РЕЗЮМЕ. Фосфоліпаза Cγ2 пришвидшує розвиток гепатокарциноми, а довгі некодуючі РНК (днРНК) відіграють важливу роль в цій патології. Для визначення можливого збільшення рівня проліферації клітин гепатокарциноми, викликаного фосфоліпазою Cγ2 через регуляцію транскрипції днРНК, клітини гепатокарциноми RH35 інфікували раніше розробленою Ad-фосфоліпазою Cγ2, після чого провели секвенування днРНК за допомогою високошвидкісної технології. Визначення диференціально експресованих днРНК (ДЕднРНК) та їхніх цільових генів проходило за суворими критеріями. Аналіз біологічних процесів і відповідних шляхів ДЕднРНК було проведено за допомогою методів генної онтології (GO) і KEGG, аналізу шляхів на базі Reactome. Скринінг пар коекспресії днРНК/мРНК здійснювали відповідно до профілювання експресії у поєднанні з біоінформатичним аналізом. Результати продемонстрували, що 231 ДЕднРНК було ідентифіковано в надмірно експресуючих Cγ2 клітинах в Ad-фосфоліпазі порівняно з контролем, що містив 60 позитивно регульованих і 171 негативно регульованих клітин. Прогностичний аналіз цільових генів показав, що 61 цис- і 30 трансдіючих ДЕднРНК відповідали 55 і 26 цільовим генам відповідно. Аналіз коекспресії виявив 33 пар коекспресії днРНК/мРНК, зокрема 24 пари в цис. Аналіз генної онтології продемонстрував, що ці пари днРНК/мРНК у цис-режимі були залучені до організації цитоскелету, адгезії клітин і множинних сигнальних шляхів, що стосувалися апоптозу, проліферації та метастазів. Загалом фосфоліпаза Cγ2 спричинила значні зміни в експресії багатьох днРНК у клітинах раку печінки, і такі цінні дані сприяють кращому усвідомленню точного механізму, за допомогою якого фосфоліпаза Cγ2 пришвидшує ріст клітин раку печінки.
Ключові слова: фосфоліпаза Cγ2, гепатокарцинома, транскриптом днРНК, біоінформатичний аналіз
Повний текст та додаткові матеріали
Цитована література
Alzayady, K.J., Wang, L., Chandrasekhar, R., Wagner, L.E., Van Petegem, F., and Yule, D.I., Defining the stoichiometry of inositol 1,4,5-trisphosphate binding required to initiate Ca2+ release, Sci. Signaling, 2016, vol. 9, no. 422, p. ra35.
Arab, K., Park, Y.J., Lindroth, A.M., Schäfer, A., Oakes, C., Weichenhan, D., Lukanova, A., Lundin, E., Risch, A., Meister, M., Dienemann, H., Dyckhoff, G., Herold-Mende, C., Grummt, I., Niehrs, C., and Plass, C., Long noncoding RNA TARID directs demethylation and activation of the tumor suppressor TCF21 via GADD45A, Mol. Cell, 2014, vol. 55, no. 4, pp. 604–614.
Bettermann, K., Mehta, A.K., Hofer, E.M., Wohlrab, C., Golob-Schwarzl, N., Svendova, vol., Schimek, M.G., Stumptner, C., Thüringer, A., Speicher, M.R., Lackner, C., Zatloukal, K., Denk, H., and Haybaeck, J., Keratin 18-deficiency results in steatohepatitis and liver tumors in old mice: A model of steatohepatitis-associated liver carcinogenesis, Oncotarget, 2016, vol. 7, no. 45, pp. 73309–73322.
Carlsten, J.O., Zhu, X., López, M.D., Samuelsson, T., and Gustafsson, C.M., Loss of the Mediator subunit Med20 affects transcription of tRNA and other non-coding RNA genes 1in fission yeast, Biochim. Biophys. Acta, 2016, vol. 1859, no. 2, pp. 339–347.
Durso, D.F., Bacalini, M.G., Valle, Í.F., Pirazzini, C., Bonafé, M., Castellani, G., Faria, A.M., Franceschi, C., Garagnani, P., and Nardini, C., Aberrant methylation patterns in colorectal cancer: a meta-analysis, Oncotarget, 2017, vol. 8, no. 8, pp. 12820–12830.
El Khodiry, A., Afify, M., and El Tayebi, H.M., Behind the curtain of non-coding RNAs; long non-coding RNAs regulating hepatocarcinogenesis, World J. Gastroenterol., 2018, vol. 24, no. 5, pp. 549–572.
Feng, L., Reynisdóttir, I., and Reynisson, J., The effect of PLC-γ2 inhibitors on the growth of human tumour cells, Eur. J. Med. Chem., 2012, vol. 54, pp. 463–469.
Ganegoda, G.U., Li, M., Wang, W., and Feng, Q., Heterogeneous network model to infer human disease-long intergenic non-coding RNA associations, IEEE Trans. NanoBiosci., 2015, vol. 14, no. 2, pp. 175–183.
Gao, M., Zhong, A., Patel, N., Alur, C., and Vyas, D., High throughput RNA sequencing utility for diagnosis and prognosis in colon diseases, World J. Gastroenterol., 2017, vol. 23, no. 16, pp. 2819–2825.
Gong, C., Li, Z., Ramanujan, K., Clay, I., Clay, I., Zhang, Y., Lemire-Brachat, S., and Glass, D.J., A long non-coding RNA, LncMyoD, regulates skeletal muscle differentiation by blocking IMP2-mediated mRNA translation, Dev. Cell, 2015, vol. 34, no. 2, pp. 181–191.
Hu, L., Ye, H., Huang, G., Luo, F., Liu, Y., Liu, Y., Yang, X., Shen, J., Liu, Q., and Zhang, J., Long noncoding RNA GAS5 suppresses the migration and invasion of hepatocellular carcinoma cells via miR-21, Tumour Biol., 2016, vol. 37, no. 2, pp. 2691–2702.
Huynh, M.Q., Goßmann, J., Gattenlöehner, S., Klapper, W., Wacker, H.H., Ramaswamy, A., Bittner, A., Kaiser, U., and Neubauer, A., Expression and pro-survival function of phospholipase Cγ2 in diffuse large B-cell lymphoma, Leuk. Lymphoma, 2015, vol. 56, no. 4, pp. 1088–1095.
Kashi, K., Henderson, L., Bonetti, A., and Carninci, P., Discovery and functional analysis of lncRNAs: Methodologies to investigate an uncharacterized transcriptome, Biochim. Biophys. Acta, 2016, vol. 1859, no. 1, pp. 3–15.
Lattanzio, R., Piantelli, M., and Falasca, M., Role of phospholipase C in cell invasion and metastasis, Adv. Biol. Regul., 2013, vol. 53, no. 3, pp. 309–318.
Lebherz-Eichinger, D., Krenn, C.G., and Roth, G.A., Keratin 18 and heat-shock protein in chronic kidney disease, Adv. Clin. Chem., 2013, vol. 62, pp. 123–149.
Li, S.P., Xu, H.X., Yu, Y., He, J.D., Wang, Z., Xu, Y.J., Wang, C.Y., Zhang, H.M., Zhang, R.X., Zhang, J.J., Yao, Z., and Shen, Z.Y., LncRNA HULC enhances epithelial-mesenchymal transition to promote tumorigenesis and metastasis of hepatocellular carcinoma via the miR-200a-3p/ZEB1 signaling pathway, Oncotarget, 2016, vol. 7, no. 27, pp. 42431–42446.
Li, W.H., Zhou, Z.J., Huang, T.H., Guo, K., Chen, W., Wang, Y., Zhang, H., Song, Y.C., and Chang, D.M., Detection of OSR2, VAV3, and PPFIA3 Methylation in the Serum of Patients with Gastric Cancer, Dis. Markers, 2016, vol. 2016, p. 5780538.
Li, Y., Ren, M., Zhao, Y., Lu, X., Wang, M., Hu, J., Lu, G., and He, S., MicroRNA-26a inhibits proliferation and metastasis of human hepatocellular carcinoma by regulating DNMT3B-MEG3 axis, Oncol. Rep., 2017, vol. 37, no. 6, pp. 3527–3535.
Lin, H.Y., Glinsky, G.V., Mousa, S.A., and Davis, P.J., Thyroid hormone and anti-apoptosis in tumor cells, Oncotarget, 2015, vol. 6, no. 17, pp. 14735–14743.
Luo, K., Li, Y., Yin, Y., Li, L., Wu, C., Chen, Y., Nowsheen, S., Hu, Q., Zhang, L., Lou, Z., and Yuan, J., USP49 negatively regulates tumorigenesis and chemoresistance through FKBP51-AKT signaling, EMBO J., 2017, vol. 36, no. 10, pp. 1434–1446.
Ogasawara, S., Komuta, M., Nakashima, O., Akiba, J., Tsuneoka, M., and Yano, H., Accelerated expression of a Myc target gene Mina53 in aggressive hepatocellular carcinoma, Hepatol. Res., 2010, vol. 40, no. 3, pp. 330–336.
Pertea, M., Pertea, G.M., Antonescu, C.M., Chang, T.C., Mendell, J.T., and Salzberg, S.L., String Tie enables improved reconstruction of a transcriptome from RNA-seq reads, Nat. Biotechnol., 2015, vol. 33, pp. 290–295.
Poss, Z.C., Ebmeier, C.C., and Taatjes, D.J., The Mediator complex and transcription regulation, Crit. Rev. Biochem. Mol. Biol., 2013, vol. 48, no. 6, pp. 575–608.
Qin, H., Lu, S., Thangaraju, M., and Cowell, J.K., Wasf3 deficiency reveals involvement in metastasis in a mouse model of breast cancer, Am. J. Pathol., 2019, vol. 189, pp. 2450–2458.
Quinn, J.J. and Chang, H.Y., Unique features of long non-coding RNA biogenesis and function, Nat. Rev. Genet., 2016, vol. 17, no. 1, pp. 47–62.
Reynisson, J., Jaiswal, J.K., Barker, D., D’mello, S.A., Denny, W.A., Baguley, B.C., and Leung, E.Y., Evidence that phospholipase C is involved in the antitumour action of NSC768313, a new thieno[2,3-b]pyridine derivative, Cancer Cell Int., 2016, vol. 16, p. 18.
Sahu, A., Singhal, U., and Chinnaiyan, A.M., Long noncoding RNAs in cancer: from function to translation, Trends Cancer, 2015, vol. 1, no. 2, pp. 93–109.
Shi, Y., Song, Q., Yu, S., Hu, D., and Zhuang, X., Microvascular invasion in hepatocellular carcinoma overexpression promotes cell proliferation and inhibits cell apoptosis of hepatocellular carcinoma via inhibiting miR-199a expression, OncoTargets Ther., 2015, vol. 8, pp. 2303–2310.
Sui, J., Yang, X., Qi, W., Guo, K., Gao, Z., Wang, L., and Sun, D., Long non-coding RNA Linc-USP16 functions as a tumour suppressor in hepatocellular carcinoma by regulating PTEN expression, Cell Physiol. Biochem., 2017, vol. 44, no. 3, pp. 1188–1198.
Sun, Y., Gao, X., Wu, P., Wink, M., Li, J., Dian, L., and Liang, Z., Jatrorrhizine inhibits mammary carcinoma cells by targeting TNIK mediated Wnt/β-catenin signalling and epithelial-mesenchymal transition (EMT), Phytomedicine, 2019, vol. 63, p. 153015.
Tang, L., Liang, Y., Xie, H., Yang, X., and Zheng, G., Long non-coding RNAs in cutaneous biology and proliferative skin diseases: Advances and perspectives, Cell Proliferation, 2020, vol. 53, p. e12698.
Teng, Y., Pi, W., Wang, Y., and Cowell, J.K., WASF3 provides the conduit to facilitate invasion and metastasis in breast cancer cells through HER2/HER3 signaling, Oncogene, 2016, vol. 35, pp. 4633–4640.
Vasuri, F., Visani, M., Acquaviva, G., Brand, T., Fiorentino, M., Pession, A., Tallini, G., D’Errico, A., and de Biase, D., Role of microRNAs in the main molecular pathways of hepatocellular carcinoma, World J. Gastroenterol., 2018, vol. 24, no. 25, pp. 2647–2660.
Vodopiutz, J., Schmook, M.T., Konstantopoulou, V., Plecko, B., Greber-Platzer, S., Creus, M., Seidl, R., and Janecke, A.R., MED20 mutation associated with infantile basal ganglia degeneration and brain atrophy, Eur. J. Pediatr., 2015, vol. 174, no. 1, pp. 113–118.
Wang, F., Yuan, J.H., Wang, S.B., Yang, F., Yuan, S.X., Ye, C., Yang, N., Zhou, W.P., Li, W.L., Li, W., and Sun, S.H., Oncofetal long noncoding RNA PVT1 promotes proliferation and stem cell-like property of hepatocellular carcinoma cells by stabilizing NOP2, Hepatology, 2014, vol. 60, pp. 1278–1290.
Wege, H., Li, J., and Ittrich, H., Treatment Lines in Hepatocellular Carcinoma, Visc. Med., 2019, vol. 35, no. 4, pp. 266–272.
Wu, S.X., Zhang, J.R., Liu, B.H., Huang, Y.J., Li, S.P., Wen, H.S., Zhang, M.Z., Li, J.F., Li, Y., and He, F., Identification and characterization of lncRNAs related to the muscle growth and development of Japanese flounder (Paralichthys olivaceus), Front. Genet., 2020, vol. 11, p. 1034.
Yang, F., Huo, X.S., Yuan, S.X., Zhang, L., Zhou, W.P., Wang, F., and Sun, S.H., Repression of the long noncoding RNA-LET by histone deacetylase 3 contributes to hypoxia-mediated metastasis, Mol. Cell, 2013, vol. 49, no. 6, pp. 1083–1096.
Yao, M., Yao, D.F., Bian, Y.Z., Zhang, C.G., Qiu, L.W., Wu, W., Sai, W.L., Yang, J.L., and Zhang, H.J., Oncofetal antigen glypican-3 as a promising early diagnostic marker for hepatocellular carcinoma, Hepatobiliary Pancreat Dis. Int., 2011, vol. 10, no. 3, pp. 289–294.
Ye, J., Tan, L., Fu, Y., Xu, H., Wen, L., Deng, Y., and Liu, K., LncRNA SNHG15 promotes hepatocellular carcinoma progression by sponging miR-141-3p, J. Cell. Biochem., 2019, vol. 120, no. 12, pp. 19775–19783.
Yuan, S.X., Long noncoding RNA associated with microvascular invasion in hepatocellular carcinoma promotes angiogenesis and serves as a predictor for hepatocellular carcinoma patients' poor recurrence-free survival after hepatectomy, Hepatology, 2012, vol. 56, no. 6, pp. 2231–2241.
Yuan, J.H., Yang, F., Wang, F., Ma, J.Z., Guo, Y.J., Tao, Q.F., Liu, F., Pan, W., Wang, T.T., Zhou, C.C., Wang, S.B., Wang, Y.Z., Yang, Y., Yang, N., Zhou, W.P., Yang, G.S., and Sun, S.H., A long noncoding RNA activated by TGF-β promotes the invasion-metastasis cascade in hepatocellular carcinoma, Cancer Cell, 2014, vol. 25, no. 5, pp. 666–681.
Zhang, G., Duan, A., Zhang, J., and He, C., Genome-wide analysis of long non-coding RNAs at the mature stage of sea buckthorn (Hippophae rhamnoides Linn) fruit, Gene, 2017, vol. 596, pp. 130–136.
Zhu, J., Liu, S., Ye, F., Shen, Y., Tie, Y., Zhu, J., Wei, L., Jin, Y., Fu, H., Wu, Y., and Zheng, X., Long noncoding RNA MEG3 interacts withp53 protein and regulates partial p53 target genes in hepatoma cells, PLoS One, 2015, vol. 10, no. 10, p. e0139790.