РЕЗЮМЕ. В основному наше дослідження продемонструвало позитивний вплив PLCγ2 на проліферацію клітин печінкової пухлини, однак молекулярні основи цієї функції залишаються невиявленими. міРНК – це загальновизнані важливі модулятори різної клітинної активності. Метою цього дослідження було охарактеризувати загальний вплив PLCγ2 на експресію міРНК у злоякісних клітинах RH35. Спочатку клітини були інфіковані рекомбінантним аденовірусом AdPLCγ2. Технологію секвенування з високою пропускною здатністю застосували для вимірювання експресії міРНК у клітинах з надмірною експресією PLCγ2. Окрім того, цільові гени та сигнальні шляхи, модульовані PLCγ2специфічними міРНК, ідентифікували за допомогою програми цільового прогнозування, анотації генної онтології (GO) та аналізу за Енциклопедією генів і геномів Інституту хімічних досліджень в Кіото (KEGG). В результаті було ідентифіковано всього 246 відомих і 1075 нових кандидатних міРНК, зпоміж яких 34 відомих і 191 нових міРНК продемонстрували ≥2кратні зміни у клітинах, інфікованих AdPLCγ2. Відповідно, було передбачено 6985 цільових гени вищевказаних 225 порізному експресованих міРНК, які в основному залучені до сигнальних шляхів Hippo, Wnt, тощо, та відповідають за розвиток пухлини, проліферацію клітин, апоптоз, міграцію, метаболізм ліпідів, тощо. Загалом, PLCγ2 індукує значні зміни в експресії міРНК, таким чином забезпечуючи механістичне уявлення про онкогенез за сприяння PLCγ2, і, можливо, пропонуючи деякі підказки до ідентифікації потенційних кандидатів для контролю росту клітин раку печінки.
Ключові слова: фосфоліпаза Cγ2, карцинома печінки, секвенування з високою пропускною здатністю, експресія мікроРНК, цільове прогнозування
Повний текст та додаткові матеріали
Цитована література
1. Regad, T., Targeting RTK signaling pathways in cancer, Cancers (Basel), 2015, vol. 7, pp. 1758–1784.
2. Browaeys-Poly, E., Perdereau, D., Lescuyer, A., Burnol, A.F., and Cailliau, K., Akt interaction with PLC(gamma) regulates the G(2)/M transition triggered by FGF receptors from MDA-MB-231 breast cancer cells, Anticancer Res., 2009, vol. 29, no. 12, pp. 4965–4969.
3. Zhang, P., Zhao, Y, Zhu, X., Sedwick, D., Zhang, X., and Wang, Z., Cross-talk between phospho-STAT3 and PLCγ1 plays a critical role in colorectal tumorigenesis, Mol. Cancer Res., 2011, vol. 9, no. 10, pp. 1418–1428.
4. Khoshyomn, S., Penar, P.L., Rossi, J., Wells, A., Abramson, D.L., and Bhushan, A., Inhibition of phospholipase C-gammal activation blocks glioma cell motility and invasion of fetal rat brain aggregates, Neurosurgery, 1999, vol. 44, no. 3, pp. 568–578.
5. Koss, H., Bunney, T.D., Behjati, S., and Katan, M, Dysfunction of phospholipase Cγ in immune disorders and cancer, Trends Biochem Set., 2014, vol. 39, no. 12, pp. 603–611.
6. Tensen, CP, PLCG1 gene mutations in cutaneous T-cell lymphomas revisited, J. Invest. Dermatol., 2015, vol. 135, no. 9, pp. 2153–2154.
7. 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.
8. 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.
9. Liu, T.M., Woyach, J.A., Zhong, Y., Lozanski, A., Lozanski, G, Dong, S., Strattan, E., Lehman, A., Zhang, X., Jones, J.A., Flynn, J., Andritsos, L.A., Maddocks, K., Jaglowski, S.M., Blum, K.A., Byrd, J.C., Dubovsky, J.A., and Johnson, A.J., Hypermorphic mutation of phospholipase C, γ2 acquired in ibrutinib-resistant CLL confers BTK independency upon B-cell receptor activation, Blood, 2015, vol. 126, no. 1, pp. 61–68.
10. Ghouri, Y.A., Mian, I., and Rowe, J.H., Review of hepatocellular carcinoma: Epidemiology, etiology, and carcinogenesis, J. Carcinog., 2017, vol. 16, p. 1.
11. Gramantieri, L., Fornari, F, Callegari, E., Sabbioni, S., Lanza, G, Croce, C.M., Bolondi, L., and Negrini, M., MicroRNA involvement in hepatocellular carcinoma, J. Cell Mol. Med., 2008, vol. 12, no. 6A, pp. 2189–204.
12. Aravalli, R.N., Cressman, E.N., and Steer, C.J., Cellular and molecular mechanisms of hepatocellular carcinoma: an update, Arch. Toxicol., 2013, vol. 87, no. 2, pp. 227–247.
13. Lee, J.S., Chu, I.S., Heo, J., Calvisi, D.F, Sun, Z., Roskams, T., Durnez, A., Demetris, A.J., and Thorgeirsson, S.S., Classification and prediction of survival in hepatocellular carcinoma by gene expression profiling, Hepatology, 2004, vol. 40, no. 3, pp. 667–676.
14. Ji, J., Shi, J., Budhu, A., Yu, Z., Forgues, M., Roessler, S., Ambs, S., Chen, Y., Meltzer, P.S., Cгoce, C.M., Qin, L.X., Man, K., Lo, CM., Lee, J., Ng, I.O., Fan, J., Tang, Z.Y., Sun, H.C., and Wang, X.W., MicroRNA expression, survival, and response to interferon in liver cancer, N. Engl. J. Med., 2009, vol. 361, no. 15, pp. 1437–1447.
15. Ranganathan, K., Sivasankar, V., microRNAs-Biology and clinical applications, J. Oral. Maxillofac. Pathol., 2014, vol. 18, no. 2, pp. 229–234.
16. Esquela-Kerscher, A., Slack, F.J., Oncomirs-microRNAs with a role in cancer, Nat. Rev. Cancer, 2006, vol. 6, no. 4, pp. 259–269.
17. Callegari, E., Gramantieri, L., Domenicali, M., Dabundo, L., Sabbioni, S., and Negrini, M., MicroRNAs in liver cancer: a model for investigating pathogenesis and novel therapeutic approaches, Cell Death. Differ., 2015, vol. 22, no. 1, pp. 46–57.
18. Shah, M., Calin, G.A., MicroRNAs as therapeutic targets in human cancers, Wiley Interdiscip. Rev. RNA, 2014, vol. 5, no. 4, pp. 537–548.
19. Gautam, A., Kumar, R., Dimitrov, G, Hoke, A., Hammamieh, R., and Jett, M., Identification of extracellular miRNA in archived serum samples by next-generation sequencing from RNA extracted using multiple methods, Mol. Biol. Rep., 2016, vol. 43, no. 10, pp. 1165–1178.
20. Gyvyte, U., Juzenas, S., Salteniene, V., Kupcinskas, J., Poskiene, L., Kucinskas, L., Jarmalaite, S., Stuopelyte, K., Steponaitiene, R., Hemmrich-Stanisak, G., Hübenthal, M., Link, A., Franke, S., Franke, A., Pangonyte, D., Lesauskaite, V., Kupcinskas, L., and Skieceviciene, J., MiRNA profiling of gastrointestinal stromal tumors by next-generation sequencing, Oncotarget, 2017, vol. 8, no. 23, pp. 37225–37238.
21. Chen, X., Lv, Q., Liu, Y., and Deng, W., Construction of recombinant adenovirus Ad-rat PLCγ2 and its effects on apoptosis of rat liver cell BRL-3A in vitro, Cell Mol. Biol. (Noisy-le-grand), 2016, vol. 62, no. 11, pp. 45–50.
22. Chen, X., Lv, Q., Ma, J., and Liu,Y., PLCγ2 promotes apoptosis while inhibits proliferation in rat hepatocytes through PKCD/JNK МАРК and PKCD/p38 МАРК signaling, Cell Prolif., 2018, vol. 51, no. 3, p. eІ2437.
23. Martin, M., Cutadapt removes adapter sequences from high-throughput sequencing reads, EMBnet J., 2011, vol. 17, pp. 10–12.
24. Friedländer, M.R., Chen, W., Adamidi, C, Maaskola, J., Einspanier, R., Knespel, S., and Rajewsky, N., Discovering microRNAs from deep sequencing data using miRDeep, Nat. Biotechnol., 2008, vol. 26, no. 4, pp. 407–415.
25. Anders, S., Huber, W., Differential expression analysis for sequence count data, Genome Biol., 2010, vol. 11, no. 10, p. R106.
26. John, B., Enright, A.J., Aravin, A., Tuschl, T., Sander, C., and Marks, D.S., Human microRNA targets, PLoS Biol., 2005, vol. 3, no. 7, p. e264.
27. Ye, J., Zhang, Y., Cui, H., Liu, J., Wu, Y., Cheng, Y., Xu, H., Huang, X., Li, S., Zhou, A., Zhang, X., Bolund, L., Chen, Q., Wang, J., Yang, H., Fang, L., and Shi, C., WEGO 2.0: a web tool for analyzing and plotting GO annotations, 2018 update, Nucleic Acids Res., 2018, vol. 46, no. W1, pp. W71–W75.
28. Zhou, K., Liu, M., and Cao, Y., New Insight into microRNA functions in cancer: oncogene-microRNA–tumor suppressor gene network, Front. Mol. Biosci., 2017, vol. 4, p. 46.
29. Tang, W., Wan, S., Yang, Z., Teschendorff, A.E., and Zou, Q., Tumor origin detection with tissue-specific miRNA and DNA methylation markers, Bioinformatics, 2018, vol. 34, no. 3, pp. 398–406.
30. Li, D.B., Liu, J.L., Wang, W., Luo, X.M., Zhou, X., Li, J.P., Cao, X.L., Long, X.H., Chen, J.G., and Qin, C., Plasma exosomal miRNA-122-5p and miR-300-3p as potential markers for transient ischaemic attack in rats, Front. Aging. Neurosci., 2018, vol. 10, p. 24.
31. Nour, M., Scalzo, F., and Liebeskind, D.S., Ischemia–reperfusion injury in stroke, Interv. Neurol., 2013, vol. 1, no. 3–4, pp. 85–199.
32. Takuma, A., Abe, A., Saito, Y., Nito, C., Ueda, M., Ishimaru, Y., Harada, H., Abe, K., Kimura, K., and Asakura, T., Gene expression analysis of the effect of ischemic infarction in whole blood, Int. J. Mol. Sci., 2017, vol. 18, no. 11, p.E2335.
33. Chen, F., Wang, R.J., Li, G.Z., Zhang, Y., Yu, S., Liu, Y.F., Chen, X.Y., and Hou, S.K., miRNA array analysis of plasma miRNA alterations in rats exposed to a high altitude hypoxic environment, Mol. Med. Rep., 2018, vol. 18, no. 6, pp. 5502–5510.
34. Tong, Y.J., miRNA expression analysis of effect of aerobic exercise on apoptosis of spermatogenic cells in high-fat diet rats, Yangzhou Univ., 2017.
35. Oliveto, S., Mancino, M., Manfrini, N., and Biffo, S., Role of microRNAs in translation regulation and cancer, World J. Biol. Chem., 2017, vol. 8, no. 1, pp. 45–56.
36. Chen, C., Wells, A.D., Comparative analysis of E2F family member oncogenic activity, PLoS One, 2007, vol. 2, p. e912.
37. Opavsky, R., Tsai, S.Y., Guimond, M., Arora, A., Opavska, J., Becknell, B., Kaufmann, M., Walton, N.A., Stephens, J.A., Fernandez, S.A., Muthusamy, N., Felsher, D.W., Porcu, P., Caligiuri, M.A., and Leone, G., Specific tumor suppressor function for E2F2 in Myc-induced T cell lymphomagenesis, Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A., 2007, vol. 104, no. 39, pp. 15400–15405.
38. Warren, J.S.A., Xiao, Y., and Lamar, J.M., YAP/TAZ activation as a target for treating metastatic cancer, Cancers (Basel), 2018, vol. 10, no. 4, p. E115.
39. Khalaf, A.M., Fuentes, D., Morshid, A.I., Burke, M.R., Kaseb, A.O., Hassan, M., Hazle, J.D., and Elsayes, K.M., Role of Wnt/β-catenin signaling in hepatocellular carcinoma, pathogenesis, and clinical significance, J. Hepatocell. Carcinoma, 2018, vol. 5, pp. 61–73.
40. Scharenberg, A.M., Humphries, L.A., and Rawlings, D.J., Calcium signalling and cell-fate choice in B cells, Nat. Rev. Immunol., 2007, vol. 7, no. 10, pp. 778–789.