Biopolym. Cell. 2021; 37(1):23-32.
Биомедицина
Паттерн метилирования промоторов генов-онкосупрессоров как предполагаемый набор неинвазивных диагностических маркеров рака предстательной железы
1Маньковская О. С., 2Корсакова А. С., 2Чернявский К. Р., 3Кононенко О. А., 3Стаховский Е. О., 4Бондаренко Ю. М., 1, 5Кашуба В. И., 1Геращенко Г. В.
  1. Институт молекулярной биологии и генетики НАН Украины
    ул. Академика Заболотного, 150, Киев, Украина, 03143
  2. Учебно-научный центр «Институт биологии и медицины»
    Киевского национального университета имени Тараса Шевченко
    ул. Владимирская, 64/13, Киев, Украина, 01601
  3. Национальный институт рака
    ул. Ломоносова, 33/43, Киев, Украина, 03022
  4. Государственное учреждение «Институт урологии Национальной академии медицинских наук Украины»
    ул. Ю. Коцюбинского, 9-А, Киев, Украина, 04053
  5. Каролинский институт
    Стокгольм SE-171 77, Швеция

Abstract

Цель. Оценить метилирование промоторов ряда потенциальных генов-супрессоров роста РПЖ в опухолевой ткани и в моче пациентов с РПЖ для лучшего понимания регуляции экспрессии генов при развитии РПЖ и оценить возможность использования метилирования генов онкосупрессоров в качестве неинвазивных маркеров РПЖ. Методы. Для количественного анализа метиллирования промоторов исследуемых генов использовали количественную метилспецифичную ПЦР (qMSP), для выявления метилирования в образцах мочи проводили метилспецифическую ПЦР, результаты которой проверяли с помощью электрофореза. Результаты. Уровень метилирования промотора RASSF1A значительно выше в TMPRSS2: ERG положительных аденокарциномах. Метилирования промоторов NKX3.1, PTEN и RASSF1A является частым событием для пациентов с РПЖ по сравнению с условно здоровыми лицами. Метилирования CDH1 и GDF15 часто встречается у пациентов с РПЖ, по сравнению с пациентами с воспалением. Выводы. Вышеупомянутые пять генов могут образовать панель для раннего неинвазивного выявления РПЖ. Этот набор можно совместить с выявлением TMPRSS2: ERG транскрипта. Нужно провести больше работы, чтобы понять молекулярные механизмы, объясняющие функциональную роль метилирования промотора выбранных генов.
Keywords: метилирования промотора гена, гены-онкосупрессоры, неинвазивная диагностика, рак предстательной железы

References

[1] Angeles AK, Bauer S, Ratz L, Klauck SM, Sültmann H. Genome-Based Classification and Therapy of Prostate Cancer. Diagnostics (Basel). 2018;8(3):62.
[2] Pentyala S, Whyard T, Pentyala S, Muller J, Pfail J, Parmar S, Helguero CG, Khan S. Prostate cancer markers: An update. Biomed Rep. 2016;4(3):263-268.
[3] Tolkach Y, Kristiansen G. The Heterogeneity of Prostate Cancer: A Practical Approach. Pathobiology. 2018;85(1-2):108-116.
[4] Wallis CJ, Nam RK. Prostate Cancer Genetics: A Review. EJIFCC. 2015;26(2):79-91.
[5] Chen YC, Tsao CM, Kuo CC, Yu MH, Lin YW, Yang CY, Li HJ, Yan MD, Wang TJ, Chou YC, Su HY. Quantitative DNA methylation analysis of selected genes in endometrial carcinogenesis. Taiwan J Obstet Gynecol. 2015;54(5):572-9.
[6] Olkhov-Mitsel E, Van der Kwast T, Kron KJ, Ozcelik H, Briollais L, Massey C, Recker F, Kwiatkowski M, Fleshner NE, Diamandis EP, Zlotta AR, Bapat B. Quantitative DNA methylation analysis of genes coding for kallikrein-related peptidases 6 and 10 as biomarkers for prostate cancer. Epigenetics. 2012;7(9):1037-45.
[7] Bakavicius A, Daniunaite K, Zukauskaite K, Barisiene M, Jarmalaite S, Jankevicius F. Urinary DNA methylation biomarkers for prediction of prostate cancer upgrading and upstaging. Clin Epigenetics. 2019;11(1):115.
[8] Larsen LK, Lind GE, Guldberg P, Dahl C. DNA-Methylation-Based Detection of Urological Cancer in Urine: Overview of Biomarkers and Considerations on Biomarker Design, Source of DNA, and Detection Technologies. Int J Mol Sci. 2019;20(11):2657.
[9] Gerashchenko GV, Mankovska OS, Dmitriev AA, Mevs LV, Rosenberg EE, Pikul MV, Marynychenko MV, Gryzodub OP, Stakhovsky EO, Kashuba VI. Expression of epithelial-mesenchymal transition-related genes in pros-tate tumours. Biopolym Cell. 2017; 33(5):335–35.
[10] Zhang J, Hu S, Li Y. KRT18 is correlated with the malignant status and acts as an oncogene in colorectal cancer. Biosci Rep. 2019;39(8):BSR20190884.
[11] Imtiaz H, Afroz S, Hossain MA, Bellah SF, Rahman MM, Kadir MS, Sultana R, Mazid MA, Rahman MM. Genetic polymorphisms in CDH1 and Exo1 genes elevate the prostate cancer risk in Bangladeshi population. Tumour Biol. 2019;41(3):1010428319830837.
[12] Satelli A, Li S. Vimentin in cancer and its potential as a molecular target for cancer therapy. Cell Mol Life Sci. 2011;68(18):3033-46.
[13] Geybels MS, Fang M, Wright JL, Qu X, Bibikova M, Klotzle B, Fan JB, Feng Z, Ostrander EA, Nelson PS, Stanford JL. PTEN loss is associated with prostate cancer recurrence and alterations in tumor DNA methylation profiles. Oncotarget. 2017;8(48):84338-84348.
[14] Bhatia-Gaur R, Donjacour AA, Sciavolino PJ, Kim M, Desai N, Young P, Norton CR, Gridley T, Cardiff RD, Cunha GR, Abate-Shen C, Shen MM. Roles for Nkx3.1 in prostate development and cancer. Genes Dev. 1999;13(8):966-77.
[15] Dubois F, Bergot E, Zalcman G, Levallet G. RASSF1A, puppeteer of cellular homeostasis, fights tumorigenesis, and metastasis-an updated review. Cell Death Dis. 2019;10(12):928.
[16] Wischhusen J, Melero I, Fridman WH. Growth/Differentiation Factor-15 (GDF-15): From Biomarker to Novel Targetable Immune Checkpoint. Front Immunol. 2020;11:951.
[17] Mankovska O, Skrypnikova O, Panasenko G, Kononenko O, Vikarchuk M, Stakhovskyy E, Kashuba V. Detection of methylation of VIM, TMEFF2 and GDF15 in the urine of patient with bladder cancer in Ukrainian population. NaUKMA Res Pape Biol Ecol. 2016; 184: 23–9.
[18] Sambrook J, Fritsch EE, Maniatis T. Molecular Cloning: A Laboratory Manual 2nd Edition. Cold Spring Harbor Laboratory Press 1989. 625 p