ2 в аденокарциноме легкого (далее - АДК) и в прилегающих здоровых тканях (далее - ПТ). Рестрикционные ферменты ЕсоШ и РвИ разрушали ПЦР-продукты мРНК р53 и МДМ2 во всех образцах плоскоклеточного рака легкого и в части образцов прилегающих тканей, что указывало на появление последовательностей, распознаваемых этими рестрикционными ферментами. Мутации в мРНК ¡-ЖАБ 12, р53 и МБМ2 были обнаружены в 100 % образцов плоскоклеточного рака легкого и в 43,4 %, 85,7 % и 60 %
образцов прилегающих тканей, соответственно.
Мутации в ШАБ12, в мРНК р53, и р21\¥АР1, были обнаружены в 75 % случаев аденокарциномы легкого и в 25 % прилегающих тканей. Мутации НКА861 присутствовали в 50 % случаев аденокарциномы легкого и 40 % прилегающих тканей, в 85 % случаев плоскоклеточного рака легкого и 66,7 % прилегающих тканей (таблица 3). Такая положительная корреляция между мутациями мРНК Ш1А812 и р53 в раковых и прилегающих тканях указывала на взаимодействие между мутантными продуктами р53 и Ш1А812. Мутации НКА812 были обнаружены в 100 % образцов плоскоклеточного рака легкого по сравнению с 43 % в соседних тканях. Последовательности, специфичные для
этих ферментов рестрикции, были обнаружены во фрагментах HRAS61 при плоскоклеточном раке, аденокарциноме легкого или в прилегающих тканях.
Обсуждение
Возможные различия в спектре мутаций при плоскоклеточном раке легкого, аденокарциноме легких и прилегающих тканей могут определять рост и метастазирование этих опухолей. Таким образом, мутации в ДНК-связывающем домене в экзон-интроне 5-6 р53 ингибируют трансактивационную функцию как в раковых, так и в соседних тканях, независимо от гистологического типа опухоли. Это нарушает регуляцию экспрессии р53-зависимых генов, таких как p21WAFl и MDM2. Hras, Kras, Nras являются важными факторами канцерогенеза. Однако опухоли с мутациями Ras часто демонстрируют потерю соответствующего аллеля дикого типа, что позволяет предположить, что протоонкогенные формы Ras могут ингибиро-вать канцерогенез. Делеция одного аллеля Hras резко снижает количество папиллом кожи при мутациях Hras, поэтому Hras является основной мишенью мутации в этих опухолях. Тем не менее, частота развития рака кожи очень похожа, поэтому Hras дикого типа, вероятно, действует как супрессор прогрессирования папилломы до инвазивных плоскоклеточных карцином [8]. В нашем исследовании плоскоклеточный рак легкого ассоциировался с повреждением гена р53 в экзонах 5-6 и 7-9, а аденокарцинома легкого ассоциировалась с повреждением гена р53 в эк-зон-интронной области 5-6. Мутаций во втором участке гена р53 в экзонах 7-9 при аденокарциноме легкого и тканях, прилегающих к плоскоклеточному раку легкого или аденокарциноме легкого, не обнаружено. Несмотря на это, подавление экспрессии генов p21WAFl и р53 было обнаружено в 50 % случаев аденокарциномы и плоскоклеточного рака легких и в 70-80 % прилегающих тканей. Обнаруженное повреждение гена р53 и отсутствие экспрессии р53 и p21Wafl в 50 % образцов аденокарциномы легкого и плоскоклеточного рака легкого нарушили скорость роста, дифференцировки и апоптоза клетки.
Мутации гена Ras наблюдаются более чем в 30 % всех случаев рака. Они чаще встречаются при некоторых трудно поддающихся лечению злокачественных новообразованиях,
таких как более 90 % случаев рака поджелудочной железы, а также рака легких и толстой кишки. Белки Ras (N-RAS, H-Ras, K-Ras) действуют как молекулярные переключатели. При активации они связывают ГТФ, чтобы инициировать каскад сигнальных событий, которые контролируют важные клеточные процессы, такие как пролиферация и деление. Мутации гена RAS были идентифицированы в кодонах 12, 13, 59 и 61, причем мутации наиболее распространены в кодонах 12 и 61. При HMPJI примечательная мутация обнаруживается в первой позиции код она 12 генаК-ras (нуклеотидная последовательность дикого типа GGT). Гуанин (G) преимущественно заменяется тимином (Т) (G-T - «трансверсия»), который является «горячей точкой» мутации гена ras. При раке легких мутации H-ras или N-ras возникают только в исключительных случаях. В целом, при аденокарциноме легкого мутации ras встречаются на 15-60 % чаще, чем при плоскоклеточном раке легкого. Мутации Ras также обнаруживаются при большинстве крупноклеточных карцином [9]. KRAS является наиболее часто мутирующим геном у людей. Несмотря на его непосредственное участие в злокачественных новообразованиях и интенсивные усилия по его изучению, прямое ингибирование KRAS фармакологическими ингибиторами по-прежнему остается сложной задачей.
РНК-индуцированный нокдаун с использованием миРНК против мутантных аллелей KRAS предлагает многообещающий инструмент для селективного терапевтического сай-ленсинга при К RAS мутантном раке легкого. Однако основным узким местом для клинического применения является отсутствие эффективных биосовместимых систем-носителей миРНК. На-ночастицы BSA загруженные мутант-специфической миРНК, являются перспективным терапевтическим подходом к KRAS-мутантному раку. Поглощение наночастиц, клеточное распределение нуклеиновых кислот, цитотоксич-ность и нокдаун генов, которые могут влиять на признаки рака, неконтролируемую пролиферацию и миграцию, оценивали в мутантных клетках клеточной линии аденокарциномы легкого KRAS G12S А459 [10].
Рак легких является самым болезненным и смертельным заболеванием среди других
видов рака. Существует несколько стандартных методов лечения рака легких, таких как хирургия, иммунотерапия, лучевая терапия и химиотерапия. Например, РНК-интерференция в сочетании с традиционной терапией может заставить замолчать гены, участвующие в лекарственной устойчивости. Такие гены могут мотивировать ингибирование апоптоза, способствовать эпителиально-мезенхимальному переходу и репарации ДНК.
Эти гены могут быть вовлечены во внутриклеточные сигнальные пути, такие как JAK / STAT, RAS / RAF / MEK, 1PI3K / AKT, NICD, В-катенин / TCF / LEF. В качестве подходящих мишеней также можно рассматривать стимулирующие рецепторы, включая IGFR, EGFR, FGFR VEGFR, CXCR4, MET, INTEGRINS, NOTCH1 и FRIZZLED [И].
При аденокарциноме легкого основными целевыми путями являются пути EGFR, Р13К/ AKT/mTOR, RAS-МАРК и NTRK/ROS1 [11-16] Многие препараты, нацеленные на эти пути, были разработаны и показали клиническую пользу [12]. Однако, хотя таргетная терапия FEV1PJI обеспечивает контроль над заболеванием, опухоли неизбежно развивают лекарственную устойчивость. Таким образом, различия в мутациях при аденокарциноме легкого и плоскоклеточном раке легкого могут определять гистологические и морфологические особенности этих опухолей. Знание этих различий может помочь разработать адекватные подходы к диагностике и лечению аденокарциномы легкого и плоскоклеточного рака легкого.
Выводы
Обнаруженное повреждение гена р53 и отсутствие экспрессии р53 и p21Wafl в 50 % образцов аденокарциномы легкого и плоскоклеточного рака легкого нарушили скорость роста, дифференцировки и апоптоза клеток. Возможные различия в спектре мутаций при плоскоклеточном раке легкого, аденокарциноме легкого и в прилегающих тканях могут определять рост и метастазирование этих опухолей. Таким образом, мутации в ДНК-связывающем домене в эк-зоне-интроне 5-6 р53 угнетают трансактиваци-онную функцию как в раковых, так и в соседних тканях, независимо от гистологического типа опухоли. Это нарушает регуляцию экспрессии р53-зависимых генов, таких как p21WAFl и
МОМ2. Такая положительная корреляция между мутациями мРНК РЖА812 и р53 в раковых и прилегающих тканях указывает на взаимодействие между мутантными продуктами р53 и РП1А812. Таким образом, различия в мутациях при аденокарциноме легкого и плоскоклеточном раке легкого могут определять гистологические и морфологические особенности этих опухолей. Знание этих различий может помочь разработать адекватные подходы к диагностике и лечению аденокарциномы легкого и плоскоклеточного рака легкого. Отсутствие положительного эффекта таргетной терапии, скорее всего, связано с мутациями р53 в экзон-интрон-ном участке 5-6 и 1ЖА812. Необходимо понять механизмы резистентности и разработать комбинированную терапию для улучшения результатов лечения. Достижения в области таргетной терапии за последнее десятилетие останавливают прогрессирование рака легких, одновременно улучшая выживаемость и качество жизни пациентов.
Мы обнаружили следующие особенности.
1) Фрагменты гена р53, состояние из 5-6 и 7-9 экзонов-интронов были повреждены при плоскоклеточном раке легкого, а при аденокарциноме легкого повреждался только фрагмент, состоящий из 5-6 экзонов-интронов. Мутации гена р53 в 5-6 экзон-интроном фрагменте были обнаружены в 70 % образцов плоскоклеточного рака легкого и 50 % образцов аденокарциномы легкого, в 60 % образцов плоскоклеточного рака легкого выявили мутации также в 7-9 - экзон-интроном фрагменте.
2) Функционирование гена р53 было нарушено усеченными и мутантными мРНК, в 100% образцов плоскоклеточного рака легких и 85 % образцов прилегающих тканей, в 75 % аденокарцином легких и в 25 % образцов прилегающих тканей.
3) Ферменты рестрикции ЕсоЯ1 и РвИ разрушали мРНК продукта ОТ-ПЦР р53 и р21\УаП и повысили уровень выявленных мутаций при аденокарциноме легкого до 75 %.
4) Обнаруженное повреждение гена р53 и отсутствие экспрессии р53 и р21\¥аП в 50 % образцов аденокарциномы легкого и плоскоклеточного рака легкого нарушили скорость роста, дифференцировки и апоптоза клеток.
5) Деструкция продуктов ПЦР мРНК р53 и МДМ2 рестрикционными ферментами EcoRl и Pstl во всех плоскоклеточных карциномах легких и части прилегающих тканей указывала на наличие последовательностей, распознаваемых этими рестрикционными ферментами. Ре-стрикционные ферменты не разрушали продукт ОТ-ПЦР MDM2 при аденокарциноме легкого и в прилегающих к ней тканях.
6) Мутации в мРНК HRAS12, р53 и MDM2 были обнаружены в 100 % образцов плоскоклеточного рака легких и в 43,4 %, 85,7 % и 60 % образцов прилегающих тканей, соответственно.
7) Мутации в HRAS12, мРНК р53 и p21WAFl были обнаружены в 75 % образцов аденокарциномы легких и в 25 % образцов прилегающих тканей.
8) Мутации в HRAS61 присутствовали в 50 % образцов аденокарцином легкого, 40 % прилегающих тканей, 85 % образцов плоскоклеточного рака легкого и 66,7 % прилегающих тканей.
Список источников
1. Zhu J., Sammons М. A., Donahue G., Dou Z , Vedadi M., Getlik M., Barsyte-Lovejoy D., Alwar R., Katona B. W., Shilatifard A., Huang J., Hua X., Arrowsmith С. H., Berger S. L. Gain-of-function p53 mutants co-opt chromatin pathways to drive cancer growth // Nature. - 2015. - Vol. 525(7568). -P. 206-211. -DOI: 10.15252/embj.201899599.
2. Ding J., Yu C., Sui Y, Wang L., Yang Y., Wang F., Yao H., Xing F., Liu H., Li Y., Shah J. A., Cai Y, Jin J. The chromatin remodeling protein IN080 contributes to the removal of H2A.Z at the p53-binding site of the p21 gene in response to doxorubicin // The FEBS Journal. - 2018. - Vol. 285. - P. 3270-3285. - DOI: 10.1 lll/febs.14615.
3. Sui Y, Wu Т., Li F„ Wang F., Cai Y., Jin J. YY1 / BCCIP Coordinately Regulates P53-Responsive Element (p53RE)-Mediated Transactivation of p21 Wafl / Cipl // International Journal of Molecular Sciences. - 2019. - Vol. 20(9). - P. 2095. - DOI: 10.3390/ijms20092095.
4. Meliala ITS., Hosea R., Kasim V., Wu S. The biological implications of Yin Yang 1 in the hallmarks of cancer // Theranostics. - 2020. - Vol. 10(9). - P. 4183-4200. - DOI: 10.7150/thno.43481.
5. Cao L., Ding J., Dong L., Zhao J., Su J., Wang
L., Sui Y., Zhao T, Wang F., Jin J. Negative Regulation of p21Wafl/Cipl by Human IN080 Chromatin Remodeling Complex Is Implicated in Cell Cycle Phase G2/M Arrest and Abnormal Chromosome Stability // PLoS ONE. - 2015. - Vol. 10(9). - Article no. 0137411. - DOI: 10.1371/journal. pone.0137411.
6. Khoury K., Doming A. P53 Mdm2 Inhibitors // Current Pharmaceutical Design. -2012. - Vol. 18(30). - P. 4668-4678. - DOI: 10.2174/138161212802651580/.
7. Estrada-Ortiz N, Neochoritis C. G., Domling A. How to Design a Successful p53-MDM2/X Interaction Inhibitor: A Thorough Overview Based on Crystal Structures // ChemMedChem. -2016. - Vol. 11(8). - P. 757-772. - DOI: 10.1002/ cmdc.201500487.
8. To M. D., Rosario R. D., Westcott P. M., Banta K. L., Balmain A. Interactions between wild-type and mutant Ras genes in lung and skin carcinogenesis // Oncogene, - 2013. - Vol. 32(34). - P. 40284033. - DOI: 10.1038/onc,2012.404.
9. Asfar S. Conquering RAS, 1st ed. Academic Press.-2016.-297 p.
10. Mehta A., Dalle Vedove E., Isert L., Merkel O. M. Targeting KRAS Mutant Lung Cancer Cells with siRNA-Loaded Bovine Serum Albumin Nanoparticles // Pharmaceutical Research. - 2019. -Vol. 36(9).-P. 133.-DOI: 10.1007/sll095-019-2665-9.
11. Naghizadeh S., Mohammadi A., Baradaran B., Mansoori B. Overcoming multiple drug resistance in lung cancer using siRNA targeted therapy // Gene. - 2019. - Vol. 714. - Article no. 143972. -DOI: 10.1016/j.gene.2019.143972.
12. Singh S. S., Dahal A., Shrestha L., Jois S. D. Genotype driven therapy for non-small cell lung cancer: resistance, pan inhibitors and immunotherapy // Current Medical Chemistry. - 2020. - Vol. 27. - P. 5274. - DOI: 10.2174/0929867326666190 222183219.
13. Hay N, Sonenberg N. Upstream and downstream of mTOR // Genes & Development. -2004. - Vol. 18. - P. 1926-1945. - DOI: 10.1101/ gad. 1212704.
14. Beevers C. S., Li F., Liu L., Huang S. Curcumin inhibits the mammalian target of rapamycin-medi-ated signaling pathways in cancer cells // International Journal of Cancer. - 2006. - Vol. 119. - P. 757-764. - DOI: 10.1002/ijc.21932.
15. Liu X., Zhang X., Meng J., Zhang H., Zhao Y., Li C., Sun Y., Mei Q., Zhang F., Zhang T. ING5 knockdown enhances migration and invasion of lung cancer cells by inducing EMT via EGFR/ PI3K/Akt and IL-6/STAT3 signaling pathways // Oncotarget. ~ 2017. - Vol. 8. ~ P. 54265-54276. -DO I: 10.18632/oncotarget. 17346.
16. Kawano O., Sasaki H., Endo K., Suzuki E., Flaneda H. Yukiue H., Kobayashi Y., Yano M., Fujii Y. PIK3CA mutation status in Japanese lung cancer patients // Lung Cancer. - 2006. - Vol. 54. -P. 209-215. - DOI: 10.1016/j.lungcan.2006.07.006.
References
1. Zhu, J., Sammons, M. A., Donahue, G., Dou, Z., Vedadi, M., Getlik, M., Barsyte-Lovejoy, D., Al-war, R., Katona, B. W., Shilatifard, A., Huang, J., Hua, X., Arrowsmith, C. H. and Berger, S. L. (2015). Gain-of-function p53 mutants co-opt chromatin pathways to drive cancer growth. Nature, 525(7568), 206-211, DOI: 10.15252/ embj.201899599.
2. Ding, J., Yu, C., Sui, Y, Wang, L., Yang, Y., Wang, F., Yao, H„ Xing, F., Liu, H., Li, Y, Shah, J. A., Cai, Y. and Jin, J. (2018). The chromatin remodeling protein IN080 contributes to the removal of H2A.Z at the p53-binding site of the p21 gene in response to doxorubicin. The FEBS Journal, 285, 3270-3285, DOI: 10.1111/febs. 14615.
3. Sui, Y., Wu, T„ Li, F., Wang, F., Cai, Y. and Jin, J.
(2019). YY1 / BCCIP Coordinately Regulates P53-Responsive Element (p53RE)-Mediated Transac-tivation of p21 Wafl / Cipl. International Journal of Molecular Sciences, 20(9), 2095, DOI: 10.3390/ ijms20092095.
4. Meliala, ITS., Hosea, R., Kasim, V. and Wu, S.
(2020). The biological implications of Yin Yang 1 in the hallmarks of cancer. Theranostics, 10(9), 4183-4200, DOI: 10.7150/thno.43481.
5. Cao, L., Ding, J., Dong, L., Zhao, J., Su, J., Wang, L., Sui, Y., Zhao, T, Wang, F. and Jin, J. (2015). Negative Regulation of p21Wafl/Cipl by Human IN080 Chromatin Remodeling Complex Is Implicated in Cell Cycle Phase G2/M Arrest and Abnormal Chromosome Stability. PLoS ONE, 10(9), 0137411, DOI: 10.1371/journal.pone.0137411.
6. Khoury, K. and Doming, A. P53 Mdm2 Inhibitors. Current Pharmaceutical Design, 2012, 18(30), 4668-4678, DOI: 10.2174/138161212802651580/.
7. Estrada-Ortiz, N., Neochoritis, C. G. and Dom-ling, A. (2016). How to Design a Successful p53-MDM2/X Interaction Inhibitor: A Thorough Overview Based on Crystal Structures. ChemMedChem, 11(8), 757-772, DOI: 10.1002/cmdc.201500487.
8. To, M. D., Rosario, R. D„ Westcott, P. M., Banta, K. L. and Balmain, A. (2013). Interactions between wild-type and mutant Ras genes in lung and skin carcinogenesis. Oncogene, 32(34), 4028-4033, DOI: 10.103 8/onc.2012.404.
9. Asfar, S. (2016). Conquering RAS, 1st ed. Academic Press, 297 p.
10. Mehta, A., Dalle Vedove, E., Isert, L. and Merkel, O. M. (2019). Targeting KRAS Mutant Lung Cancer Cells with siRNA-Loaded Bovine Serum Albumin Nanoparticles. Pharmaceutical Research, 36(9), 133, DOI: 10.1007/sl 1095-0192665-9.
11. Naghizadeh, S., Mohammadi, A., Baradaran, B. and Mansoori, B. (2019). Overcoming multiple drug resistance in lung cancer using siRNA targeted therapy. Gene, 714, 143972, DOI: 10.1016/j. gene.2019.143972.
12. Singh, S. S., Dahal, A., Shrestha, L. and Jois, S. D. (2020). Genotype driven therapy for non-small cell lung cancer: resistance, pan inhibitors and immunotherapy. Current Medical Chemistry, 27, 5274, DOI: 10.2174/09298673266661902221 83219.
13. Hay, N. and Sonenberg, N. (2004). Upstream and downstream of mTOR. Genes & Development, 18, 1926-1945, DOI: 10.1101/gad.l212704.
14. Beevers, C. S., Li, F., Liu, L. and Fluang, S. (2006). Curcumin inhibits the mammalian target of rapamycin-mediated signaling pathways in cancer cells. International Journal of Cancer, 119, 757764, DOI: 10.1002/ijc.21932.
15. Liu, X., Zhang, X., Meng, J., Zhang, H., Zhao, Y.j Li, C„ Sun, Y., Mei, Q., Zhang, F. and Zhang, T (2017). ING5 knockdown enhances migration and invasion of lung cancer cells by inducing EMT via EGFR/PI3K/Akt and IL-6/STAT3 signaling pathways. Oncotarget, 8, 54265-54276, DOI: 10.18632/ oncotarget. 17346.
16. Kawano, O., Sasaki, H., Endo, K., Suzuki, E., Haneda, H., Yukiue, H., Kobayashi, Y., Yano, M. and Fujii, Y. (2006). PIK3CA mutation status in Japanese lung cancer patients. Lung Cancer, 54, 209-215, DOI: 10.1016/j.lungcan.2006.07.006.
АДЕНОКАРЦИНОМА МЕН ОКИI II1Ц ЖАЛПАК ЖАСУШАЛЫ K VI I P II1С1Г1НДЕ ЖАСУШАЛАРДЫЦ ОСУ1 МЕН Б0Л1НУ1НЕ ЖАУАПТЫ ГЕНДЕРДЩ МУТАЦИЯЛАРЫ
С. А. Ермекова1*, Б. Т. Жанатаев1, Е. С. Серик2
1 «Казакстан-Ресей медицинальщ университет!» МЕББМ, К,азакстан, Алматы 2Каспий университет!, Казакстан, Алматы *Корреспондент автор
Ацдатпа
Р53 (р53 акуызын кодтайды) - адамдардыц барльщ рак ауруларында жш мутацияланатын гендердщ 6ipi. Таралган Р53 миссенс-мутациялары оньщ iciктер.ш басатын функциясын жояды жэне GOF катерjtí ícítíhíh дамуына экеледг
Материалдар мен adicmep. Зерттеу объект!ci онкологияльщ наукастардан операциядан KeñiHri материалдан алынган жалпак жасушалы карцинома, екпешц аденокарциномасы жэне i р геле с cay tí ндер,ш к улгшер1 болды. Эдютерге р53 жэне HRAS гешшн фрагменттершщ иолимеразды тпбект! реакциясы, сондай-акр53, p21Waf 1, MDM2 mRNA-ныц комплементарлы ДНК (c-DNA) KeiüipMenepi жэне шектеу сайттарыныц болуы бойынша EcoR 1 жэне Pstl эндонуклеазалары аркылы мутация талдауы юредг
Нэтижелер. Р53 жэне RAS генд! к фрагменттер! н, сондай-ак ícík пен калыпты ¡ргелес tíндерд1 н 100 улпс1ндеп катерл1 ícík пен ¿ргелес tí ндердеп р53, p21Wafl жэне MDM2 мРНК-сын амплификациялаудан кей1н мутациялардыц болуын талдады. Жалпак жасушалы карцинома мен екпе аденокарциномасыныц y;irLiep¡iiÍH жартысында р53 немесе p21wafl генд1к экспрессия ешмдер1 жок. HRAS гешшц 12 жэне 61 кодондарында екпе аденокарциномасыныц улплер1шн 100 % жэне 85 % мутациялары жэне сэйкесшше жалпак жасушалы карцинома улгшершщ 75 % жэне 50 % аньщталды.
Цорытынды. Жалпак жасушалы карцинома мен екпе аденокарциномасыныц кептеген улгшершде кездесетш мутациялар осындай сынактар аркылы ауруды диагностикалауга, оныц ауырлыгы мен максатты терапияныц thí мдш ri н болжауга муминд1к бередг
Туши свздер: ген мутациялары, екпе аденокарг\иномасы, жалпац жасушалы ícík, GOF -басца функцияны алу, ipгeлec цалыпты тт.
MUTATIONS OF GENES RESPONSIBLE FOR THE GROWTH AND DIVISION OF CELLS IN ADENOCARCINOMA AND SQUAMOUS CELL LUNG CANCER
S. A. Yermekova1*, B. T. Zhanataev1, E. S. Serik2
'Kazakh-Russian Medical University, Kazakhstan, Almaty 2Caspian University, Kazakhstan, Almaty
*Corresponding A uthor
Abstract
P53 (encoding the p53 protein) is one of the most frequently mutated genes in all human cancer diseases. Common missense mutations of p53 abolish its tumor-suppressing function (gain-of-function, GOF) and lead to the development of GOF cancer.
Materials and Methods. The study focused on samples of squamous cell carcinoma, adenocarcinoma of the lungs, and adjacent healthy tissues obtained from postoperative material of cancer patients. Methods included polymerase chain reaction of p53 and HRAS gene fragments, as well as complementary DNA (c-DNA) copies of p53, p21Wafl, MDM2, and mutation analysis using EcoRl and Pstl endonucle-ases based on restriction site presence.
Results. The presence of mutations was analyzed after amplification of p53 and HRAS gene frag-
ments, as well as p53, p21Wafl, and MDM2 mRNA in cancerous and adjacent tissues in 100 samples of tumor and normal adjacent tissues. Half of the SCC and ADC lung samples did not contain expression products of p53 or p21Wafl genes. Mutations were detected in 100 % and 85 % of SCC samples in 12 and 61 codons of the HRAS gene, and in 75 % and 50 % of ADC samples, respectively.
Conclusion. Mutations found in the majority of SCC and ADC samples allow diagnosing the disease, predicting its severity, and assessing the effectiveness of targeted therapy through such tests.
Keywords: gene mutations, lung adenocarcinoma, squamous cell carcinoma, GOF - gene function change, adjacent normal tissue.
ABTOPJIAP ТУРАЛЫ
Ермекова Соуле Алиханкызы - медицина гылымыныц докторы, профессор, «Казакстан-Ресей медицина университет!» МЕББМ, Казахстан, Алматы; e-mail: saule.yennekova@mail.ru. Жанатаев Бауыржан Туралы^лы - магистр, ага окытушы, «Казахстан-Ресей медицина университет!» МЕББМ, Алматы, Казахстан; e-mail: Bauyrzhan_zhanataev@mail.ru. Серик Эльмира Сержкызы - педагогикалык гылымдар магистрк ага окытушы, Каспий Университет!, Кдзакстан, Алматы; e-mail: serikelmira@mail.ru.
ОБ АВТОРАХ
Ермекова Сауле Алихановна - доктор медицинских наук, профессор, НУО «Казахстанско-Россий-ский медицинский университет», Казахстан, Алматы; e-mail: saule.yermekova@mail.ru. Жанатаев Бауыржан Туралыулы - магистр, старший преподаватель, НУО «Казахстанско-Россий-ский медицинский университет, Казахстан, Алматы; e-mail: Bauyrzhan_zhanataev@mail.ru. Серик Эльмира Сериккызы - магистр педагогических наук, старший преподаватель, Каспийский университет, Казахстан, Алматы; e-mail: serikelmira@mail.ru.
ABOUTAUTHORS
Erinekova Saule Alikhanovna, Doctor of Medical Sciences, Professor, NEI «Kazakh-Russian Medical University», Kazakhstan, Almaty; e-mail: saule.yermekova@mail.ru.
Zhanataev Bauyrzhan Turalyuly, Master's degree, Senior Lecturer, Kazakhstani-Russian Medical University, Kazakhstan, Almaty; e-mail: Bauyrzhan_zhanataev@mail.ru.
Serik ElmirA Serikkazy - Master of Pedagogical Sciences, Senior Lecturer, Caspian University, Kazakhstan, Almaty; e-mail: serikelmira@mail.ru.
Конфликт интересов. Все авторы заявляют об отсутствии потенциального конфликта интересов, требующего раскрытия в данной статье.
Вклад авторов. Все авторы внесли равноценный вклад в разработку концепции, выполнение, обработку результатов и написание статьи.
Авторами заявлено, что данный материал ранее не публиковался и не находится на рассмотрении
в других издательствах.
Финансирование. Отсутствует.
Статья поступила: 26.10.2023.
Принята к публикации: 10.12.2023.
