CC BY
20
УДК 618.145
http://dx.doi.org/10.26787/nydha-2686-6838-2020-22-2-83-87
ВОПРОСЫ АКТИВНОСТИ РАЗЛИЧНЫХ МИКРОРНК
ПРИ АДЕНОМИОЗЕ
Новак2 В.В., Резник1 М.В., Маржевская2 А.М., Линде3 В.А., Собакина1 Д.А.
1СПбГБУЗ «Александровская больница», г. Санкт-Петербург, Российская Федерация 2ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный медицинский университет имени И.И. Мечникова», г. Санкт-Петербург, Российская Федерация 3ФГБОУ ВО «Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет имени академика И.П. Павлова», Санкт-Петербург, Российская Федерация
QUSTIONS OF ACTIVITY OF VARIOUS MIRNAS IN ADENOMYOSIS
Novak2 V.V., Reznik1 M.V., Marzhevskaya2 A.M., Linde3 V.A., Sobakina1 D.A.
1 Alexander Hospital, St. Petersburg, Russian Federation 2St. Petersburg State Medical University named after I.I. Mechnikov, St. Petersburg, Russian Federation 3First St. Petersburg State Medical University named after Academician I.P. Pavlova», St. Petersburg, Russian Federation
Аннотация. МикроРНК - класс малых некодирую-щих молекул РНК, принимающих участие в транскрипционной и посттранскипционной регуляции экспрессии генов, отвечающих за синтез и секрецию различных белков. Известно, что сложную и до конца не выясненную генную сеть эндометри-оза и, в частности, одной из наиболее распространённых его форм - аденомиоза, входят гены, контролирующие более 30 различных метаболических путей. Была оценена активность 85микроРНК, ас-социиорованных с эндометриозом или другими пролиферативными заболеваниями. 6 микроРНК (7,1 %) проявляли активность только в контрольной группе. Экспрессия 27 микроРНК (31,8 %) была зафиксирована только в эндометрии женщин, страдающих аденомиозом. Ключевые слова: аденомиоз, микроРНК, пост-транскипционная регуляция экспрессии генов. Annotation. MicroRNA is a class of small non-coding RNA molecules involved in the transcriptional and post-tran-scriptional regulation of gene expression responsible for the synthesis and secretion of various proteins. It is known that the complex and not yet fully understood gene network of endometriosis and, in particular, one of its most common forms - adenomyosis, includes genes that control more than 30 different metabolic pathways. The activity of 85 miRNAs associated with endometriosis or other proliferative diseases was evaluated. 6 miRNAs (7.1%) were active only in the control group. Expression of 27 miRNAs (31.8%) was recorded only in the endometrium of women suffering from adenomyosis. Keywords: adenomyosis, miRNA, post-transcriptional regulation of gene expression.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК [1] Gilabert-Estelles J., Braza-Boils A., Ramon L.A., Zorio E., Medina P., España F., Estellés A. Role of microRNAs in gynecological pathology. Curr. Med. Chem. 2012; 19(15): 2406-13. doi: 10.2174/092986712800269362. [2] Ibrahim S.A., Hassan H., Götte M. MicroRNA-de-pendent targeting of the extracellular matrix as a mechanism of regulating cell behavior. REFERENCES [1] Gilabert-Estelles J., Braza-Boils A., Ramon L.A., Zorio E., Medina P., España F., Estellés A. Role of microRNAs in gynecological pathology. Curr. Med. Chem. 2012; 19(15): 2406-13. doi: 10.2174/092986712800269362. [2] Ibrahim S.A., Hassan H., Gotte M. MicroRNA-de-pendent targeting of the extracellular matrix as a mechanism of regulating cell behavior. Biochim.
—--—
~ 83 ~
ИгЧ
"Medical & pharmaceutical journal "Pulse" | "Медико-фармацевтический журнал "Пульс"
Biochim. Biophys. Acta. 2014; 1840(8): 2609-20. doi: 10.1016/j.bbagen.2014.01.022.
[3] Hull M.L., Nisenblat V. Tissue and circulating mi-croRNA influence reproductive function in endometrial disease. Reprod. Biomed. Online. 2013; 27(5): 515-29. doi: 10.1016/j.rbmo.2013.07.012.
[4] Kim J. J., Yin X. Signaling Pathways in Endometriosis (Eutopic/ Ectopic) Endometriosis: science and practice / eds. Giudice L.C., Johannes L. [et al.] — 1st edn. — New York: Blackwell Publ. Ltd., 2012. — P. 164-171.
[5] Guo S.W. Epigenetics of endometriosis // Mol. Hum. Reprod. — 2009. — Vol. 15, N 10. — P. 587-607.
[6] Insights into Assessing the Genetics of Endome-triosis / Rahmioglu N., Missmer S.A., Montgomery G.W., Zondervan K.T. / / Currant Obstetr. Gynecol. Rep. — 2012. — Vol. 1, N 3. — P. 124-130.
[7] Баскаков В.П., Цвелев Ю.В., Кира Е.Ф. Эндо-метриоидная болезнь. СПб. : НЛ; 2002.
[8] Линде В.А., Резник М.В., Тарасенкова В.А., Со-бакина Д.А. Аденомиоз как самостоятельное заболевание. // Акушерство и гинекология в Санкт-Петербурге. - 2019. - № 3-4. - С. 70-75.
[9] Радзинский В.Е., Пустотина О.А. Планирование семьи в XXI веке. М. : ГЭОТАР-Медиа; 2015. 256 с.
[10] miRCURY LNA™ Universal RT microRNA PCR // Instruction manual — 2015.—Vol/ 6.1— P. 3642.
Конец ХХ - начало XXI века ознаменовались прорывными исследованиями в биологии РНК. Был открыт новый класс РНК, микро-РНК - это класс малых некодирующих молекул РНК, которые имеют длину около 22 нуклео-тидов (18-25) и принимают активное участие в транскрипционной и, что ещё важнее, пост-транскипционной регуляции экспрессии генов [1]. МикроРНК кодируются ядерной ДНК. По разным оценкам, мишенями микроРНК являются от 30 до 60 % кодирующих белки генов человека [2]. Количество различных микроРНК у человека может достигать 37 тыс. МикроРНК образуют обширную регуляторную сеть, которая задействована в самых разных сигнальных путях и клеточных процессах. Один белок, кодирующий ген, может регулироваться десятками разных микроРНК. Одна микроРНК может регулировать работу более сотни разных генов [3]. При опухолевом
Biophys. Acta. 2014; 1840(8): 2609-20. doi: 10.1016/j.bbagen.2014.01.022.
[3] Hull M.L., Nisenblat V. Tissue and circulating microRNA influence reproductive function in endometrial disease. Reprod. Biomed. Online. 2013; 27(5): 515-29. doi: 10.1016/j.rbmo.2013.07.012.
[4] Kim J. J., Yin X. Signaling Pathways in Endometriosis (Eutopic/ Ectopic) Endometriosis: science and practice / eds. Giudice L.C., Johannes L. [et al.] — 1st edn. — New York: Blackwell Publ. Ltd., 2012. — P. 164-171.
[5] Guo S.W. Epigenetics of endometriosis // Mol. Hum. Reprod. — 2009. — Vol. 15, N 10. — P. 587607.
[6] Insights into Assessing the Genetics of Endometri-osis / Rahmioglu N., Missmer S.A., Montgomery G.W., Zondervan K.T. //Currant Obstetr. Gynecol. Rep. — 2012. — Vol. 1, N 3. — P. 124-130.
[7] Baskakov V.P., Cvelev Ju.V., Kira E.F. Jendometri-oidnaja bolezn'. SPb. : NL; 2002.
[8] Linde V.A., Reznik M.V., Tarasenkova V.A., So-bakina D.A. Adenomioz kak samostojatel'noe zabolevanie. // Akusherstvo i ginekologija v Sankt-Peterburge. - 2019. - № 3-4. - S. 70-75.
[9] Radzinskij V.E., Pustotina O.A. Planirovanie sem'i v XXI veke. M. : GJeOTAR-Media; 2015. 256 s.
[10] miRCURY LNA™ Universal RT microRNA PCR // Instruction manual — 2015.—Vol/ 6.1— P. 3642.
процессе микроРНК выступают и как онкогены и супрессоры опухолей.
Известно, что в сложную и до конца не выясненную генную сеть эндометриоза входят гены, контролирующие более 30 метаболических путей [4]. Сюда входят гены метаболизма (детоксикации), иммунного статуса, эндокринных функций, межклеточных взаимодействий и проонкогены. При этом для многих уже известных генов-кандидатов установлены аллельные варианты, которые определяют наследственную предрасположенность к эндометриозу и влияют на тяжесть его течения [5, 6].
Одной из наиболее распространённых форм эндометриоза является аденомиоз (АМ). По данным некоторых авторов, его встречаемость среди всех форм эндометриоза может достигать 70 % и более [7]. Патогенез АМ до конца не ясен [8] Важным аспектом
—--—
~ 84 ~
ИгЧ
"Medical & pharmaceutical journal "Pulse" | "Медико-фармацевтический журнал "Пульс"
социальной значимости АМ является его возможное отрицательное влияние на репродуктивную функцию [9].
Целью данной работы явилась определение спектра микроРНК, участвующих в патогенезе АМ II—IV стадий у пациенток. С этой целью были обследованы 100 женщин в возрасте от 18 до 36 лет. Средний возраст обследованных женщин составил (25,8 + 0,8) года. В основную, или 1-ю, группу вошли 80 пациенток с АМ II—IV стадий, не получавших лечения до начала исследования. Диагноз ставили на основании клинико-анамнестических данных, данных УЗИ, МРТ и гистероскопии. Средний возраст пациенток в данной группе был равен (25,9 + 1,0) года. Контрольную, или 2-ю, группу составили 20 фертильных соматически
Отобранные для ис<
здоровых нерожавших женщин в возрасте (25,6 + 1,4) года.
Для получения микроРНК использовали ткань эндометрия, полученную с помощью пайпель-биопсии. РНК выделяли согласно протоколу (Exiqon) выделения из «жидких мазков» и суспензионных культур [10]. Затем определяли уровнни экспрессии различных микроРНК методом полимеразной цепной реакции (ПЦР) в режиме реального времени, и выделяли микроРНК [10].
На основе анализа доступных публикаций для исследования были отобраны 85 микроРНК, которые когда-либо упоминались в связи с эндометриозом или другими пролифе-ративными заболеваниями (таблица 1).
Таблица 1
;дования микроРНК
№ МикроРНК № МикроРНК № МикроРНК
1. let-7a-Sp 30. miR-lSb-Sp 59. miR-2lS-Sp
2. let-7b-Sp 31. miR-149-3p 60. miR-22-3p
3. let-7c-Sp 32. miR-16-Sp 61. miR-22l-3p
4. let-7d-Sp 33. miR-17-Sp 62. miR-222-3p
5. miR-200a-3p 34. miR-l8la-Sp 63. miR-223-3p
6. let-7g-Sp 35. miR-l8lb-Sp 64. miR-23a-3p
7. let-7i-Sp 36. miR-182-Sp 65. miR-23b-3p
8. miR-1 37. miR-39-3p 66. miR-24-3p
9. miR-100-Sp 38. miR-27a-3p 67. miR-2S-3p
10. let-7f-Sp 39. miR-186-Sp 68. miR-26b-Sp
11. miR-l0l-3p 40. miR-l8a-Sp 69. miR-27b-3p
12. miR-103a-3p 41. miR-191-Sp 70. miR-29a-3p
13. miR-106a-Sp 42. miR-192-Sp 71. miR-29b-3p
14. miR-106b-Sp 43. miR-148a-3p 72. miR-29c-3p
15. miR-107 44. miR-194-Sp 73. miR-30b-Sp
16. miR -l2Sb-Sp 45. miR-195-Sp 74. miR-30c-Sp
17. miR-126-3p 46. miR-196a-Sp 75. miR-30d-Sp
18. miR-130a-3p 47. miR-19a-3p 76. miR-31-Sp
19. miR-132-3p 48. miR-19b-3p 77. miR-34a-Sp
20. miR-l0b-Sp 49. miR-200b-3p 78. miR-423-Sp
21. miR-133a-3p 50. miR-200c-3p 79. miR-7-Sp
22. miR-141-3p 51. miR-202-3p 80. miR-9-Sp
23. miR-143-3p 52. miR-l0a-Sp 81. miR-214-3p
24. miR-145-Sp 53. miR-20S-Sp 82. let-7e-Sp
25. miR-146a-Sp 54. miR-206 83. miR-92b-3p
26. miR-26a-Sp 55. miR-20a-Sp 84. miR-93-Sp
27. miR-lS0-Sp 56. miR-20b-Sp 85. miR-99a-Sp
28. miR-lSS-Sp 57. miR-21-Sp
29. miR-lSa-Sp 58. miR-2l0-3p
—--—
~ 85 ~
На первом этапе исследования анализировали концентрацию тотального объёма РНК в биоматериале для оценки количества РНК в полученной суспензии. Затем компьютерный анализатор на основе полученного коэффициента длин волн оценивал качество выделения РНК. На следующем этапе проводили
Активность экспрессии
анализ среднего уровня экспрессии микроРНК с помощью ПЦР.
Анализ результатов исследования показал, что 61,1 % микроРНК, вероятно, не участвуют в патогенезе АМ: 43,5 % микроРНК проявляют экспрессию в обеих группах, и 17,6 % микроРНК не проявляют экспрессии ни в одной из них (таблица 2).
Таблица 2.
микроРНК по группам
Показатель В группе 1 В группе 2 В обеих группах Отсутствие экспрессии
n 27 6 37 15
% 31,8 7,1* 43,5 17,6
*р < 0,05 при сравнении с группой 1.
Шесть микроРНК (6,3%), а именно шлЯ-133а-3р, шлЯ-202-3р, шпЯ-34а-5р, шпЯ-19Ь-3р, ш1Я-39-3р, шпЯ-221-3р, проявляли активность только в контрольной группе (таблица 3). Эти микроРНК, скорее всего, будут представлять
Средний уровень экспрессии
интерес в будущем, если углублённые исследования покажут, что ассоциированные с ними белки обладают какой-либо защитной функцией, препятствующей формированию АМ.
Таблица 3.
1кроРНК в группах 1 и 2 (у. е.)
№ МикроРНК Уровень экспрессии № МикроРНК Уровень экспрессии
Группа 1 Группа 2 Группа 1 Группа 2
1. let-7a-5p 32,69 Отр. 18. miR-215-5p 34,45 Отр.
2. miR-107 37,91 Отр. 19. miR-221-3p Отр. 37,1
3. miR -125b-5p 32,82 Отр. 20. miR-222-3p 37,95 Отр.
4. miR-126-3p 32,12 Отр. 21. miR-223-3p 33,21 Отр.
5. miR-130a-3p 37,71 Отр. 22. miR-23b-3p 29 Отр.
6. miR-132-3p 35,6 Отр. 23. miR-24-3p 32,27 Отр.
7. miR-10b-5p 35,04 Отр. 24. miR-25-3p 31,18 Отр.
8. miR-133a-3p Отр. 41,81 25. miR-26b-5p 34,3 Отр.
9. miR-155-5p 35 Отр. 26. miR-27b-3p 32,91 Отр.
10. miR-16-5p 28,74 Отр. 27. miR-29a-3p 37,42 Отр.
11. miR-182-5p 37,56 Отр. 28. miR-29b-3p 37,84 Отр.
12. miR-39-3p Отр. 44,53 29. miR-29c-3p 43,48 Отр.
13. miR-186-5p 42,26 Отр. 30. miR-30d-5p 33,65 Отр.
14. miR-195-5p 32,02 Отр. 31. miR-34a-5p Отр. 38,13
15. miR-19b-3p Отр. 44,11 32. let-7e-5p 33,84 Отр.
16. miR-202-3p Отр. 42,57 33. miR-99a-5p 35,38 Отр.
17. miR-20b-5p 44,01 Отр.
Основной интерес, по нашим данным, представляют 27 микроРНК, экспрессия которых была зафиксирована только в эндометрии женщин, страдающих АМ. Это такие микроРНК, как 1е^7а-5р, ш1Я-107, ш1Я-125Ь-5р, ш1Я-126-3р, ш1Я-130а-3р, ш1Я-132-3р, ш1Я-10Ь-5р, шпЯ-16-5р, ш1Я-182-5р, ш1Я-186-5р, ш1Я-
195-5р, ш1Я-20Ь-5р, ш1Я-215-5р, ш1Я-222-3р, шпЯ-223-3р, шпЯ-23Ь-3р, шпЯ-24-3р, ш1Я-25-3р, ш1Я-26Ь-5р, ш1Я-27Ь-3р, ш1Я-29а-3р, ш1Я-29Ь-3р, miR-29c-3p, miR-30d-5p, 1е^7е-5р, т^-99а-5р и ш1Я-155-5р. Видимо, они принимают участие в развёртывании различных звеньев патогенеза АМ.
—--—
~ 86 ~
В связи с этим обращает на себя внимание статистически достоверная разница между количеством микроРНК, проявляющих экспрессию у пациенток, страдающих АМ (31,8%), и у женщин контрольной группы (7,1 %). Если же количество микроРНК, проявляющих экспрессию только в основной группе или только в группе сравнения, принять за 100 % (33 наблюдения), то разница ещё более выражена. Экспрессию при АМ проявляли 81,8 % микроРНК, а в контрольной группе только 18,2 % (р < 0,001), то есть микроРНК
даже гипотетически могущих участвовать в снижении вероятности развития АМ, почти в 4,5 раза меньше, чем микроРНК, которые, видимо, участвуют в патогенезе данного заболевания.
Дальнейшее изучение активности микроРНК в тканях эндометрия должно позволить существенно расширить наши познания в патогенезе АМ, ассоциированного с ним бесплодия, а также путей и возможностей патогенетического лечения этого заболевания и его осложнений.
—--—
~ 87 ~
