CC BY
41
Раздел - обзоры
Роль микро-РНК в канцерогенезе и прогнозе злокачественных новообразований молочной железы
1 2 2 11 Рябчиков Д.А., Абдуллаева Э.И., Дудина И.А., Чулкова С.В., Денчик Д.А. ,
1Чхиквадзе Н.В., 1Талипов О.А., Воротников И.К.
1ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр онкологии им. Н.Н. Блохина» Минздрава России; Россия, 115478 Москва, ул. Каширское шоссе, д. 23
о
2ФГАОУ ВО Первый МГМУ им.И.М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский университет); Россия, 119991 Москва, ул. Трубецкая, 8, стр. 2
Для переписки: Дудина Ирина Александровна [email protected]
Резюме
Несмотря на существенные достижения современной медицины в ранней диагностике онкологических заболеваний, рак молочной железы (РМЖ) остается одной из доминирующих причин смертности женского населения от злокачественных новообразований во всем мире. На сегодняшний день описан класс небольших (18-25 нуклеотидов) консервативных некодирующих последовательностей молекул РНК, названный микроРНК (миРНК), изучение которых может привести к прорыву в понимании процесса канцерогенеза, а также к созданию малоинвазивных методик диагностики и оценки прогноза приРМЖ. Данная статья посвящена обзору теоретических предпосылок и практических результатов исследований роли миРНК в канцерогенезе злокачественных новообразований молочной железы; также проведен анализ современных литературных данных о прогностической значимости этих молекул приРМЖ.
Ключевые слова: микроРНК (миРНК), онкогенные миРНК, онкосупрессорные миРНК, канцерогенез, рак молочной железы (РМЖ), резистентность к химиотерапии, гормонотерапия
The role of micro-RNA in cancerogenesis and breast cancer prognosis
1Ryabchikov D.A., 2Abdullaeva E.I., 2Dudina I.A., 1Chulkova S.V., 1Denchik D.A., 1Chkhikvadze N.V., 1Talipov O.A., 1Vorotnikov I.K.
1N.N. Blokhin National Medical Research Center of Oncology, Ministry of Health of Russia; 24 Kashirskoe Shosse, Moscow 115478, Russia;
First MGMU im.I.M. Sechenov (Sechenov University Ministry of Health of Russia); 8, Trubetskaya Street, building 2, Moscow 119991, Russia
Summary
Despite the significant achievements of modern medicine in the early diagnosis of cancer, breast cancer remains one of the leading causes of death from cancer in female population worldwide. To date, a class of small (18-25 nucleotides) conservative non-coding sequences of RNA molecules, called miRNA, is described. The study of miRNA can lead to a breakthrough in understanding the process of carcinogenesis, as well as to the creation of minimally invasive techniques for the diagnosis and prognosis of breast cancer. In this article, we review theoretical assumptions and practical results of studies of the role of miRNA in the carcinogenesis in mammary gland. We also performed an analysis of modern literature data on the prognostic significance of these molecules in breast cancer.
Key words: microRNA (miRNA), oncogenic miRNA, tumor-suppressor miRNA, carcinogenesis, breast cancer, resistance to chemotherapy, hormone therapy
Сведения об авторах
Рябчиков Д.А. - кандидат медицинских наук, старший научный сотрудник хирургического отделения опухолей молочной железы №5 НИИ клинической онкологии ФГБУ «НМИЦ онкологии им. Н. Н. Блохина» Минздрава России (115478, г. Москва, Каширское шоссе, д. 24)
Абдулаева Э.И. - студент ФГАОУ ВО Первый МГМУ им. И.М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский университет) (119991 Москва, ул. Трубецкая, 8, стр. 2)
Дудина И.А. - студент ФГАОУ ВО Первый МГМУ им. И.М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский университет) (119991 Москва, ул. Трубецкая, 8, стр. 2)
Чулкова С.В. - кандидат медицинских наук, старший научный сотрудник лаборатории иммунологии гемопоэза НИИ клинической онкологии ФГБУ «НМИЦ онкологии им. Н. Н. Блохина» Минздрава России (115478, г. Москва, Каширское шоссе, д. 24) Денчик Д.А. - кандидат медицинских наук, старший научный сотрудник хирургического отделения опухолей молочной железы №5 НИИ клинической онкологии ФГБУ «НМИЦ онкологии им. Н. Н. Блохина» Минздрава России (115478, г. Москва, Каширское шоссе, д. 24)
Чхиквадзе Н.В. - кандидат медицинских наук, врач хирургического отделения опухолей молочной железы №5 НИИ клинической онкологии ФГБУ «НМИЦ онкологии им. Н. Н. Блохина» Минздрава России (115478, г. Москва, Каширское шоссе, д. 24) Талипов О.А. - аспирант хирургического отделения опухолей молочной железы №5 НИИ клинической онкологии ФГБУ «НМИЦ онкологии им. Н. Н. Блохина» Минздрава России (115478, г. Москва, Каширское шоссе, д. 24)
И.К. Воротников - доктор медицинских наук, профессор, заведующий хиругическим отделением №5 ФГБУ «НМИЦ онкологии им. Н. Н. Блохина» Минздрава России (115478, г. Москва, Каширское шоссе, д. 24)
Введение
Несмотря на существенные достижения современной медицины в диагностике ряда патологий проблемы раннего выявления онкологических заболеваний продолжают волновать медицинскую общественность. На сегодняшний день рак молочной железы (РМЖ) является чрезвычайно значимой социальной и клинической проблемой и остается самым частым онкологическим заболеванием среди женского населения в Российской Федерации: в 2016 г. более чем у 63 тысяч женщин была впервые выявлена данная патология [8]. Более того, РМЖ занимает лидирующее положение среди первопричин опухоль-ассоциированных смертей женщин в возрасте от 20 до 59 лет [37]. Это дает основание пересмотреть подходы к пониманию канцерогенеза, прогноза и тактики лечения РМЖ.
В 1993 году командой ученых под руководством Ambros V. была выделена и описана первая молекула микроРНК (миРНК), задействованная в развитии нематоды Caenorhabtidis elegans - ¡т-4 [27]. Однако важность сделанного открытия удалось оценить лишь в начале 21 века, когда оказалось, что миРНК представляют собой отдельный класс биологических регуляторных молекул, отвечающих за множество процессов в организме человека, включая раннее эмбриональное развитие, клеточную дифференцировку, пролиферацию и апоптоз. МиРНК - это небольшие (18-25 пар нуклеотидов) некодирующие последовательности РНК, которые имеют уникальную точку приложения, а именно подавляют трансляцию мРНК и/или приводят к деградации молекулы мРНК путем связывания с их 3-нетранслируемыми областями [43]. В современной литературе представлены данные о том, что процессы опухолевой инвазии и метастазирования инициируются посредством регуляции экспрессии генов миРНК, однако сведения об их специфичности и роли в прогрессировании и метастазировании РМЖ противоречивы [43]. Именно поэтому изучение роли миРНК в канцерогенезе и прогнозе злокачественных новообразований особенно актуально.
Цель обзора - выделить наиболее перспективные миРНК, экспрессия которых изменена в опухолевой ткани молочной железы, а также оценить их вклад в процесс канцерогенеза и рассмотреть возможности их применения в качестве новых биомаркеров. Роль миРНК в канцерогенезе
Основой для многих исследований являются знания о морфологической гетерогенности злокачественных новообразований молочных желез. До конца XX века это свойство оценивалось только по гистологическим параметрам, однако в 2000 году Perou C.M. и его коллеги предложили выделить несколько молекулярно-генетических подтипов РМЖ, основываясь на экспрессии нескольких иммуногистохимических маркеров [30]. Было установлено, что каждый подтип опухоли является самостоятельным заболеванием, требующим особых подходов к лечению и имеющих различный прогноз. Но в современном мире речь уже идет о разных аспектах этой гетерогенности, выраженной в том числе и на уровне эпигенетических характеристик.
В 2005 году стартовал проект «Атлас ракового генома» (АРГ, The Cancer Genome Atlas, TCGA), целью которого является систематизация данных о генетических изменениях, приводящих к возникновению и прогрессированию опухолей различного генеза [12]. В ходе своего развития проект доказал, что для полного понимания молекулярно-генетических характеристик опухолей различных видов и локализаций необходимо исследование миРНК -профиля, поскольку характер и уровень экспрессии миРНК влияет на ключевые этапы канцерогенеза [11].
Каким образом миРНК реализуют свои эффекты? Как только каждая миРНК транскрибируется, она подвергается о дальнейшему процессингу, чтобы стать зрелой миРНК. Только зрелая миРНК способна обеспечить распознавание в мРНК последовательности, которая была бы комплементарна ключевой последовательности (seed sequence) микроРНК. Комплементарность (необязательно полная) между ключевой последовательностью микроРНК и последовательностью мРНК обеспечивает посадку RISC-
комплекса (RNA-Induced Silencing Complex, РНК-индуцированный комплекс сайленсинга) на мРНК-мишень. Чаще всего такие участки комплементарности в мРНК (сайты связывания микроРНК) находятся в З'-нетранслируемой области, т.е., после белок-кодирующей части [1]. Но и экспрессия миРНК регулируется различными механизмами, включая факторы окружающей среды, метилирование ДНК и модификацию гистонов путем ацетилирования
[31].
Более 500 миРНК рассматриваются в настоящее время в контексте изучения РМЖ, но, описывая любую из них, важно четко определить ее свойство - онкогенное или, наоборот, онкосупрессорное [39]. Экспрессия миРНК первой группы приводит к увеличению клеточной пролиферации, инвазии, ангиогенеза и/или снижает активность апоптоза, уровень клеточной дифференцировки, что способствует образованию злокачественных опухолей. Группа онкосупрессорных миРНК при высокой экспрессии, напротив, ингибирует рост и миграцию опухолевых клеток, а также способствует индукции апоптоза [23]. В таблице 1 представлены основные группы онкогенных и онкосупрессорных миРНК, изучение которых перспективно при РМЖ. Научные группы всего мира заинтересованы в изучении моделей экспрессии миРНК, поскольку они могут быть использованы в качестве биомаркеров для ранней диагностики, оценки прогноза и эффективности терапии. Проблема в том, что некоторые миРНК демонстрируют как онкогенные, так и онкосупрессорные свойства, поэтому их значимость необходимо рассматривать в конкретной клинической ситуации. Таблица 1. Основные онкогенные и онкосупрессорные миРНК, изучение которых перспективно при РМЖ (адаптировано из [39])
Онкогенные миРНК
Онкосупрессорные миРНК
• iRNA-10b • miRNA-3ac
• miRNA-21 • miRNA-17-92
• miRNA-27 • miRNA-31
• miRNA-155 • miRNA-125b
• miRNA-373 • miRNA-126
• miRNA-374 • miRNA-140
• miRNA-410 • miRNA-146b
• miRNA-454 • miRNA-200
• miRNA-520 • miRNA-205
• miRNA-206
• miRNA-335
В канцерогенезе рака молочной железы учитывается вклад стероидных гормонов и их рецепторов в развитие опухоли, и, следовательно, молекулярно-генетическое разнообразие при разработке тактики лечения заболевания [4, 5, 36]. Различные миРНК могут частично определять прогноз эффективности лекарственной терапии и формирование резистентности, в частности, в случае терапии ингибиторами эстрогеновых рецепторов. Так, Zhao с соавторами в 2008 г. показали, что экспрессия миРНК-221 и миРНК-222 повышена в ERa-отрицательных опухолях, причем эти миРНК непосредственно взаимодействуют с 3'-нетранслируемой областью ERa, что приводит к уменьшению экспрессии белка ERa, но не мРНК [47]. Авторы предположили, что данный механизм - вариант развития резистентности к терапии Тамокисфеном. Другая группа ученых под руководством Gan в 2014 г. впервые продемонстрировала, что подавление экспрессии миРНК221/222 повышает чувствительность ERa-позитивных клеток РМЖ к терапии Тамоксифеном, и данный эффект опосредуется посредством регуляции тканевого ингибитора металлопротеиназы-3 (TIMP3) [17]. Эти же микроРНК, по данным Rao и его коллег, также влияют на развитие приобретенной
резистентности к препарату Фулвестранту, который используется при гормонотерапии РМЖ второй линии [33]. По данным других авторов, изменение экспрессии миРНК-375, миРНК-342, миРНК-let7f также приводит к развитию резистентности к препаратам, используемых при гормональной терапии РМЖ [39].
Важным направлением исследовательских работ последних 5 лет является не только сравнение уровней экспрессии миРНК в опухолевой и нормальной ткани, но и сравнительный анализ экспрессии этих молекул в различных молекулярно-биологических подтипах РМЖ. Впервые молекулярные миРНК-сигнатуры, которые дифференциируют различные подтипы РМЖ, были описаны Blenkiron и его коллегами в 2007 г. [10]. На сегодняшний день учеными всего мира накоплен немалый опыт в определении подтип-специфичных миРНК, однако данные часто противоречивы ввиду использования различных методик исследования, выбора несбалансированных малочисленных групп, проведения необоснованного статистического анализа. Поэтому в данной ситуации для обобщения и выделения наиболее перспективных миРНК рационально опираться на данные 3 независимых крупных исследований, результаты которых были проанализированы Schooneveld и его коллегами [39, 10, 13, 14]. Основные группы подтип-специфических миРНК, выделенные в результате трех независимых исследований представлены в таблице 2. Таблица 2. Основные подтип-специфические миРНК, выделенные в результате трех независимых исследований (адаптировано из [39])
Люминальный Л Трижды негативный НЕЯ-2 позитивный
• миРНК-18а • миРНК-142-3р
• миРНК-10а • мирнк-135ь • миРНК-150
• миРНК-145 • миРНК-93
• миРНК-99а • миРНК-155
• миРНК-100
• миРНК-130а
Масштабный анализ миРНК-профиля при РМЖ представлен в нескольких крупных отечественных исследованиях. В диссертационной работе Веряскиной Ю.А. проведен сравнительный анализ экспрессии миРНК-21, -221, -222, -155, -205, -20а, -125Ь, -146Ь, -200а в доброкачественных и злокачественных новообразованиях молочной железы на цитологическом материале, полученном при проведенении тонкоигольной аспирационной пункционной биопсии (ТАПБ) [2, 3]. Сравнение результатов анализа материала доброкачественных и злокачественных образований показало статистически значимую разницу экспрессии 5 миРНК: миРНК-21, -205, -125Ь, -200а и -221. Наиболее значимую разницу наблюдали для миРНК-125Ь: в ходе неопластической трансформации уровень экспрессии этой молекулы снижается в 500 раз. Также установлена корреляция экспрессии некоторых миРНК с рядом клиническо-морфологических характеристик опухоли. Было показано, что миРНК-21, миРНК-155 и миРНК-125Ь являются диагностически важными в дифференцировке злокачественных и доброкачественных опухолей молочной железы,а уровень экспрессии миРНК-221, миРНК-155 и миРНК-20а является важным показателем при дифференцировке тройного негативного РМЖ от люминальных подтипов.
В другой крупной диссертационной работе автор,Рябчиков Д.А., на базах ФГБУ «НМИЦ онкологии им. Н.Н. Блохина» и ФГБНУ «Научно-иссследовательский институт общей патологии и патофизиологии» провел актуальное исследование, цель которого -изучить роль метилирования промоторных участков генов миРНК-9-1, миРНК-9-3, миРНК-34Ь/с, миРНК-193А, миРНК-129-2 в патогенезе эпителиальных опухолей молочной железы [4]. Известно, что метилирование белок-кодирующих генов - эпигенетическая модификация, которая может сыграть решающую роль в инициировании и прогрессировании злокачественного новообразования [6, 7]. Роль метилирования промоторных CpG-островков генов миРНК заинтересовала научное сообщество сравнительно недавно. Оказалось, что не
только экспрессия многих миРНК повышена при РМЖ, но и частота метилирования CpG-островков при РМЖ по сравнению с парными образцами здоровой ткани выше в 2,9 раза для миРНК-9-1 (р=0,0018), в 3,7 раза для миРНК-9-3 (р=0,0006), в 3,8 раза для миРНК-193А (р=0,00001), в 4,3 раза для миРНК-129-2 (р=0,00001) и в 5,7 раз для миРНК-34В/С (р=0,00001). Также были обнаружены корреляционные связи между метилированием генов определенных миРНК и некоторыми генетическими и клинико-морфологическими характеристиками опухоли [4].
Далее представлена общая характеристика перспективных миРНК, изучение которых в качестве биомаркеров диагностики и прогноза - важный этап развития современной онкологии, открывающий новые горизонты в понимании ключевых процессов канцерогенеза и создании неинвазивных тестов диагностики и оценки прогноза. МикроРНК-21
Одной из наиболее изученных при РМЖ является миРНК-21, характеризующаяся в большинстве исследований как онкогенная. Ее экспрессия не является специфичной для РМЖ, т.к. миРНК-21 регулирует множество генов-мишеней, участвующих в канцерогенезе [18]. Сообщается, что экспрессия миРНК-21 ассоциирована с инвазивным и метастатическим РМЖ; кроме того, миРНК-21 регулирует эпителиально-мезенхимальный переход и экспрессию белка HIF1A [20,19]. Обладая онкогенными свойствами, миРНК-21 ингибирует различные белки-онкосупрессоры (TPM1, PDCD4, PTEN, TM1) через регуляцию экспрессии соответствующих генов [32, 38].
Группа ученых под руководством Jinling из Китая в 2017 г. опубликовала результаты мета-анализа, в который было включено 7 исследований, а общее число пациентов составило 1629 [21]. Авторами было показано, что гиперэкспрессия миРНК-21 статистически значимо коррелирует с общей выживаемостью (HR=1,51, 95% ДИ 1,15 -1,98, p=0,003), причем наблюдается значимая связь между экспрессией миРНК и поражением региональных лимфатических узлов (OR=2,36, 95% ДИ 1,04 -4,78, p=0,03). Lee и соавторыв исследовании
когорты из 109 пациенток с РМЖ продемонстрировали, что экспрессия миРНК-21 прямо коррелирует с размером опухоли, уровнем HER2 и ki-67, при этом наблюдается обратная корреляция с уровнем ER [26]. МикроРНК-155
МиРНК-155 представляет собой многофункциональную молекулу, которая имеет различные профили экспрессии и играет важную роль как в физиологических, так и патологических процессах, в том числе и канцерогенезе. В 2010 г. Kong и его коллеги идентифицировали одну из ключевых мишеней миРНК-155, а именно - фактор транскрипции FOXO3a [24]. Показано, что устойчивая гиперэкспрессия миРНК-155 приводит к подавлению фактора транскрипции FOXO3a без изменения уровня мРНК. В то же время ингибирование миРНК-155 увеличивает количество FOXO3a. Описанный механизм лежит в основе развития химиорезистентности к множеству лекарственных агентов. Молекулярная связь между миРНК-155 и FOXO3a свидетельствует о том, что миРНК-155 является критической терапевтической мишенью при РМЖ [24]. В 2014 г. Kong с соавторами дополнили функции описываемой миРНК в канцерогенезе, показав, что миРНК-155 также играет ключевую роль в ангиогенезе опухоли путем подавления опухолевого супрессора von Hippel-Lindau (VHL), что создает основу для реализации онкогенных свойств [25].
Song и его коллеги в 2012 г., используя 88 образцов РМЖ, фиксированных в формалине, продемонстрировали, что значительно более высокий уровень экспрессии миРНК-155 характерен для опухолевой ткани по сравнению с парной неизмененной тканью молочной железы. Авторами была выявлена взаимосвязь между уровнем экспрессии миРНК-155 и некоторыми клинико-патологическими параметрами РМЖ, такими как размер опухоли более 5 см, НЕЯ2-положительный статус, наличие сосудистой инвазии и поражения региональных лимфоузлов. (р=0,0001-0,041). Значимой ассоциации с показателями выживаемости установлено не было [34].
МикроРНК-31
В 2009 г. команда ученых под руководством Valastyan, основываясь на феномене плейотропного механизма регуляции генов, выдвинула предположение о сущестовании определенных миРНК-модуляторов опухолего метастазирования [44]. В результате исследования была идентифицирована антиметастатическая миРНК-31, которая действует на нескольких этапах каскада инвазия - метастазирование посредством регуляции множества прометастатических мишеней. МиРНК-31 имеет множество точек приложения: она регулирует (подавляет) местную инвазию первичной опухоли, экстравазацию, первоначальную жизнеспособность в чужеродном микроокружении [44]. Описываемая миРНК заслуживает особого внимания, т.к., препятствуя метастазированию, она не оказывает аналогичного влияния на развитие первичной опухоли. Поэтому некоторые авторы охарактеризовали миРНК-31 как «супрессор метастазов» [44]. Однако эта уникальная функция миРНК-31 принимается многими исследователями неоднозначно и вызывает множество вопросов [48]. Важно отметить, что потеря экспрессии миРНК-31 повышает инвазивность и подвижность клеток.
В 2011 г. Sossey-Alaoui и коллегами была выделена прометастатическая мишень, регулируемая миРНК-31 [40]. Авторами показано, что миРНК-31 непосредственно нацелена на 3'-UTR мРНК WAVE3, что ингибирует экспрессию гена WAVE3 при инвазивном РМЖ и изменяет фенотип опухоли [40]. Выявлена обратная корреляция между уровнями экспрессии гена WAVE3 и миРНК-31 на клеточных линиях инвазивного РМЖ в сравнении с неинвазивным. В исследовании Kasinski и Slack гиперметилирование промотора гена миРНК-31 было идентифицировано как один из основных механизмов уменьшения/остановки экспрессии описываемой миРНК при РМЖ и, в частности, при тройном негативном РМЖ [22]. МикроРНК-125Ь
Дисрегуляция миРНК-125Ь характерна для множества злокачественных новообразований, причем наличие онкогенных или онкосупрессорных свойств зависит от локализации и типа опухоли [9]. Многие исследования демонстрируют двоякую роль миРНК-125Ь при РМЖ. Ferracin и соавторы обнаружили подавление миРНК-125Ь при метастатическом РМЖ, что можно объяснять гиперметилированием промотора миРНК-125Ь [16, 46]. Об онкосупрессорных свойствах молекулы также свидетельствует исследования Feliciano и его коллег: обнаружено, что миРНК-125Ь, воздействуя на прямые мишени (глутамиламинопептидаза, казеинкиназа II-a, циклин-J и несколько эпидермальных факторов роста, подобных 9) угнетает процессы роста и инвазии опухоли [15]. Однако миРНК-125Ь также может проявлять онкогенные свойтсва, индуцируя процесс метастазирования путем воздействия на экспрессию гена StAR Related Lipid Transfer Domain Containing 13 (STARD13) в клетках РМЖ MCF-7 и MDA-MB-231 [42].
В исследовании Wang и соавторов 2013 г. было показано, что миРНК-125 способна поддерживать популяцию стволовых опухолевых клеток, причем процент стволовых клеток был выше (5,8±2,4%) у пациентов, имеющих резистентность к химиотерапии, по сравнению с пациентами (1,2±0,5%), чувствительными к химиотерапии (р=0,012) [45]. Двумя годами ранее, исследователи из Китая продемонстрировали, что проапоптотический антагонист Bcl-2-1 (Bakl) является прямой мишенью миРНК-125Ь [48]. Данный механизм участвует в развитии резистентности к препаратам из группы таксанов, вызывая выраженное ингибирование индуцированной таксолом цитотоксичности и апоптоза. Более того, восстановление экспрессии Bakl путем ингибиторования миРНК-125Ь присверхэкспрессии Bakl восстанавливает чувствительность к препарату. В совокупности эти результаты свидетельствуют о важной роли миРНК-125Ь в развитии резистентности к химиотерапии при РМЖ, что требует рассмотрения прогностической роли этой молекулы.
Команда ученых под руководством Luo в 2017 г. проанализировала связь между экспрессией миРНК-125Ь и клиническими и молекулярными характеристиками РМЖ [29].
Установлено, что экспрессия миРНК-125Ь ассоциирована с размером опухоли, поражением региональных лимфоузлов, экспрессией белка НЕЯ2. МиРНК-221 и 222
Исследование Stinson и его коллег, результаты которого были опубликованы в 2011 г., продемонстрировало роль кластера миРНК-221/222 в качестве регулятора эпителиально-мезенхимального перехода (ЕМТ) [41]. В другом исследовании сообщалось, что миРНК -221/222 специфически экспрессируется в базальноподобном РМЖ и участвует в нисходящей регуляции онкогенного пути ЯАЗ-ЯАБ-МЕК [41, 35]. Функционируя в RAS-RAF-MEK-сигнальном каскаде, миРНК-221/222 ингибируют экспрессию транскрипционного фактора TRPS1, мишенью которого в свою очередь является супрессор ЕМТ - белок 2ЕВ2. Увеличение уровня ZEB2, прямо ингибирующего E-cadherin и активирующего vimentin, запускает процесс ЕМТ [35]. В статье Ы 2016 г. сообщалось, что экспрессия кластера миРНК-221/222 усиливает пролиферацию, миграцию, инвазию и распространение опухолевых стволовых клеток РМЖ через влияние на сигнальный путь РТЕК/Ак [28]. Эти данные обосновывают концепцию о том, что специфические миРНК могут способствовать превращению первоначального фенотипа РМЖ в более агрессивный [35].
О роли кластера миРНК-221/222 в развитии резистентности к терапии тамоксифеном и фулвестранту было сказано выше. Заключение
В последние годы изучение регуляторного потенциала малых некодирующих миРНК заслужило особого внимания. Различия в экспрессии этих молекул были использованы как для объяснения молекулярно-генетической гетерогенности РМЖ, так и для понимания механизмов канцерогенеза. Кроме того, миРНК представляют собой новый класс перспективных биомаркеров для диагностики и прогноза. Однако следует подчеркнуть, что основная проблема заключается в необходимости однозначно подтвердить эти результаты в клинике на независимых когортах пациентов. Кроме того, важно интегрировать в практику
многофакторное тестирование, поскольку многие идентифицированные миРНК теряют свое значение при комплексной оценке.
В Российской Федерации не зарегистрировано готовых диагностических панелей, в основе которых лежит анализ экспрессии миРНК, позволяющих различать молекулярно-генетические подтипы РМЖ, оценивать прогноз заболевания или степень ответа на терапию. Таким образом, вопрос о создании тест-систем на основе анализа экспрессии миРНК остается открытым и на сегодняшний день.
Список литературы
1. Аушев В.Н. МикроРНК: малые молекулы с большим значением. Клиническая онкогематология. 2015. Т. 8. № 1. С.12.
2. Веряскинм Ю. А. Профилирование экспрессии! микроРНК! в опухолях! молочной железы и опухолях головы и шеи. Сравнительный анализ. Автореферат диссертации на соискание степени кандидата биологических наук. Новосибирск. 2016.
3. Колесников Н.Н., Титов С.Е., Веряскина Ю.А. и др. Повышение точности и информативности тонкоигольной аспирационной пункционной биопсии опухолей молочной железы путем анализа микроРНК в материале цитологического мазка. Успехи молекулярной онкологии. 2016. Т. 3. № 1. С. 44-52.
4. Рябчиков Д.А. Люминальный рак молочной железы. Клинические, молекулярно-биологические, генетические особенности и прогноз. Автореферат диссертации на соискание степени доктора медицинских наук. Москва. 2017.
5. Рябчиков Д.А., Воротников И.К., Козлов Н.А., Чхиквадзе Н.В. Андрогеновые рецепторы как фактор прогноза в различных молекулярно-биологических подтипах рака молочной железы. Сибирский онкологический журнал. 2017. Т. 16. № 3. С. 40-45.
6. Рябчиков Д.А., Казубская Т.П., Воротников И.К.,и др. Метилирование ряда генов хромосомы 3 (3р) у больных раком молочной железы. Сборник научных работ III Петербургского международного онкологического форума «Белые ночи 2017».2017. С. 104а-104.
7. Рябчиков Д.А., Челышева Д.С., Логинов В.И. и др. Аберрантное метилирование ряда генов хромосомы 3 (3р), включающееся в патогенез рака молочной железы. Молекулярная диагностика. 2017. С. 195-196.
8. Социально значимые заболевания населения России в 2016 году (статистические материалы). Под ред. А.Д. Каприна и др. Москва. 2017.
9. Banzhaf-Strathmann J., Edbauer D. Good guy or bad guy: The opposing roles of microRNA 125b in cancer. Cell Commun Signal. 2014. No. 12. P. 30. doi: 10.1186/1478-811X-12-30.
10. Blenkiron C., Goldstein L.D., Thorne N.P., et al. MicroRNA expression profiling of human breast cancer identifies new markers of tumor subtype. Genome Biol. 2007. V. 8. No 10. P. 214. doi: 10.1186/gb-2007-8-10-r214.
11. Chang J.T-H., Wang F., Chapin W., Huang R.S. Identification of MicroRNAs as Breast Cancer Prognosis Markers through the Cancer Genome Atlas. PLoS One. 2016. V. 11. No. 12. P. e0168284. doi:10.1371/journal.pone.0168284.
12. Chin L., Andersen J.N., Futreal P.A. Cancer genomics: from discovery science to personalized medicine. Nat Med. 2011. V. 17. No. 3. P. 297-303. doi: 10.1038/nm.2323.
13. de Rinaldis E., Gazinska P., Mera A., et al. Integrated genomic analysis of triple-negative breast cancers reveals novel microRNAs associated with clinical and molecular phenotypes and sheds light on the pathways they control. BMC Genomics. 2013. V.14. P. 643. doi: 10.1186/14712164-14-643.
14. Dvinge H., Git A., Graf S., et al. The shaping and functional consequences of the microRNA landscape in breast cancer. Nature. 2013. V. 497. No. 7497. P. 378-382. doi: 10.1038/nature12108.
15. Feliciano A., Castellvi J., Artero-Castro A., et al. miR-125b acts as a tumor suppressor in breast tumorigenesis via its novel direct targets ENPEP, CK2-a, CCNJ, and MEGF9. PLoS One. 2013. V. 8. N. 10. P. e76247. doi: 10.1371/journal.pone.0076247.
16. Ferracin M., Bassi C., Pedriali M., et al. miR-125b targets erythropoietin and its receptor and their expression correlates with metastatic potential and ERBB2/HER2 expression. Mol Cancer. 2013. V. 12. No. 1. P. 130. doi: 10.1186/1476-4598-12-130.
17. Gan R., Yang Y., Yang X., et al. Downregulation of miR-221/222 enhances sensitivity of breast cancer cells to tamoxifen through upregulation of TIMP3. Cancer Gene Ther. 2014. V. 21. No. 7. P. 290-296. doi: 10.1038/cgt.2014.29.
18. Gao Y., Dai M., Liu H., et al. Diagnostic value of circulating miR-21: An update metaanalysis in various cancers and validation in endometrial cancer. Oncotarget. 2016. V. 7. No. 42. P. 68894-68908. doi: 10.18632/oncotarget.12028.
19. Han M., Wang Y., Liu M., et al. MiR-21 regulates epithelial-mesenchymal transition phenotype and hypoxia-inducible factor-1a expression in third-sphere forming breast cancer stem cell-like cells. Cancer Sci. 2012. V. 103. No. 6. P. 1058-1064. doi: 10.1111/j.1349-7006.2012.02281.x
20. Huang T.H., Wu F., Loeb G.B., et al. Up-regulation of miR-21 by HER2/neu signaling promotes cell invasion. J Biol Chem. 2009. V. 284. No. 27. P. 18515-18524. doi: 10.1074/jbc.M109.006676.
21. Jinling W., Sijing S., Jie Z., Guinian W. Prognostic value of circulating microRNA-21 for breast cancer: a systematic review and meta-analysis. Artif Cells Nanomed Biotechnol. 2017. V. 45. No. 6. P.1-6. doi: 10.1080/21691401.2016.1216856.
22. Kasinski A.L., Slack F.J. MicroRNAs en route to the clinic: progress in validating and targeting microRNAs for cancer therapy. Nat Rev Cancer. 2011. V. 11. No. 12. P. 849-864. doi: 10.1038/nrc3166.
23. Kim S.Y., Kawaguchi T., Yan L., et al. Clinical relevance of microRNA expressions in breast cancer validated using the cancer genome atlas (TCGA). Ann Surg Oncol. 2017. V. 24. No. 10. P. 2943-2949. doi: 10.1245/s10434-017-5984-2.
24. Kong W., He L., Coppola M., et al. MicroRNA-155 Regulates Cell Survival, Growth, and Chemosensitivity by Targeting FOXO3a in Breast Cancer. J Biol Chem. 2010. V. 285. No. 23. P. 17869-17879. doi: 10.1074/jbc.M110.101055.
25. Kong W., He L., Richards E.J., et al. Upregulation of miRNA-155 promotes tumour angiogenesis by targeting VHL and is associated with poor prognosis and triple-negative breast cancer. Oncogene. 2014. V. 33. No. 6. P. 679-689. doi: 10.1038/onc.2012.636.
26. Lee J.A., Lee H.Y., Lee E.S., et al. Prognostic Implications of MicroRNA-21 Overexpression in Invasive Ductal Carcinomas of the Breast. J Breast Cancer. 2011. V. 14. No. 4. P. 269-275. doi: 10.4048/jbc.2011.14.4.269.
27. Lee R.C., Feinbaum R.L., Ambros V. The C. elegans heterochronic gene lin-4 encodes small RNAs with antisense complementarity to lin-14. Cell. 1993. V. 75. No. 5. P.843-854.
28. Liu P., Sun M., Jiang W., et al. Identification of targets of miRNA-221 and miRNA-222 in fulvestrant-resistant breast cancer. Oncol Lett. 2016. V. 12. No. 5. P. 3882-3888. doi:10.3892/ol.2016.5180.
29. Luo Y., Wang X., Niu W., et al. Elevated microRNA-125b levels predict a worse prognosis in HER2-positive breast cancer patients. Oncol Lett. 2017. V. 13. No. 2. P. 867-874. doi: 10.3892/ol.2016.5482.
30. Perou C.M., Sorlie T., Eisen M.B., et al. Molecular portraits of human breast tumours. Nature. 2000. V. 406. No. 6797. P. 747-752. doi: 10.1038/35021093.
31. Piletic K, Kunej T. MicroRNA epigenetic signatures in human disease. Archives of toxicology. 2016. V. 90. N. 10. P. 2405-2419. doi: 10.1007/s00204-016-1815-7.
32. Qi L., Bart J., Tan L.P., et al. Expression of miR-21 and its targets (PTEN, PDCD4, TM1) in flat epithelial atypia of the breast in relation to ductal carcinoma in situ and invasive carcinoma. BMC Cancer. 2009. V. 9. P. 163. doi: 10.1186/1471-2407-9-163.
33. Rao X., Di Leva G., Li M., et al. MicroRNA-221/222 confers breast cancer fulvestrant resistance by regulating multiple signaling pathways. Oncogene. 2011. V. 30. No. 9. P. 1082-1097. doi: 10.1038/onc.2010.487.
34. Song C.G., Wu X.Y., Wang C., et al. Correlation of miR-155 on formalin-fixed paraffin embedded tissues with invasiveness and prognosis of breast cancer. Zhonghua Wai Ke Za Zhi. 2012. V. 50. No. 11. P. 1011-1014.
35. Shah M.Y., Calin G.A. MicroRNAs miR-221 and miR-222: a new level of regulation in aggressive breast cancer. Genome Med. 2011. V. 3. No. 8. P. 56. doi: 10.1186/gm272.
36. Sharma G.N., Dave R., Sanadya J., et al. Various types and management of breast cancer: an overview. J Adv Pharm Technol Res. 2010. V. 1. N. 2. P. 109-126. PMCID: PMC3255438.
37. Siegel R.L., Miller K.D., Jemal A. Cancer statistics, 2016. CA Cancer J Clin. 2016. V. 66. No. 1. P. 7-30. doi: 10.3322/caac.21332.
38. Song B., Wang C., Liu J., et al. MicroRNA-21 regulates breast cancer invasion partly by targeting tissue inhibitor of metalloproteinase 3 expression. J Exp Clin Cancer Res. 2010. V. 29. P. 29. doi: 10.1186/1756-9966-29-29.
39. SchooneveldE., Wildiers H., Vergote I., et al. Dysregulation of microRNAs in breast cancer and their potential role as prognostic and predictive biomarkers in patient management. Breast Cancer Res. 2015. V. 17. P. 21. doi: 10.1186/s13058-015-0526.
40. Sossey-Alaoui K., Downs-Kelly E., Das M., et al. WAVE3, an actin remodeling protein, is regulated by the metastasis suppressor microRNA, miR-31, during the invasion-metastasis cascade. Int J Cancer. 2011. V. 129. No. 6. P. 1331-1343. doi: 10.1002/ijc.25793.
41. Stinson S., Lackner M.R., Adai A.T., et al. TRPS1 targeting by miR-221/222 promotes the epithelial-to-mesenchymal transition in breast cancer. Sci Signal. 2011. V. 4. No. 177. P. 41. doi: 10.1126/scisignal.2001538.
42. Tang F., Zhang R., He Y., et al. MicroRNA-125b induces metastasis by targeting STARD13 in MCF-7 and MDA-MB-231 breast cancer cells. PLoS One. 2012. V. 7. No. 5. P. e35435. doi: 10.1371/journal.pone.0035435.
43. Tang X., Tang J., Liu X., et. al. Downregulation of miR-129-2 by promoter hypermethylation regulates breast cancer cell proliferation and apoptosis. Oncol Rep. 2016. V. 35. No. 5. P. 2963-2969. doi: 10.3892/or.2016.4647.
44. Valastyan S., Reinhardt F., Benaich N., et al. A pleiotropically acting microRNA, miR-31, inhibits breast cancer metastasis. Cell. 2009. V. 137. No. 6. P. 1032-1046. doi: 10.1016/j.cell.2009.03.047.
45. WangH.J., Guo Y.Q., Tan G., et al. miR-125b regulates side population in breast cancer and confers a chemoresistant phenotype. J Cell Biochem. 2013. V. 114. No. 10. P.2248-2257. doi: 10.1002/jcb.24574.
46. Zhang Y., Yan L.X., Wu Q.N., et al. miR-125b is methylated and functions as a tumor suppressor by regulating the ETS1 proto-oncogene in human invasive breast cancer. Cancer Res. 2011. V. 71. No. 10. P. 3552-3562. doi: 10.1158/0008-5472.CAN-10-2435.
47. Zhao J.J., Lin J., Yang H., et al. MicroRNA-221/222 negatively regulates estrogen receptor alpha and is associated with tamoxifen resistance in breast cancer. J Biol Chem. 2008. V. 283. No. 45. P. 31079-31086. doi: 10.1074/jbc.M806041200.
48. Zhou M., Liu Z., Zhao Y., et al. MicroRNA-125b confers the resistance of breast cancer cells to paclitaxel through suppression of pro-apoptotic Bcl-2 antagonist killer 1 (Bak1) expression. J Biol Chem. 2010. V. 285. No. 28. P. 21496-21507. doi: 10.1074/jbc.M109.083337.
