Ко-метилирование в согласованной регуляции группы генов апоптоза при раке молочной железы
Аннотация
Актуальность. Согласно последним данным мировой статистики, рак молочной железы (РМЖ) опередил рак легких по заболеваемости среди женщин. Эпигенетические изменения возникают на самых ранних этапах трансформации нормальной клетки в опухолевую и позволяют заранее предсказать возможность возникновения РМЖ, что отражает преимущества эпигенетики в предупреждении предраковых заболеваний и ранней диагностике. Кроме того, эпигенетические модификации обратимы, а генетическая регуляция необратима, поэтому для лечения РМЖ более привлекательным является разработка препаратов, направленных на обратимые процессы.
Цель исследования – определение роли аберрантного метилирования генов системы апоптоза APAF1, BAK1, BAX, BCL2, BIM, DAPK1 в прогрессии РМЖ и роли ко-метилирования и ко-экспрессии в совместной регуляции и функциях.
Методика. Образцы опухолей молочной железы собраны и клинически охарактеризованы в ФГБУ «НМИЦ онкологии им. Н.Н. Блохина». Высокомолекулярную ДНК выделяли из ткани стандартным методом. Анализ уровня метилирования генов APAF1, BAK1, BAX, BCL2, BIM, DAPK1 проводился с применением бисульфитной конверсии ДНК и количественной МС-ПЦР в реальном времени готовой реакционной смесью qPCRmix-HS SYBR («Евроген»). Статистический анализ уровней экспрессии выполнен в программной среде R с применением непараметрического U теста Манна–Уитни. Корреляционный анализ выполняли с использованием метода ранговой корреляции Спирмена и рассчитывали уровень его значимости. Различия считали статистически значимыми при р<0.05. Данные об экспрессии и метилировании исследуемых генов при РМЖ проанализированы также по базам данных MethMarkerDB (https://methmarkerdb.hzau.edu.cn/) и GEPIA (http://gepia.cancer-pku.cn/), о процессах и сигнальных путях – по базе ncPath (http://ncpath.pianlab.cn/#/Home).
Результаты. Определены аберрантно метилированные гены APAF1, BAK1, BAX, BIM, DAPK1 при РМЖ. Показано значимое (p<0,05) увеличение уровня метилирования на более поздней стадии (III) по сравнению с более ранними стадиями (I-II) РМЖ и с увеличением размера опухоли для генов APAF1, BAK1, DAPK1, а также при наличии метастазов в лимфатических узлах для генов APAF1 и BIM. Впервые определены ко-метилируемые гены системы апоптоза при РМЖ: BCL2 – BIM, APAF1 – DAPK1, APAF1 – BIM, APAF1 – BCL2 (rs{0,30-0,46}; p<0,05).
Заключение. Изучение молекулярных механизмов развития и прогрессии РМЖ, а также новое представление о паттернах метилирования генов системы апоптоза приблизит к открытию новых маркеров и перспективных мишеней для таргетной терапии РМЖ.