Biopolym. Cell. 2019; 35(1):39-53.
http://dx.doi.org/10.7124/bc.000995
Геноміка, транскриптоміка та протеоміка
Експресія пухлино-асоційованих генів у пухлинах передміхурової залози на рівнях мРНК та білків
1Геращенко Г. В., 2Григорук О. В., 1Розенберг Є. Е., 3Бондаренко Ю. М., 4, 5Кашуба О. В., 1, 5Кашуба В. І.
  1. Інститут молекулярної біології і генетики НАН України
    Вул. Академіка Заболотного, 150, Київ, Україна, 03680
  2. Клініка "Борис"
    12А, пр-т Миколи Бажана, Київ, Україна, 02140
  3. Державна установа «Інститут урології Національної академії медичних наук України»
    вул. Ю. Коцюбинського, 9-А, Київ, Україна, 04053
  4. Інститут експериментальної патології, онкології і радіобіології ім. Р. Є. Кавецького
    вул. Васильківська, 45, Київ, Україна, 03022
  5. Каролінський інститут
    Стокгольм SE-171 77, Швеція

Abstract

Мета. Проаналізувати патерни експресії пухлино-асоційованих генів на рівнях мРНК та протеїнів та вивчити можливу асоціацію між експресією цих генів та генів, що контролюють епітеліально-мезенхимальний перехід, маркерів раку передміхурової залози та стромальних елементів. Методи. Відносні рівні експресії (ВЕ) генів були встановлені за допомогою кількісної ПЛР (кПЛР) у 29 зразках аденокарцином передміхурової залози (П) з різними ступенями Глісона (СГ) та стадіями захворювання, 29 парних умовно-нормальних тканин передміхурової залози (Н) та 14 зразках аденом (А). Імуногістохімія (ІГХ) була використана для встановлення рівнів експресії протеїнів. Результати. Виявлено значні відмінності ВЕ (p<0.05) для трьох генів (FOS, PLAU, EPDR1) між групами П, Н та А. FOS має підвищені рівні ВЕ у групах П та Н у порівнянні з А, тоді як PLAU та EPDR1 навпаки знижені рівні ВЕ у цих групах. Примітно, що п’ять генів (FOS, EFNA5, TAGLN, PLAU та EPDR1) мають зміни ВЕ в залежності від СГ у П у порівнянні з А та/або Н. Крім того, згідно кластеризації за методом К-центрів FOS, PLAU та EDPR1 мають різноманітні рінві ВЕ у групах аденокарцином з різними СГ. Білок FOS має підвищений сигнал у аденокарциномах у порівнянні з аденомами. Ті ж зміни продемонстровані й кПЛР. Експресія FOS підвищується при розвитку пухлин, тобто, вона є вищою у пухлинах з 3-4 стадією. Експресія PLAU навпаки знижується, як було показано кПЛР та ІГХ методами. Висновки. Дані IГХ дозволили зрозуміти високий рівень дисперсії ВЕ. В основному це пов'язано з експресією генів у інших типах клітин, а не тільки в клітинах передміхурової залози. Для успішної кластеризації, потенційного прогнозу та створення специфічних панелей біомаркерів ці два методи повинні бути адекватно об'єднані.
Keywords: рак передміхурової залози, патерни експресії генів, простато-специфічні пухлино-асоційовані гени, ІГХ аналіз
Повний текст: (PDF, англійською)

References

[1] Rosenberg EE, Prudnikova TY, Gerashchenko GV, Grigorieva EV, Kashuba VI. Search for genes – potential markers of aggressiveness and metastasis for human prostate cancer. Biopolym Cell. 2013; 29(6):499–505.
[2] Rosenberg IeE, Herashchenko HV, Kashuba VI. [Comparative analysis of gene expression in normal and cancer human prostate cell lines]. Ukr Biochem J. 2014;86(2):119-28.
[3] Rosenberg EE, Gerashchenko GV, Hryshchenko NV, Mevs LV, Nekrasov KA, Lytvynenko RA, Vitruk YV, Gryzodub OP, Stakhovsky EA, Kashuba VI. Expression of cancer-associated genes in prostate tumors. Exp Oncol. 2017;39(2):131-137.
[4] Paller C, Pu H, Begemann DE, Wade CA, Hensley PJ, Kyprianou N. TGF-β receptor I inhibitor enhances response to enzalutamide in a pre-clinical model of advanced prostate cancer. Prostate. 2019;79(1):31-43.
[5] Wang H, Song K, Sponseller TL, Danielpour D. Novel function of androgen receptor-associated protein 55/Hic-5 as a negative regulator of Smad3 signaling. J Biol Chem. 2005;280(7):5154-62.
[6] Webber JP, Spary LK, Mason MD, Tabi Z, Brewis IA, Clayton A. Prostate stromal cell proteomics analysis discriminates normal from tumour reactive stromal phenotypes. Oncotarget. 2016;7(15):20124-39.
[7] Trabert B, Eldridge RC, Pfeiffer RM, Shiels MS, Kemp TJ, Guillemette C, Hartge P, Sherman ME, Brinton LA, Black A, Chaturvedi AK, Hildesheim A, Berndt SI, Safaeian M, Pinto L, Wentzensen N. Prediagnostic circulating inflammation markers and endometrial cancer risk in the prostate, lung, colorectal and ovarian cancer (PLCO) screening trial. Int J Cancer. 2017;140(3):600-610.
[8] Liu Q, Russell MR, Shahriari K, Jernigan DL, Lioni MI, Garcia FU, Fatatis A. Interleukin-1β promotes skeletal colonization and progression of metastatic prostate cancer cells with neuroendocrine features. Cancer Res. 2013;73(11):3297-305.
[9] Piechaczyk M, Blanchard JM. c-fos proto-oncogene regulation and function. Crit Rev Oncol Hematol. 1994;17(2):93-131. Review.
[10] Alfonso-Gonzalez C, Riesgo-Escovar JR. Fos metamorphoses: Lessons from mutants in model organisms. Mech Dev. 2018;154:73-81.
[11] Uluçkan Ö, Guinea-Viniegra J, Jimenez M, Wagner EF. Signalling in inflammatory skin disease by AP-1 (Fos/Jun). Clin Exp Rheumatol. 2015;33(4 Suppl 92):S44-9.
[12] Bakiri L, Hamacher R, Graña O, Guío-Carrión A, Campos-Olivas R, Martinez L, Dienes HP, Thomsen MK, Hasenfuss SC, Wagner EF. Liver carcinogenesis by FOS-dependent inflammation and cholesterol dysregulation. J Exp Med. 2017;214(5):1387-1409.
[13] Hao Y, Zhu L, Yan L, Liu J, Liu D, Gao N, Tan M, Gao S, Lin B. c-Fos mediates α1, 2-fucosyltransferase 1 and Lewis y expression in response to TGF-β1 in ovarian cancer. Oncol Rep. 2017;38(6):3355-3366.
[14] Shankar E, Song K, Corum SL, Bane KL, Wang H, Kao HY, Danielpour D. A Signaling Network Controlling Androgenic Repression of c-Fos Protein in Prostate Adenocarcinoma Cells. J Biol Chem. 2016;291(11):5512-26. PubMed Central
[15] Sharma NV, Pellegrini KL, Ouellet V, Giuste FO, Ramalingam S, Watanabe K, Adam-Granger E, Fossouo L, You S, Freeman MR, Vertino P, Conneely K, Osunkoya AO, Trudel D, Mes-Masson AM, Petros JA, Saad F, Moreno CS. Identification of the Transcription Factor Relationships Associated with Androgen Deprivation Therapy Response and Metastatic Progression in Prostate Cancer. Cancers (Basel). 2018;10(10). pii: E379.
[16] Le Bras GF, Taubenslag KJ, Andl CD. The regulation of cell-cell adhesion during epithelial-mesenchymal transition, motility and tumor progression. Cell Adh Migr. 2012;6(4):365-73.
[17] Huang CY, Chang MC, Huang WY, Huang CT, Tang YC, Huang HD, Kuo KT, Chen CA, Cheng WF. Urokinase-type plasminogen activator resulting from endometrial carcinogenesis enhances tumor invasion and correlates with poor outcome of endometrial carcinoma patients. Sci Rep. 2015;5:10680.
[18] BBanyard J, Chung I, Migliozzi M, Phan DT, Wilson AM, Zetter BR, Bielenberg DR. Identification of genes regulating migration and invasion using a new model of metastatic prostate cancer. BMC Cancer. 2014;14:387.
[19] Gerashchenko GV, Mevs LV, Chashchina LI, Pikul MV, Gryzodub OP, Stakhovsky EO, Kashuba VI. Expression of steroid and peptide hormone receptors, metabolic enzymes and EMT-related genes in prostate tumors in relation to the presence of the TMPRSS2/ERG fusion. Exp Oncol. 2018;40(2):101-108.
[20] Gerashchenko GV, Rynditch AV, Kashuba VI. Molecular profiling of prostate tumors. Dopov Nac Acad Nauk Ukr. 2018; 6: 113-9.
[21] 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 prostate tumours. Biopolym Cell. 2017; 33(5):335–55.
[22] Mevs LV, Gerashchenko GV, Rosenberg EE, Pikul MV, Marynychenko MV, Gryzodub OP, Vozianov SO, Stakhovsky EA, Kashuba VI. Detection of prostate specific ETS fusion transcripts in cancer samples. Biopolym Cell. 2017; 33(4):256-67.
[23] Schmidt U, Fuessel S, Koch R, Baretton GB, Lohse A, Tomasetti S, Unversucht S, Froehner M, Wirth MP, Meye A. Quantitative multi-gene expression profiling of primary prostate cancer. Prostate. 2006;66(14):1521-34.
[24] Benjamini Y, Hochberg Y. Controlling the false discovery rate: a practical and powerful approach to multiple testing. J R Stat Soc Series B Stat Methodol. 1995; 57(1): 289-300.