МикроРНК как перспективные биомаркеры при раке

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

К 2004 г. в результате международного проекта по секвенированию генома человека было проанализировано около 20 000 кодирующих белок генов, что соответствует 2 % общей геномной последовательности. Подавляющее большинство транскриптов генов фактически характеризуются как некодирующие РНК (нкРНК) и представляют собой кластеры РНК, которые не кодируют функциональные белки. Они могут быть небольшими, длиной примерно 20 нуклеотидов, и известны как микроРНК (miRNAs), или транскриптами длиной более 200 нуклеотидов, определяемыми как длинные нкРНК (lncRNAs). miRNA — это короткие нкРНК, участвующие в посттранскрипционной регуляции экспрессии генов. Обнаруженные более 15 лет назад эти молекулы признаны в качестве одних из основных регуляторных молекул в геноме человека. Они играют важную роль во всех биологических процессах и модулируют экспрессию эукариотических генов. Ориентируясь на транскрипты, кодирующие белки, miRNA влияют на клеточный транскриптом, тем самым помогая определить судьбу клетки. Была замечена аберрантная экспрессия miRNA у больных раком. Оказалось, что тканевые концентрации специфических miRNA связаны с опухолевой инвазивностью, метастатическим потенциалом и другими клиническими характеристиками для многих типов рака. По сравнению с традиционными биомаркерами, такими как белки, miRNA имеют ряд преимуществ, которые позволяют использовать их в качестве новых потенциальных биомаркеров при раке. В этом обзоре рассмотрен биогенез, функции, технологии, применяемые для обнаружения miRNA, и ассоциации микроРНК с раком человека, в частности колоректальным раком.

Об авторах

Андриан А. Тармаев

Харбинский медицинский университет

Email: Tarmaevandrian@outlook.com
Китай, Харбин, провинция Хэйлунцзян

Озал Арзуман оглы Бейлерли

ФГБОУ ВО «Башкирский государственный медицинский университет» Минздрава России

Автор, ответственный за переписку.
Email: obeylerli@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-6149-5460
Россия, Уфа

Список литературы

  1. Kulasingam V, Diamandis EP. Strategies for discovering novel cancer biomarkers through utilization of emerging technologies. Nat Clin Pract Oncol. 2008;5(10):588-599. https://doi.org/10.1038/ncponc1187.
  2. Lei EP, Silver PA. Protein and RNA export from the nucleus. Dev Cell. 2002;2(3):261-272. https://doi.org/10.1016/s1534-5807(02)00134-x.
  3. Behm-Ansmant I, Rehwinke J, Doerks T, et al. MRNA degradation by miRNAs and GW182 requires both CCR4: NOT deadenylase and DCP1:DCP2 decapping complexes. Genes Dev. 2006;20(14):1885-1898. https://doi.org/10.1101/gad.1424106.
  4. Nishihara T, Zekri L, Braun JE, Izaurralde E. miRISC recruits decapping factors to miRNA targets to enhance their degradation. Nucleic Acids Res. 2013;41(18):8692-8705. https://doi.org/10.1093/nar/gkt619.
  5. Vasudevan S, Tong Y, Steitz JA. Switching from repression to activation: microRNAs can up-regulate translation. Science. 2007;318(5858):1931-1934. https://doi.org/10.1126/science.1149460.
  6. Wilson RC, Doudna JA. Molecular mechanisms of RNA interference. Annu Rev Biophys. 2013;42:217-239. https://doi.org/10.1146/annurev-biophys-083012-130404.
  7. Friedman RC, Farh KK, Burge CB, Bartel DP. Most mammalian mRNAs are conserved targets of microRNAs. Genome Res. 2009;19(1):92-105. https://doi.org/10.1101/gr.082701.108.
  8. Gregory RI, Yan KP, Amuthan G, et al. The microprocessor complex mediates the genesis of microRNAs. Nature. 2004;432(7014):235-240. https://doi.org/10.1038/nature03120.
  9. Lund E, Guttinger S, Calado A, et al. Nuclear export of microRNA precursors. Science. 2004;303(5654):95-98. https://doi.org/10.1126/science.1090599.
  10. Lee Y, Ahn C, Han J, et al. The nuclear RNase III Drosha initiates microRNA processing. Nature. 2003;425(6956):415-419. https://doi.org/10.1038/nature01957.
  11. Lee Y, Jeon K, Lee JT, et al. MicroRNA maturation: stepwise processing and subcellular localization. EMBO J. 2002;21(17):4663-7460. https://doi.org/10.1093/emboj/cdf476.
  12. Link A, Balaguer F, Shen Y, et al. Fecal micro-RNA as novel biomarkers for colon cancer screening. Cancer Epidemiol Biomarkers Prev. 2010;19(7):1766-1774. https://doi.org/10.1158/1055-9965.EPI-10-0027.
  13. Kalimutho M, Di Cecilia S, Del Vecchio Blanco G, et al. Epigenetically silenced miR-34bc as a novel faecal-based screening marker for colorectal cancer. Br J Cancer. 2011;104(11):1770-1778. https://doi.org/10.1038/bjc.2011.82.
  14. Dong Y, Wu WK, Wu CW, et al. MicroRNA dysregulation in colorectal cancer: a clinical perspective. Br J Cancer. 2011;104(6):893-898. https://doi.org/10.1038/bjc.2011.57.
  15. Koga Y, Yasunaga M, Takahashi A, et al. MicroRNA expression profiling of exfoliated colonocytes isolated from feces for colorectal cancer screening. Cancer Prev Res (Phila). 2010;3(11):1435-1442. https://doi.org/10.1158/1940-6207.CAPR-10-0036.
  16. Wang X, Kuang YY, Hu XT. Advances in epigenetic biomarker research in colorectal cancer. World J Gastroenterol. 2014;20(15):4276-4287. https://doi.org/10.3748/wjg.v20.i15.4276.
  17. Mazeh H, Mizrahi I, Ilyayev N, et al. The diagnostic and prognostic role of microRNA in colorectal cancer: a comprehensive review. J Cancer. 2013;4(3):281-295. https://doi.org/10.7150/jca.5836.
  18. Nugent M, Miller N, Kerin MJ. MicroRNAs in colorectal cancer: function, dysregulation and potential as novel biomarkers. Eur J Surg Oncol. 2011;37(8):649-654. https://doi.org/10.1016/j.ejso.2011.05.005.
  19. Ferracin M, Veronese A, Negrini M. Micromarkers: miRNAs in cancer diagnosis and prognosis. Expert Rev Mol Diagn. 2010;10(3):297-308. https://doi.org/10.1586/erm.10.11.
  20. Menendez P, Villarejo P, Padilla D, et al. Implications of the histological determination of microRNA in the screening, diagnosis and prognosis of colorectal cancer. J Surg Oncol. 2013;108(1):70-73. https://doi.org/10.1002/jso.23344.
  21. Menendez P, Padilla D, Villarejo P, et al. Prognostic implications of serum microRNA-21 in colorectal cancer. J Surg Oncol. 2013;108(6):369-373. https://doi.org/10.1002/jso.23415.
  22. Chen X, Ba Y, Ma L, et al. Characterization of micro-RNA in serum: a novel class of biomarkers for diagnosis of cancer and other diseases. Cell Res. 2008;18(10):997-1006. https://doi.org/10.1038/cr.2008.282.
  23. Ng EK, Chong WW, Jin H, et al. Differential expression of micro-RNA in plasma of patients with colorectal cancer a potential marker for colorectal cancer screening. Gut. 2009;58(10):1375-1381. https://doi.org/10.1136/gut.2008.167817.
  24. Huang Z, Huang D, Ni S, et al. Plasma micro-RNA are promising novel biomarkers for early detection of colorectal cancer. Int J Cancer. 2010;127(1):118-126. https://doi.org/10.1002/ijc.25007.
  25. Pu XX, Huang GL, Guo HQ, et al. Circulating miR-221 directly amplified from plasma is a potential diagnostic and prognostic marker of colorectal cancer and is correlated with p53 expression. J Gastroenterol Hepatol. 2010;25(10):1674-1680. https://doi.org/10.1111/j.1440-1746.2010.06417.x.
  26. Kanaan Z, Roberts H, Eichenberger MR, et al. A plasma microRNA panel for detection of colorectal adenomas: a step toward more precise screening for colorectal cancer. Ann Surg. 2013;258(3):400-408. https://doi.org/10.1097/SLA.0b013e3182a15bcc.
  27. Cheng H, Zhang L, Cogdell DE, et al. Circulating plasma MiR-141 is a novel biomarker for metastatic colon cancer and predicts poor prognosis. PLoS One. 2011;6(3):e17745. https://doi.org/10.1371/journal.pone. 0017745.
  28. Wang LG, Gu J. Serum microRNA-29a is a promising novel marker for early detection of colorectal liver metastasis. Cancer Epidemiol. 2012;36(1):e61-67. https://doi.org/10.1016/j.canep.2011.05.002.
  29. Menendez P, Villarejo P, Padilla D, et al. Diagnostic and prognostic significance of serum micro-RNA in colorectal cancer. J Surg Oncol. 2013;107(2):217-220. https://doi.org/10.1002/jso.23245.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Тармаев А.А., Бейлерли О.А., 2019

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».