ЭКСПРЕССИЯ ГЕНОВ, КОДИРУЮЩИХ БЕЛКИ КЛЕТОЧНОЙ ПОДВИЖНОСТИ, В РАЗВИТИИ ПЛОСКОКЛЕТОЧНОГО РАКА ГОЛОВЫ И ШЕИ

Аннотация:

Представлен анализ экспрессии генов, кодирующих актин-связывающие белки, в зависимости от типа клеточного движения на примере развития плоскоклеточного рака головы и шеи (ПРГШ). Показано, что уровень экспрессии мРНК SNAIL1 и CAPN2 в ткани ПРГШ был выше, чем в образцах диспластически измененного эпителия гортани и гортаноглотки, что можно связать с активацией мезенхимального и амебоидного типов клеточного движения. В ткани больных ПРГШ (T1-2N0M0) отмечено изменение экспрессии генов актин-связывающих белков: низкий уровень FSCN и высокий уровень EZR и С API по сравнению с группой пациентов с предопухолевой патологией гортани и гортаноглотки. В целом, развитие ПРГШ ассоциировано с активацией обоих типов клеточного движения и изменением экспрессионного уровня мРНК белков клеточной подвижности. Ключевые слова: актин-связывающие белки, хронический гиперпластический ларингит, плоскоклеточный рак головы и шеи, локомоция, мезенхималъный и амебоидный типы клеточного движения. Эволюция опухоли сопровождается различными молекулярно-биологическими и цитоморфологическими изменениями характеристик и свойств клеток, включая приобретение подвижности. Описаны два разных способа клеточного передвижения: мезенхимальный и амебоидный, с которыми ассоциированы определенные молекулярные маркеры. Однако неизвестно, на каком этапе злокачественной трансформации проявляются признаки клеточной подвижности. Известно, что клеточная подвижность регулируется актин-связывающими белками, которые принимают активное участие в развитии злокачественных опухолей. Взаимосвязь актин-связывающих белков с разными типами клеточного движения в опухолях человека не установлена. Один из агрессивных типов рака — плоскоклеточный рак головы и шеи (ПРГШ) отличается долгим бессимптомным течением и высоким метастатическим потенциалом, который во многом определяется высокой локомоторной подвижностью клеток плоскоклеточного рака. В связи с этим актуально изучение роли актин-связывающих белков в зависимости от типа клеточной подвижности в развитии ПРГШ. Цель данной работы — изучить экспрессию генов, кодирующих актин-связывающие белки — фасцина (FSCN1), эзрина (EZR), профилина 1 (PFN1), кофилина 1 (CFL1) и аденилилциклаза-ассоциированного протеина 1 (САР1), в зависимости от типа локомоции в ткани ПРГШ и ткани эпителия гортани и гортаноглотки с предопухолевыми изменениями, ассоциированными с диспластическими изменениями слизистой оболочки. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ. Материалом для исследования являлись биоптаты (п=27) ткани больных ПРГШ (T1-4N0-1МО) и образцы, полученные от пациентов (n=10) с хроническим гиперпластическим ларингитом (ХГЛ), осложненным диспластическими изменениями слизистой оболочки (DI-III). Средний возраст пациентов — 51±5.3 года. У всех больных ПРГШ морфологически был верифицирован диагноз плоскоклеточный рак. Все больные проходили обследование и лечение в отделении опухолей головы и шеи НИИ онкологии ТНИМЦ РАН. Работа проведена в соответствии с Указом Президента РФ от 24.12.1993 № 2288 и разрешена этическим комитетом НИИ онкологии. Для получения РНК образцы опухоли помещали в раствор RNAIater ("Ambion") и хранили при -80°С после предварительной 24-часовой инкубации при 4°С для дальнейшего выделения РНК. Тотальную РНК выделяли с помощью набора CCR-50 ("Биосилика"). Качество и целостность РНК оценивали при помощи капиллярного электрофореза на приборе "TapeStation" ("Agilent Technologies") и на спектрофотометре "NanoDrop-2000" ('Thermo Fisher Scientific"). кДНК на матрице РНК получали с помощью набора реагентов "ОТ-1" ("Синтол"). Уровень экспрессии мРНК генов оценивали количественной ПЦР с обратной транскрипцией и в режиме реального времени по технологии SYBR Green на амплификаторе "iCycler" ("Bio-Rad") и "Rotor-gene 6000". Праймеры были подобраны с использованием программы "Vector NTI Advance 11.5" и базы данных NCBI (табл. 1). В качестве референс-гена использовали ген фермента GAPDH. Результаты определяли методом 2AACt. Конечные продукты реакции оценивали с помощью капиллярного электрофореза и анализировали кривую плавления на амплификаторе "Rotor-gene 6000". Полученные результаты статистически обрабатывали в программах "Statistica 6.0" и "PSPP" с помощью методов описательной статистики, а также критериев Шапира—Уилка, Манна—Уитни и Крускала—Уоллиса. Оценку корреляционных связей проводили с использованием рангового коэффициента Спирмена (г). Достоверными принимали значения при р<0.05. Данные представлены как среднее (М)±стандартное отклонение (т). РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ. Для определения типа общей локомоторной активности клеток в образцах ткани определяли экспрессию мРНК SNAIL 1 и VIM, характеризующих мезенхимальный тип клеточной подвижности, и CAPN2 и RND3, характеризующих амебоидный тип клеточной подвижности. Экспрессия SNAIL1 и CAPN2 в ткани больных ПРГШ была выше в 36 и 5 раз соответственно по сравнению с образцами пациентов с ХГЛ (DII-III) (табл. 2). Экспрессия генов VIM и RND3 также различались в группах пациентов с ХГЛ (DII-III) и больных ПРГШ, однако эти данные требуют дальнейшего статистического подтверждения. Высокий уровень экспрессии SNAIL1 и CAPN2 в ткани больных ПРГШ может свидетельствовать о том, что при злокачественной трансформации активируются оба типа клеточного движения, что подтверждается данными литературы, но, вероятно, основной вклад в реализацию локомоторных свойств вносит мезенхимальный тип. Экспрессия мРНК САР1, CFL1, PFN1, EZR и FSCNтакже различалась в группах больных с ХГЛ (DII-III) и ПРГШ. В эпителии пациентов с ХГЛ (DII-III) по сравнению с группой больных с локальными опухолями небольших размеров (T1-2N0M0) и с группой больных с распространенными опухолями (Т2-4N1-2М0) отмечен низкий уровень экспрессии FSCN и EZR и высокий уровень САР1 (табл. 3). Высокий уровень мРНК САР1 в группе больных ПРГШ по сравнению с группой пациентов с ХГЛ (DII-III) согласуется с нашими данными о высоком содержании этого белка в тканях ПРГШ. Сравнительно низкий уровень экспрессии FSCN требует дополнительных исследований. Связи экспрессии уровня мРНК генов актин-связывающих белков и маркеров разных типов клеточного движения оценивали с помощью корреляционного анализа. В выборке пациентов с ХГЛ (DII-III) отмечена сильная связь экспрессии уровня мРНК RND3 и FSCN (r=0.8, р<0.05), что в совокупности с повышенным уровнем экспрессии FCSN представляет собой интересный факт и свидетельствует о вовлеченности фасцина в амебоидный тип клеточной подвижности. Возможно, высокий уровень фасцина у пациентов с ХГЛ (DII-III) связан с воспалением в очаге дисплазии, что согласуется с данными литературы. На выборке образцов ткани больных ПРГШ выявлена связь экспрессии PFN и САР1 с экспрессией SNAIL (R=0.6; р<0.05; R=0.5; р<0.05) и RND3 (R=0.4; р<0.05; R=0.4; р<0.05), что, вероятно, говорит о вовлеченности этих белков в оба типа клеточной подвижности. Таким образом, развитие ПРГШ ассоциировано с активацией мезенхимального и амебоидного типов клеточной локомоции и изменением экспрессионного уровня мРНК белков клеточной подвижности. Результаты дополняют теорию канцерогенеза и в дальнейшем позволят сформировать фундаментальную базу для разработки новых факторов прогноза развития ПРГШ.

Авторы:

Издание: Бюллетень экспериментальной биологии и медицины
Год издания: 2018
Объем: 4с.
Дополнительная информация: 2018.-N 8.-С.209-212. Библ. 15 назв.
Просмотров: 49