Диагностический и прогностический потенциал циркулирующих микроРНК miR-1301-3p, miR-106a-5p, miR-129-5p, miR-3613-3p, miR-647 при раке желудка

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Рак желудка (РЖ) является одной из самых распространённых злокачественных опухолей в мире и занимает пятое место в структуре онкологической смертности. МикроРНК вовлечены в патогенез и прогрессию РЖ как эпигенетические факторы и рассматриваются в качестве вероятных маркеров для неинвазивной диагностики. Нами были выбраны микроРНК, задействованные в регуляции эпигенетических механизмов при РЖ (miR-1301-3p, miR-106a-5p, miR-129-5p, miR-3613-3p, miR-647), и проведён анализ уровня их представленности в плазме крови пациентов. С целью оценки их диагностического и прогностического потенциала мы осуществили поиск корреляций дифференциальной экспрессии с клинико-патологическими характеристиками опухоли при РЖ. В исследование включены 65 образцов плазмы пациентов с РЖ и 48 образцов плазмы, полученной от лиц без опухолевого поражения, которые использовались в качестве контрольной группы. Анализ уровня представленности транскриптов в плазме проведён с помощью метода полимеразной цепной реакции в реальном времени (ПЦР-РВ). При сравнении уровней представленности выбранных микроРНК в плазме пациентов с РЖ и контрольной группы показаны достоверные различия для miR-1301-3p (p = 0,040), miR-106a-5p (p = 0,029), miR-129-5p (p < 0,0001), miR-647 (p < 0,0001). Экспрессия miR-129-5p достоверно ассоциирована с распространённостью первичной опухоли (p = 0,002), с развитием метастазов в регионарные лимфатические узлы (p = 0,003) и отдалённых метастазов (p = 0,003), а также поздней клинической стадией (p = 0,003). Выявлена достоверная корреляция экспрессии miR-3613-3p с клинической стадией РЖ (p = 0,049). При проведении ROC-анализа показано, что объединение miR-106a-5p, miR-129-5p, miR-1301-3p и miR-647 улучшает диагностические и прогностические свойства потенциальной панели маркеров.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

И. В. Буре

ФГАОУ ВО Первый МГМУ им. И.М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский университет); ФГБОУ ДПО Российская медицинская академия непрерывного профессионального образования Минздрава России

Автор, ответственный за переписку.
Email: bureira@mail.ru
Россия, 119435 Москва; 125993 Москва

Е. А. Ветчинкина

ФГАОУ ВО Первый МГМУ им. И.М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский университет)

Email: bureira@mail.ru
Россия, 119435 Москва

А. И. Калинкин

ФГБНУ Медико-генетический научный центр

Email: bureira@mail.ru
Россия, 115478 Москва

Е. Б. Кузнецова

ФГАОУ ВО Первый МГМУ им. И.М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский университет); ФГБНУ Медико-генетический научный центр

Email: bureira@mail.ru
Россия, 119435 Москва; 115478 Москва

А. Э. Киселева

ФГАОУ ВО Первый МГМУ им. И.М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский университет)

Email: bureira@mail.ru
Россия, 119435 Москва

Е. А. Алексеева

ФГАОУ ВО Первый МГМУ им. И.М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский университет); ФГБНУ Медико-генетический научный центр

Email: bureira@mail.ru
Россия, 119435 Москва; 115478 Москва

Н. С. Есетов

ФГАОУ ВО Первый МГМУ им. И.М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский университет)

Email: bureira@mail.ru
Россия, 119435 Москва

М. В. Немцова

ФГАОУ ВО Первый МГМУ им. И.М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский университет); ФГБНУ Медико-генетический научный центр

Email: bureira@mail.ru
Россия, 119435 Москва; 115478 Москва

Список литературы

  1. Szelenberger, R., Kacprzak, M., Saluk-Bijak, J., Zielinska, M., and Bijak, M. (2019) Plasma microRNA as a novel diagnostic, Clin. Chim. Acta, 499, 98-107, https://doi.org/10.1016/j.cca.2019.09.005.
  2. Aalami, A. H., Aalami, F., and Sahebkar, A. (2023) Gastric cancer and circulating microRNAs: an updated systematic review and diagnostic meta-analysis, Curr. Med. Chem., 30, 3798-3814, https://doi.org/10.2174/ 0929867330666221121155905.
  3. Matsuzaki, J., and Ochiya, T. (2017) Circulating microRNAs and extracellular vesicles as potential cancer biomarkers: a systematic review, Int. J. Clin. Oncol., 22, 413-420, https://doi.org/10.1007/s10147-017-1104-3.
  4. Bure, I. V., Mikhaylenko, D. S., Kuznetsova, E. B., Alekseeva, E. A., Bondareva, K. I., Kalinkin, A. I., Lukashev, A. N., Tarasov, V. V., Zamyatnin, A. A., and Nemtsova, M. V. (2020) Analysis of miRNA expression in patients with rheumatoid arthritis during olokizumab treatment, J. Pers Med., 10, E205, https://doi.org/10.3390/ jpm10040205.
  5. Venkatesan, G., Wan Ab Rahman, W. S., Shahidan, W. N. S., Iberahim, S., and Muhd Besari Hashim, A. B. (2023) Plasma-derived exosomal miRNA as potential biomarker for diagnosis and prognosis of vector-borne diseases: a review, Front. Microbiol., 14, 1097173, https://doi.org/10.3389/fmicb.2023.1097173.
  6. Raczkowska, J., Bielska, A., Krętowski, A., and Niemira, M. (2023) Extracellular circulating miRNAs as potential non-invasive biomarkers in non-small cell lung cancer patients, Front. Oncol., 13, 1209299, https://doi.org/10.3389/fonc.2023.1209299.
  7. Chakrabortty, A., Patton, D. J., Smith, B. F., and Agarwal, P. (2023) miRNAs: potential as biomarkers and therapeutic targets for cancer, Genes (Basel), 14, 1375, https://doi.org/10.3390/genes14071375.
  8. Nemtsova, M. V., Kalinkin, A. I., Kuznetsova, E. B., Bure, I. V., Alekseeva, E. A., Bykov, I. I., Khorobrykh, T. V., Mikhaylenko, D. S., Tanas, A. S., and Strelnikov, V. V. (2021) Mutations in epigenetic regulation genes in gastric cancer, Cancers, 13, 4586, https://doi.org/10.3390/cancers13184586.
  9. Tokar, T., Pastrello, C., Rossos, A. E. M., Abovsky, M., Hauschild, A.-C., Tsay, M., Lu, R., and Jurisica, I. (2018) mirDIP 4.1-integrative database of human microRNA target predictions, Nucleic Acids Res., 46, D360-D370, https://doi.org/10.1093/nar/gkx1144.
  10. Wang, F., Xie, Z., Zhang, N., Ding, H., Xiong, K., Guo, L., Huang, H., and Wen, Z. (2022) Has_circ_0008583 modulates hepatocellular carcinoma progression through the miR-1301-3p/METTL3 pathway, Bioengineered, 13, 1185-1197, https://doi.org/10.1080/21655979.2021.2017579.
  11. Yang, F., Wang, H., Yan, B., Li, T., Min, L., Chen, E., and Yang, J. (2021) Decreased level of miR-1301 promotes colorectal cancer progression via activation of STAT3 pathway, Biol. Chem., 402, 805-813, https://doi.org/10.1515/hsz-2020-0301.
  12. Xu, J., Sang, N., Zhao, J., He, W., Zhang, N., and Li, X. (2022) Knockdown of circ_0067934 inhibits gastric cancer cell proliferation, migration and invasion via the miR-1301-3p/KIF23 axis, Mol. Med. Rep., 25, 202, https://doi.org/10.3892/mmr.2022.12718.
  13. Yu, L., Gao, Y., Ji, B., Feng, Z., Li, T., and Luan, W. (2021) CTCF-induced upregulation of LINC01207 promotes gastric cancer progression via miR-1301-3p/PODXL axis, Dig. Liver Dis., 53, 486-495, https://doi.org/10.1016/ j.dld.2020.12.006.
  14. Wang, Z., Liu, M., Zhu, H., Zhang, W., He, S., Hu, C., Quan, L., Bai, J., and Xu, N. (2013) miR-106a is frequently upregulated in gastric cancer and inhibits the extrinsic apoptotic pathway by targeting FAS, Mol. Carcinog., 52, 634-646, https://doi.org/10.1002/mc.21899.
  15. Wang, N., Wang, L., Yang, Y., Gong, L., Xiao, B., and Liu, X. (2017) A serum exosomal microRNA panel as a potential biomarker test for gastric cancer, Biochem. Biophys. Res. Commun., 493, 1322-1328, https://doi.org/10.1016/ j.bbrc.2017.10.003.
  16. Luo, B., Kang, N., Chen, Y., Liu, L., and Zhang, Y. (2018) Oncogene miR-106a promotes proliferation and metastasis of prostate cancer cells by directly targeting PTEN in vivo and in vitro, Minerva Med., 109, 24-30, https://doi.org/10.23736/S0026-4806.17.05342-3.
  17. Cui, X., Wang, X., Zhou, X., Jia, J., Chen, H., and Zhao, W. (2020) miR-106a Regulates Cell Proliferation and Autophagy by Targeting LKB1 in HPV-16-Associated Cervical cancer, Mol. Cancer Res., 18, 1129-1141, https://doi.org/10.1158/1541-7786.MCR-19-1114.
  18. Chen, Y., Huang, T., Yang, X., Liu, C., Li, P., Wang, Z., and Zhi, S. (2018) MicroRNA-106a regulates the proliferation and invasion of human osteosarcoma cells by targeting VNN2, Oncol. Rep., 40, 2251-2259, https://doi.org/10.3892/or.2018.6601.
  19. Meng, R., Fang, J., Yu, Y., Hou, L. K., Chi, J. R., Chen, A. X., Zhao, Y., and Cao, X. C. (2018) miR-129-5p suppresses breast cancer proliferation by targeting CBX4, Neoplasma, 65, 572-578, https://doi.org/10.4149/neo_2018_170814N530.
  20. Wu, Q., Meng, W.-Y., Jie, Y., and Zhao, H. (2018) LncRNA MALAT1 induces colon cancer development by regulating miR-129-5p/HMGB1 axis, J. Cell Physiol., 233, 6750-6757, https://doi.org/10.1002/jcp.26383.
  21. Yang, J. (2022) Expression of miR-129 in patients with gastric cardia adenocarcinoma and prognostic analysis, Clin Lab., 68, https://doi.org/10.7754/Clin.Lab.2021.210338.
  22. Ye, X., Qiu, R., He, X., Hu, Z., Zheng, F., Huang, X., Xie, X., Chen, F., Ou, H., and Lin, G. (2022) miR-647 inhibits hepatocellular carcinoma cell progression by targeting protein tyrosine phosphatase receptor type F, Bioengineered, 13, 1090-1102, https://doi.org/10.1080/21655979.2021.2017628.
  23. Liu, S., Qu, D., Li, W., He, C., Li, S., Wu, G., Zhao, Q., Shen, L., Zhang, J., & Zheng, J. (2022) [Corrigendum] miR-647 and miR-1914 promote cancer progression equivalently by downregulating nuclear factor IX in colorectal cancer, Mol. Med. Rep., 25, 197, https://doi.org/10.3892/mmr.2022.12713.
  24. Zhang, X., Zhang, M., Wang, G., Tian, Y., and He, X. (2018) Tumor promoter role of miR-647 in gastric cancer via repression of TP73, Mol. Med. Rep., 18, 3744-3750, https://doi.org/10.3892/mmr.2018.9358.
  25. Castro-Magdonel, B. E., Orjuela, M., Alvarez-Suarez, D. E., Camacho, J., Cabrera-Muñoz, L., Sadowinski-Pine, S., Medina-Sanson, A., Lara-Molina, C., García-Vega, D., Vázquez, Y., Durán-Figueroa, N., Orozco-Romero, M. J., Hernández-Ángeles, A., and Ponce-Castañeda, M. V. (2020) Circulating miRNome detection analysis reveals 537 miRNAS in plasma, 625 in extracellular vesicles and a discriminant plasma signature of 19 miRNAs in children with retinoblastoma from which 14 are also detected in corresponding primary tumors, PLoS One, 15, e0231394, https://doi.org/10.1371/journal.pone.0231394.
  26. Xiang, F., and Xu, X. (2022) CirRNA F-circEA-2a suppresses the role of miR-3613-3p in colorectal cancer by direct sponging and predicts poor survival, Cancer Manag. Res., 14, 1825-1833, https://doi.org/10.2147/ CMAR.S351518.
  27. Bibi, F., Naseer, M. I., Alvi, S. A., Yasir, M., Jiman-Fatani, A. A., Sawan, A., Abuzenadah, A. M., Al-Qahtani, M. H., & Azhar, E. I. (2016) microRNA analysis of gastric cancer patients from Saudi Arabian population, BMC Genomics, 17, 751, https://doi.org/10.1186/s12864-016-3090-7.
  28. Polyakova, E. A., Zaraiskii, M. I., Mikhaylov, E. N., Baranova, E. I., Galagudza, M. M., and Shlyakhto, E. V. (2021) Association of myocardial and serum miRNA expression patterns with the presence and extent of coronary artery disease: a cross-sectional study, Int. J. Cardiol., 322, 9-15, https://doi.org/10.1016/j.ijcard.2020.08.043.
  29. Yerukala Sathipati, S., Aimalla, N., Tsai, M.-J., Carter, T., Jeong, S., Wen, Z., Shukla, S. K., Sharma, R., and Ho, S.-Y. (2023) Prognostic microRNA signature for estimating survival in patients with hepatocellular carcinoma, Carcinogenesis, 44, 650-661, https://doi.org/10.1093/carcin/bgad062.
  30. Zhu, M., Zhang, N., He, S., Yan, R., and Zhang, J. (2016) MicroRNA-106a functions as an oncogene in human gastric cancer and contributes to proliferation and metastasis in vitro and in vivo, Clin. Exp. Metastasis, 33, 509-519, https://doi.org/10.1007/s10585-016-9795-9.
  31. Hou, X., Zhang, M., and Qiao, H. (2015) Diagnostic significance of miR-106a in gastric cancer, Int. J. Clin. Exp. Pathol., 8, 13096-13101.
  32. Zhu, M., Zhang, N., Lu, X., and He, S. (2018) Negative regulation of Kruppel-like factor 4 on microRNA-106a at upstream transcriptional level and the role in gastric cancer metastasis, Dig. Dis. Sci., 63, 2604-2616, https://doi.org/10.1007/s10620-018-5143-z.
  33. Jiang, Z., Wang, H., Li, Y., Hou, Z., Ma, N., Chen, W., et al. (2016) MiR-129-5p is down-regulated and involved in migration and invasion of gastric cancer cells by targeting interleukin-8, Neoplasma, 63, 673-680, https://doi.org/10.4149/neo_2016_503.
  34. Feng, J., Guo, J., Wang, J.-P., and Chai, B.-F. (2020) MiR-129-5p inhibits proliferation of gastric cancer cells through targeted inhibition on HMGB1 expression, Eur. Rev. Med. Pharmacol. Sci., 24, 3665-3673, https://doi.org/10.26355/eurrev_202004_20829.
  35. Wang, Q., and Yu, J. (2018) MiR-129-5p suppresses gastric cancer cell invasion and proliferation by inhibiting COL1A1, Biochem. Cell Biol., 96, 19-25, https://doi.org/10.1139/bcb-2016-0254.
  36. Yu, X., Song, H., Xia, T., Han, S., Xiao, B., Luo, L., Xi, Y., and Guo, J. (2013) Growth inhibitory effects of three miR-129 family members on gastric cancer, Gene, 532, 87-93, https://doi.org/10.1016/j.gene.2013.09.048.
  37. Liu, Z., Sun, J., Wang, X., and Cao, Z. (2021) MicroRNA-129-5p promotes proliferation and metastasis of hepatocellular carcinoma by regulating the BMP2 gene, Exp. Ther. Med., 21, 257, https://doi.org/10.3892/etm. 2021.9688.
  38. Liu, Q., Jiang, J., Fu, Y., Liu, T., Yu, Y., and Zhang, X. (2018) MiR-129-5p functions as a tumor suppressor in gastric cancer progression through targeting ADAM9, Biomed. Pharmacother., 105, 420-427, https://doi.org/10.1016/ j.biopha.2018.05.105.
  39. Ye, G., Huang, K., Yu, J., Zhao, L., Zhu, X., Yang, Q., Li, W., Jiang, Y., Zhuang, B., Liu, H., Shen, Z., Wang, D., Yan, L., Zhang, L., Zhou, H., Hu, Y., Deng, H., Liu, H., Li, G., and Qi, X. (2017) MicroRNA-647 targets SRF-MYH9 axis to suppress invasion and metastasis of gastric cancer, Theranostics, 7, 3338-3353, https://doi.org/10.7150/thno.20512.
  40. Yang, B., Jing, C., Wang, J., Guo, X., Chen, Y., Xu, R., Peng, L., Liu, J., and Li, L. (2014) Identification of microRNAs associated with lymphangiogenesis in human gastric cancer, Clin. Transl. Oncol., 16, 374-379, https://doi.org/ 10.1007/s12094-013-1081-6.
  41. Vetchinkina, E. A., Kalinkin, A. I., Kuznetsova, E. B., Kiseleva, A. E., Alekseeva, E. A., Nemtsova, M. V., and Bure, I. V. (2022) Diagnostic and prognostic value of long non-coding RNA PROX1-AS1 and miR-647 expression in gastric cancer, Usp. Mol. Onkol., 9, 50-60, https://doi.org/10.17650/2313-805X-2022-9-4-50-60.
  42. Chen, C., Pan, Y., Bai, L., Chen, H., Duan, Z., Si, Q., Zhu, R., Chuang, T.-H., and Luo, Y. (2021) MicroRNA-3613-3p functions as a tumor suppressor and represents a novel therapeutic target in breast cancer, Breast Cancer Res., 23, 12, https://doi.org/10.1186/s13058-021-01389-9.
  43. Nowak, I., Boratyn, E., Durbas, M., Horwacik, I., and Rokita, H. (2018) Exogenous expression of miRNA-3613-3p causes APAF1 downregulation and affects several proteins involved in apoptosis in BE(2)-C human neuroblastoma cells, Int. J. Oncol., 53, 1787-1799, https://doi.org/10.3892/ijo.2018.4509.
  44. Xiong, D.-D., Lv, J., Wei, K.-L., Feng, Z.-B., Chen, J.-T., Liu, K.-C., Chen, G., and Luo, D.-Z. (2017) A nine-miRNA signature as a potential diagnostic marker for breast carcinoma: an integrated study of 1,110 cases, Oncol. Rep., 37, 3297-3304, https://doi.org/10.3892/or.2017.5600.
  45. Silva, C. M. S., Barros-Filho, M. C., Wong, D. V. T., Mello, J. B. H., Nobre, L. M. S., Wanderley, C. W. S., Lucetti, L. T., Muniz, H. A., Paiva, I. K. D., Kuasne, H., Ferreira, D. P. P., Cunha, M. P. S. S., Hirth, C. G., Silva, P. G. B., Sant’Ana, R. O., Souza, M. H. L. P., Quetz, J. S., Rogatto, S. R., and Lima-Junior, R. C. P. (2021) Circulating let-7e-5p, miR-106a-5p, miR-28-3p, and miR-542-5p as a promising microRNA signature for the detection of colorectal cancer, Cancers (Basel), 13, 1493, https://doi.org/10.3390/cancers13071493.
  46. Luo, D., Fan, H., Ma, X., Yang, C., He, Y., Ge, Y., Jiang, M., Xu, Z., and Yang, L. (2021) miR-1301-3p promotes cell proliferation and facilitates cell cycle progression via targeting SIRT1 in gastric cancer, Front. Oncol., 11, 664242, https://doi.org/10.3389/fonc.2021.664242.
  47. Peng, Q., Shen, Y., Lin, K., Zou, L., Shen, Y., and Zhu, Y. (2018) Comprehensive and integrative analysis identifies microRNA-106 as a novel non-invasive biomarker for detection of gastric cancer, J. Transl. Med., 16, 127, https://doi.org/10.1186/s12967-018-1510-y.
  48. Yu, X., Luo, L., Wu, Y., Yu, X., Liu, Y., Yu, X., Zhao, X., Zhang, X., Cui, L., Ye, G., Le, Y., and Guo, J. (2013) Gastric juice miR-129 as a potential biomarker for screening gastric cancer, Med. Oncol., 30, 365, https://doi.org/ 10.1007/s12032-012-0365-y.
  49. Ma, H., Wang, P., Li, Y., Yang, Y., Zhan, S., and Gao, Y. (2019) Decreased expression of serum miR-647 is associated with poor prognosis in gastric cancer, Int. J. Clin. Exp. Pathol., 12, 2552-2558.
  50. Qiao, D.-H., He, X.-M., Yang, H., Zhou, Y., Deng, X., Cheng, L., and Zhou, X. (2021) miR-1301-3p suppresses tumor growth by downregulating PCNA in thyroid papillary cancer, Am. J. Otolaryngol., 42, 102920, https://doi.org/10.1016/j.amjoto.2021.102920.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Уровень представленности miR-1301-3p (a), miR-106a-5p (б), miR-129-5p (в), miR-647 (г) и miR-3613-3p (д) в образцах плазмы пациентов с РЖ относительно образцов плазмы здорового контроля. Статистически значимые величины p отмечены звёздочкой

Скачать (1MB)
Метаданные
3. Рис. 2. Ассоциации между miR-106a-5p, miR-129-5p, miR-3613-3p, miR-1301-3p, miR-647 в группах больных РЖ и здоровых доноров, а также комбинации микроРНК, показавших наилучший результат (miR-129-5p, miR-1301-3p, miR-647). Кривые рабочих характеристик приёмника (ROC-кривые)

Скачать (641KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Ассоциации miR-106a-5p, miR-129-5p, miR-3613-3p, miR-1301-3p, miR-647 с клинико-патологическими характеристиками пациентов с РЖ, а также комбинации микроРНК, показавших наилучший результат: miR-106a-5p, miR-129-5p, miR-647 с распространённостью первичной опухоли (a), miR-106a-5p, miR-129-5p, miR-647 с развитием метастазов в регионарные лимфатические узлы (б), miR-106a-5p, miR-129-5p с развитием отдалённых метастазов (в), miR-106a-5p, miR-647 с перстневидными клетками (г); miR-106a-5p, miR-129-5p, miR-647 с клинической стадией заболевания (д). Кривые рабочих характеристик приёмника (ROC-кривые)

Скачать (3MB)
Метаданные
5. Рис. 4. Гены-мишени для выбранных микроРНК, участвующие в эпигенетической регуляции (красным цветом выделены гены, связанные с метилированием ДНК, синим цветом – гены, регулирующие модификации гистоновых белков, зелёным цветом – гены, регулирующие ремоделлинг хроматина)

Скачать (1MB)
Метаданные
6. П1 Приложения
Скачать (25KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2025