Кольцевая РНК ускоряет прогрессирование мелкоклеточного рака легких

Многочисленные исследования показывают, что кольцевая РНК (circular RNA, circRNA) играет важную роль в развитии или, наоборот, ингибировании различных видов рака, например, немелкоклеточного рака легкого, рака желудка, глиобластомы. Однако влияние кольцевой РНК на мелкоклеточный рак легкого (Small Cell Lung Cancer, SCLC) оставалось неясным.

SCLC — очень агрессивный подтип рака легкого с высокой летальностью, для которого характерна биаллельная инактивация опухолевых супрессоров RB1 и p53. У пациентов с SCLC опухоль почти всегда рецидивирует в течение года после лечения, поэтому пятилетняя выживаемость составляет менее 7%.

Накопленные данные показали, что аберрантная экспрессия circRNA связана со специфическими признаками рака, включая поддержание сигналов пролиферации, уклонение от ингибиторов роста, активацию инвазии и метастазирование. Чтобы выяснить роль circRNA в развитии SCLC, исследователи провели анализ дифференциально экспрессируемых circRNA в образцах SCLC и сыворотке крови пациентов. В результате авторы продемонстрировали повышенную по сравнению с контролем экспрессию circVAPA. Ген VAPA расположен на хромосоме 18p11.22; circVAPA образована из экзонов 2–4. Эксперименты с потерей и приобретением функции (loss and gain of function) показали, что circVAPA сокращает длительность клеточного цикла, ускоряет пролиферацию клеток и образование колоний клеток SCLC.

Малые интерферирующие РНК, в качестве мишени которых выступал сайт соединения концов circVAPA, вызывали сайленсинг circVAPA в клетках SCLC, но не оказывали существенного влияния на экспрессию самого гена VAPA. Люминесцентный анализ CellTiter-Glo показал, что сайленсинг circVAPA снижал жизнеспособность клеток SCLC и препятствовал их колониеобразованию.

С помощью веб-приложения CircInteractome исследователи предсказали 14 предполагаемых сайтов связывания микроРНК и circVAPA, среди них оказалось два сайта связывания miR-494-3p. Меченный биотином олигонуклеотидный зонд, комплиментарный сайту соединения концов circVAPA, эффективно захватывал эндогенный circVAPA вместе с miR-377-3p и miR-494-3p. Это говорит о том, что circVAPA способен соединяться с miR-377-3p и miR-494-3p. Сайленсинг circVAPA приводил к повышению экспрессии miR-377-3p и miR-494-3p, а сверхэкспрессия circVAPA, напротив, ингибировала экспрессию этих микроРНК.

На основе баз данных miRWalk и ENCORE исследователи предсказали 41 общий потенциальный ген-мишень miR-377-3p и miR-494-3p. Среди них был единственный ген, обладающий повышенной экспрессией в SCLC — рецептор инсулин-подобного фактора роста 1 (Insulin-like Growth Factor 1 Receptor, IGF1R). Способность выявленных микроРНК взаимодействовать с IGF1R подтверждается тем, что экспрессия мРНК IGF1R была значительно понижена или повышена при трансфекции имитаторами или ингибиторами miR-377-3p/miR-494-3p соответственно.

Таким образом, исследователи показали, что circVAPA, связывая miR-377-3p/miR-494-3p, повышает экспрессию IGF1R в клетках SCLC, что способствует их делению и колониеобразованию. Также ученые выяснили, что BMS-536924, ингибитор IGF1R, в сочетании с уменьшением количества circVAPA подавлял рост клеток SCLC более эффективно, чем каждый из этих способов по отдельности. В будущем авторы надеются разработать клинические протоколы комбинации ингибиторов circVAPA и BMS-536924 для лечения SCLC.

Подробнее про микроРНК и рак легких — на PCR.NEWS.