1. Институт молекулярной биологии и биофизики — структурное подразделение федерального исследовательского центра фундаментальной и трансляционной медицины, Новосибирск, Россия 2. Институт молекулярной биологии и биофизики — структурное подразделение федерального исследовательского центра фундаментальной и трансляционной медицины, Новосибирск, Россия; Национальный медицинский исследовательский центр им. акад. Е.Н. Мешалкина, Новосибирск, Россия 3. Институт молекулярной биологии и биофизики — структурное подразделение федерального исследовательского центра фундаментальной и трансляционной медицины, Новосибирск, Россия; Новосибирский национальный исследовательский государственный университет, Новосибирск, Россия 4. Новосибирский областной клинический онкологический диспансер, Новосибирск, Россия
Курение является фактором риска развития немелкоклеточного рака лёгкого (НМКРЛ), наиболее распространённые подтипы которого — аденокарцинома лёгкого (АКЛ) и плоскоклеточный рак лёгкого (ПКРЛ). Сигаретный дым содержит лиганды арилгидрокарбонового рецептора (AhR), например, бензо(а)пирен (BaP), который через активацию AhR может изменять экспрессию многих (в том числе микроРНК-кодирующих) генов. В настоящем исследовании мы оценили экспрессию некоторых из микроРНК, потенциально регулируемых AhR (miRNA-21, -342, -93, -181a, -146a), а также CYP1A1 — известного гена-мишени AhR. Исследование выполнено в образцах опухолей лёгких курящих и некурящих пациентов с АКЛ и курящих пациентов с ПКРЛ. У этих же пациентов на расстоянии не менее 5 см от границы опухоли были также отобраны макроскопически нормальные ткани лёгкого. Полученные нами результаты для микроРНК мы сравнили с данными из TCGA (The Cancer Genome Atlas). У 76,7% некурящих пациентов с АКЛ в опухолевых или нормальных тканях лёгких мРНК CYP1A1 не была обнаружена, тогда как среди курящих пациентов почти в половине случаев (47,5% для ПКРЛ и 42,5% для АКЛ) в опухолевых тканях была зарегистрирована экспрессия CYP1A1. Мы подтвердили, что профиль экспрессии AhR-регулируемых микроРНК различен в АКЛ и ПКРЛ и зависит от статуса курения: у всех пациентов с АКЛ экспрессия онкогенных miRNA-21 и miRNA-93 в опухолевых тканях была выше, чем в условно-нормальной ткани лёгких от этих же пациентов, однако у пациентов с ПКРЛ из выборки уровни этих микроРНК в опухолевой и условно-нормальной тканях лёгких достоверно не различались. Результаты наших исследований и данные TCGA указывают на зависимость экспрессии miRNA-181a и miRNA-146а у пациентов с АКЛ от курения — экспрессия этих микроРНК значительно ниже в опухолевых тканях курящих пациентов, что может быть связано с регуляцией их экспрессии AhR и AhRR (репрессор AhR). Полученные результаты подтверждают, что курение оказывает влияние на профиль экспрессии микроРНК, что следует учитывать при поиске новых диагностических и терапевтических мишеней при НМКРЛ.
Калинина Т.С., Конончук В.В., Валембахов И.С., Пустыльняк В.О., Козлов В.В., Гуляева Л.Ф. (2024) Экспрессия микроРНК, потенциально регулируемых AhR, в тканях немелкоклеточного рака лёгкого у курящих и некурящих пациентов. Биомедицинская химия, 70(1), 52-60.
Калинина Т.С. и др. Экспрессия микроРНК, потенциально регулируемых AhR, в тканях немелкоклеточного рака лёгкого у курящих и некурящих пациентов // Биомедицинская химия. - 2024. - Т. 70. -N 1. - С. 52-60.
Калинина Т.С. и др., "Экспрессия микроРНК, потенциально регулируемых AhR, в тканях немелкоклеточного рака лёгкого у курящих и некурящих пациентов." Биомедицинская химия 70.1 (2024): 52-60.
Калинина, Т. С., Конончук, В. В., Валембахов, И. С., Пустыльняк, В. О., Козлов, В. В., Гуляева, Л. Ф. (2024). Экспрессия микроРНК, потенциально регулируемых AhR, в тканях немелкоклеточного рака лёгкого у курящих и некурящих пациентов. Биомедицинская химия, 70(1), 52-60.
Список литературы
Pohjanvirta R. (ed.) (2012) The AH Receptor in Biology and Toxicology. John Wiley & Sons Ltd, New Jersey, 533 p. CrossRef Scholar google search
Poland A., Glover E., Kende A.S. (1976) Stereospecific, high affinity binding of 2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin by hepatic cytosol. Evidence that the binding species is receptor for induction of aryl hydrocarbon hydroxylase. J. Biol. Chem., 251(16), 4936-4946. CrossRef Scholar google search
Safe S., Jin U.H., Park H., Chapkin R.S., Jayaraman A. (2020) Aryl hydrocarbon receptor (AHR) ligands as selective AHR modulators (SAhRMs). Int. J. Mol. Sci., 21(18), 6654. CrossRef Scholar google search
Safe S., Han H., Goldsby J., Mohankumar K., Chapkin R.S. (2018) Aryl hydrocarbon receptor (AhR) ligands as selective AhR modulators: Genomic studies. Curr. Opin. Toxicol., 11-12, 10-20. CrossRef Scholar google search
Murray I.A., Patterson A.D., Perdew G.H. (2014) Aryl hydrocarbon receptor ligands in cancer: Friend and foe. Nat. Rev. Cancer, 14(12), 801-814. CrossRef Scholar google search
Kolluri S.K., Jin U.H., Safe S. (2017) Role of the aryl hydrocarbon receptor in carcinogenesis and potential as an anti-cancer drug target. Arch. Toxicol., 91(7), 2497-2513. CrossRef Scholar google search
Tsay J.J., Tchou-Wong K.M., Greenberg A.K., Pass H., Rom W.N. (2013) Aryl hydrocarbon receptor and lung cancer. Anticancer Res., 33(4), 1247-1256. Scholar google search
Li Y., Hecht S.S. (2022) Carcinogenic components of tobacco and tobacco smoke: A 2022 update. Food Chem. Toxicol., 165, 113179. CrossRef Scholar google search
Kaiserman M.J., Rickert W.S. (1992) Carcinogens in tobacco smoke: Benzo[a]pyrene from Canadian cigarettes and cigarette tobacco. Am. J. Public Health, 82(7), 1023-1026. CrossRef Scholar google search
Yang S.Y., Ahmed S., Satheesh S.V., Matthews J. (2018) Genome-wide mapping and analysis of aryl hydrocarbon receptor (AHR)- and aryl hydrocarbon receptor repressor (AHRR)-binding sites in human breast cancer cells. Arch. Toxicol., 92(1), 225-240. CrossRef Scholar google search
O'Brien J., Hayder H., Zayed Y., Peng C. (2018) Overview of microRNA biogenesis, mechanisms of actions, and circulation. Front. Endocrinol., 9, 402. CrossRef Scholar google search
Ovchinnikov V.Y., Antonets D.V., Gulyaeva L.F. (2018) The search of CAR, AhR, ESRs binding sites in promoters of intronic and intergenic microRNAs. J. Bioinform. Comput. Biol., 16(1), 1750029. CrossRef Scholar google search
Han R., Guan Y., Tang M., Li M., Zhang B., Fei G., Zhou S., Wang R. (2023) High expression of PSRC1 predicts poor prognosis in lung adenocarcinoma. J. Cancer, 14(17), 3321-3334. CrossRef Scholar google search
Shi L., Middleton J., Jeon Y.J., Magee P., Veneziano D., Laganà A., Leong H.S., Sahoo S., Fassan M., Booton R., Shah R., Crosbie P.A.J., Garofalo M. (2018) KRAS induces lung tumorigenesis through microRNAs modulation. Cell Death Disease, 9(2), 219. CrossRef Scholar google search
Служев М.И., Зарайский М.И., Семиглазов В.В., Семиглазова Т.Ю., Ткаченко Е.В., Кондратьев С.В., Бриш Н.А., Алексеева Ю.В., Петрик Ю.В., Сидорова А.Н. (2022) Сравнительный анализ профилей экспрессии генов опухолевого контроля и микроРНК в опухолевой и перифокальной ткани у пациентов с колоректальным раком. Сибирский онкологический журнал, 21(2), 55-64. CrossRef Scholar google search
Kalinina T.S., Kononchuk V.V., Yakovleva A.K., Alekseenok E.Y., Sidorov S.V., Gulyaeva L.F. (2020) Association between lymph node status and expression levels of androgen receptor, miR-185, miR-205, and miR-21 in breast cancer subtypes. Int. J. Breast Cancer, 2020, 3259393. CrossRef Scholar google search
Chen C., Ridzon D.A., Broomer A.J., Zhou Z., Lee D.H., Nguyen J.T., Barbisin M., Xu N.L., Mahuvakar V.R., Andersen M.R., Lao K.Q., Livak K.J., Guegler K.J. (2005) Real-time quantification of microRNAs by stem-loop RT-PCR. Nucleic Acids Res., 33(20), e179. CrossRef Scholar google search
Rouillard A.D., Gundersen G.W., Fernandez N.F., Wang Z., Monteiro C.D., McDermott M.G., Ma'ayan A. (2016) The Harmonizome: A collection of processed datasets gathered to serve and mine knowledge about genes and proteins. Database (Oxford), 2016, baw100. CrossRef Scholar google search
Chandrashekar D.S., Karthikeyan S.K., Korla P.K., Patel H., Shovon A.R., Athar M., Netto G.J., Qin Z.S., Kumar S., Manne U., Creighton C.J., Varambally S. (2022) UALCAN: An update to the integrated cancer data analysis platform. Neoplasia, 25, 18-27. CrossRef Scholar google search
van Rooij J.G., Veeger M.M., Bodelier-Bade M.M., Scheepers P.T., Jongeneelen F.J. (1994) Smoking and dietary intake of polycyclic aromatic hydrocarbons as sources of interindividual variability in the baseline excretion of 1-hydroxypyrene in urine. Int. Arch. Occup. Environ., 66(1), 55-65. CrossRef Scholar google search
Vu A.T., Taylor K.M., Holman M.R., Ding Y.S., Hearn B., Watson C.H. (2015) Polycyclic aromatic hydrocarbons in the mainstream smoke of popular U.S. cigarettes. Chem. Res. Toxicol., 28(8), 1616-1626. CrossRef Scholar google search
Stading R., Gastelum G., Chu C., Jiang W., Moorthy B. (2021) Molecular mechanisms of pulmonary carcinogenesis by polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs): Implications for human lung cancer. Semin. Cancer Biol., 76, 3-16. CrossRef Scholar google search
Das D.N., Ravi N. (2022) Influences of polycyclic aromatic hydrocarbon on the epigenome toxicity and its applicability in human health risk assessment. Environ. Res., 213, 113677. CrossRef Scholar google search
Chen Z., Ying J., Shang W., Ding D., Guo M., Wang H. (2021) miR-342-3p regulates the proliferation and apoptosis of NSCLC cells by targeting BCL-2. Technol. Cancer Res. Treat., 20, 15330338211041193. CrossRef Scholar google search
Simiene J., Dabkeviciene D., Stanciute D., Prokarenkaite R., Jablonskiene V., Askinis R., Normantaite K., Cicenas S., Suziedelis K. (2023) Potential of miR-181a-5p and miR-630 as clinical biomarkers in NSCLC. BMC Cancer, 23(1), 857. CrossRef Scholar google search
Bica-Pop C., Cojocneanu-Petric R., Magdo L., Raduly L., Gulei D., Berindan-Neagoe I. (2018) Overview upon miR-21 in lung cancer: Focus on NSCLC. Cell. Mol. Life Sci., 75(19), 3539-3551. CrossRef Scholar google search
Yang W., Bai J., Liu D., Wang S., Zhao N., Che R., Zhang H. (2018) MiR-93-5p up-regulation is involved in non-small cell lung cancer cells proliferation and migration and poor prognosis. Gene, 647, 13-20. CrossRef Scholar google search
Grieshober L., Graw S., Barnett M.J., Thornquist M.D., Goodman G.E., Chen C., Koestler D.C., Marsit C.J., Doherty J.A. (2020) AHRR methylation in heavy smokers: Associations with smoking, lung cancer risk, and lung cancer mortality. BMC Cancer, 20(1), 905. CrossRef Scholar google search
