Назад
Возможно, скоро можно будет отличать медуллобластомы четвертой группы - наиболее распространенные злокачественные опухоли мозга у детей - от более агрессивных опухолей третьей группы.
Исследование, основанное на малоизученной части РНК, которая создает белки, может привести к разработке более точечных препаратов для лечения рака, считают исследователи из Онкологического центра Джона Хопкинса. Выделено четыре группы медуллобластом, причем группа 3 является самой агрессивной - выживаемость в течение 5 лет составляет от 45% до 60%. Группа 4 - наиболее распространенная форма медуллобластомы, составляющая 35-40% всех случаев. Результаты исследования были опубликованы 22 августа в журнале Neuro-Oncology Advances.
На сегодняшний день трудно отличить опухоли группы 3, которые имеют лучший прогноз (пятилетняя выживаемость составляет 75%-80%), от опухолей группы 4. Лечение опухолей группы 3 более агрессивное, чем группы 4, часто включает лучевую терапию. Для различения медуллобластом 3-й и 4-й групп используется иммуногистохимия образцов ткани - специализированный анализ, применяемый для различения типов, - и визуализация.
"Медуллобластомы группы 3 и группы 4 очень похожи друг на друга, и их трудно различить под микроскопом. Поэтому мы начали изучать молекулярные маркеры", - рассказывает старший автор исследования Ранджан Перера. В частности, исследователи изучили длинные некодирующие РНК (lncRNA), которые, как считали эксперты, не играют никакой роли в построении белков. Однако новые данные показывают, что они играют определенную роль в регуляции экспрессии генов, которая влияет на рост и поведение рака.
Перера и его соавторы обнаружили, что ген lncRNA под названием SPRIGHTLY высоко экспрессируется в медуллобластомах 4-й группы, но не 3-й группы. "Мы обнаружили, что эта длинная некодирующая РНК (SPRIGHTLY) взаимодействует с одним геном под названием SMYD3", - сказал он. SMYD3 регулирует рецептор эндотелиального фактора роста (EGFR), который помогает раку развивать новые кровеносные сосуды, питающие опухоль. "Очевидно, что SPRIGHTLY может служить биомаркером для группы 4, потому что мы не наблюдали этого в группе 3 или двух других группах", - отмечает он.
Исследователи изучали SPRIGHTLY в мышиной и человеческой моделях медуллобластомы и обнаружили, что развивающиеся опухоли были меньше, чем клетки без SPRIGHTLY. Рост опухоли также был медленнее в моделях, где SPRIGHTLY деактивировался, что подтверждает роль SPRIGHTLY в росте и распространении опухоли. Авторы также провели лабораторные тесты, которые показали, что SPRIGHTLY взаимодействует с другим белком под названием PTPB1, который регулирует производство белка SMYD3. Этот путь усиливает экспрессию EGFR в медуллобластомах группы 4 - и потенциально является мишенью для лечения. Существует несколько препаратов, которые ингибируют EGFR. Конечно, необходимо проделать большую работу, чтобы лучше понять молекулярные механизмы пути SPRIGHTLY в медуллобластомах группы 4, прежде чем приступить к поиску методов лечения.
Bongyong Lee et al. Длинная некодирующая РНК SPRIGHTLY и ее партнер по связыванию PTBP1 регулируют пропуск экзона 5 транскриптов SMYD3 в медуллобластомах группы 4 (аннотация).
Хотя некоторые регуляторные гены, сигнальные пути и генные регуляторные сети, изменяющиеся при медуллобластоме (МБ), известны, роль некодирующих РНК, особенно длинных некодирующих РНК (lncRNAs), описана недостаточно. В данном исследовании мы сообщаем, что ген lncRNA SPRIGHTLY (SPRY4-IT1) повышен в медуллобластоме 4 группы (G4 MB).
Методы
Экспрессия SPRIGHTLY была оценена в ксенотрансплантатах, полученных от пациентов подгруппы МБ, клеточных линиях и образцах пациентов. Влияние гемизиготной делеции SPRIGHTLY на пролиферацию, инвазию, апоптоз и образование колоний оценивали in vitro и на рост опухоли in vivo. Для оценки партнеров по связыванию SPRIGHTLY использовали анализ dChIRP pull-down, подтвержденный иммунопреципитацией. Транскрипты SMYD3 ΔE5 исследовали в клеточных линиях и общедоступных данных RNA-seq. Анализ путей проводился с помощью фосфо-киназного профилирования и RNA-seq.
Результаты
CRISPR/Cas9 делеция SPRIGHTLY снижала жизнеспособность и инвазию клеток и увеличивала апоптоз в клеточных линиях G4 MB in vitro. Гемизиготные удаленные клетки G4 MB с SPRIGHTLY, введенные в мозжечок мыши, дали меньшие опухоли, чем опухоли, полученные из родительских клеток, экспрессирующих обе копии SPRIGHTLY. SPRIGHTLY lncRNA связывается с интронной областью транскрипта пре-мРНК SMYD3. SPRIGHTLY также взаимодействовала с белком PTPB1, регулируя пропуск экзонов SMYD3 для получения аберрантного белка. Регулирование SMYD3 с помощью SPRIGHTLY усилило экспрессию генов пути EGFR в клеточных линиях G4 MB и активировало экспрессию генов, связанных с клеточной коагуляцией/гемостазом, что указывает на новую онкогенную роль в G4 MB.
Выводы
Эти результаты демонстрируют важность lncRNA SPRIGHTLY как промотора G4 MB и роль оси SPRIGHTLY-SMYD3-PTPB1 как важного онкогенного регулятора в MБ.
