Sự liên kết giữa biểu hiện microRNA trong khối u và huyết tương với monosomy-3 ở bệnh nhân mắc u ác tính mô tế bào sắc tố màng bồ đào

Springer Science and Business Media LLC - Tập 8 - Trang 1-8 - 2016
Pierre L. Triozzi1,2, Susan Achberger1, Wayne Aldrich1, John W. Crabb3, Yogen Saunthararajah1, Arun D. Singh3
1Taussig Cancer Institute, Cleveland Clinic Foundation, Cleveland, USA
2Wake Forest School of Medicine, Winston-Salem, USA
3Cole Eye Institute, Cleveland Clinic Foundation, Cleveland, USA

Tóm tắt

Các sự kiện biến đổi biểu sinh được trung gian bởi sự methyl hóa và các chỉnh sửa histone đã được liên kết với sự phát triển của di căn ở bệnh nhân mắc u ác tính mô tế bào sắc tố màng bồ đào. Vai trò của các sự kiện biến đổi biểu sinh được trung gian bởi microRNA (miR) vẫn chưa rõ ràng. Biểu hiện miR trong khối u và huyết tương đã được kiểm tra ở các bệnh nhân có u ác tính mô tế bào sắc tố màng bồ đào nguyên phát với monosomy-3, một chỉ báo của di căn. Việc định hình miR của các khối u bằng kỹ thuật vi mạch cho thấy có sáu miR được biểu hiện tăng cường và 19 miR bị suy giảm trong 33 khối u có monosomy-3 so với 22 khối u không có monosomy-3. Không có miR nào biểu hiện khác biệt trong khối u có và không có monosomy-3 có sự khác biệt trong các khối u có và không có tế bào lympho xâm lấn. Các khối u thể hiện monosomy-3 cũng có đặc điểm với mức độ cao hơn của TARBP2 và DDX17, và mức độ thấp hơn của XPO5 và HIWI, các yếu tố sinh tổng hợp miR. Việc định hình miR trong huyết tương bằng phương pháp bảo vệ nuclease định lượng đã phát hiện tăng cao ở 11 miR và giảm ở bốn miR trong bệnh nhân có monosomy-3. Chỉ có ba miR được biểu hiện khác biệt trong các mảng khối u có thể phát hiện trong huyết tương. Các miR liên quan đến sự phát triển của u ác tính mô tế bào sắc tố màng bồ đào không được biểu hiện khác biệt. Mức huyết tương cao ở bệnh nhân có monosomy-3 của miR-92b, được xác định trong mảng khối u, và của miR-199-5p và miR-223, được xác định trong mảng huyết tương, đã được xác nhận bởi phương pháp PCR chuỗi polymerase thời gian thực định lượng. Mức độ này cũng cao hơn ở bệnh nhân so với các nhóm chứng bình thường. Những kết quả này hỗ trợ vai trò của các cơ chế biểu sinh trong sự phát triển của di căn ở bệnh nhân mắc u ác tính mô tế bào sắc tố màng bồ đào và việc phân tích miR như là các dấu ấn sinh học của nguy cơ di căn. Chúng cũng gợi ý rằng các miR trong máu có thể hữu ích có thể xuất phát từ phản ứng của cơ thể cũng như từ khối u.

Từ khóa

#u ác tính mô tế bào sắc tố màng bồ đào #monosomy-3 #microRNA #di căn #dấu ấn sinh học

Tài liệu tham khảo

Damato B, Coupland SE. Translating uveal melanoma cytogenetics into clinical care. Arch Ophthalmol. 2009;127:423–9. Onken MD, Worley LA, Tuscan MD, Harbour JW. An accurate, clinically feasible multi-gene expression assay for predicting metastasis in uveal melanoma. J Mol Diagn. 2010;12:461–8. Landreville S, Agapova OA, Harbour JW. Emerging insights into the molecular pathogenesis of uveal melanoma. Future Oncol. 2008;4:629–36. Herlihy N, Dogrusöz M, van Essen TH, Harbour JW, van der Velden PA, van Eggermond MC, et al. Skewed expression of the genes encoding epigenetic modifiers in high-risk uveal melanoma. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2015;56:1447–58. Yang C, Wei W. The miRNA expression profile of the uveal melanoma. Sci China Life Sci. 2011;54:351–8. Chen X, Wang J, Shen H, Lu J, Li C, Hu DN, et al. Epigenetics, microRNAs, and carcinogenesis: functional role of microRNA-137 in uveal melanoma. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2011;52:1193–9. Yan D, Zhou X, Chen X, Hu DN, Dong XD, Wang J, et al. MicroRNA-34a inhibits uveal melanoma cell proliferation and migration through downregulation of c-Met. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2009;50:1559–65. Worley LA, Long MD, Onken MD, Harbour JW. Micro-RNAs associated with metastasis in uveal melanoma identified by multiplexed microarray profiling. Melanoma Res. 2008;18:184–90. Larsen AC, Holst L, Kaczkowski B, Andersen MT, Manfé V, Siersma VD, et al. MicroRNA expression analysis and Multiplex ligation-dependent probe amplification in metastatic and non-metastatic uveal melanoma. Acta Ophthalmol. 2014;92:541–9. Triozzi PL, Singh AD. Blood biomarkers for uveal melanoma. Future Oncol. 2012;8:205–15. Ferracin M, Veronese A, Negrini M. Micromarkers: miRNAs in cancer diagnosis and prognosis. Expert Rev Mol Diagn. 2010;10:297–308. Papadopoulos GL, Alexiou P, Maragkakis M, Reczko M, Hatzigeorgiou AG. DIANA-mirPath: integrating human and mouse microRNAs in pathways. Bioinformatics. 2009;25:1991–3. Mäkitie T, Carpén O, Vaheri A, Kivelä T. Ezrin as a prognostic indicator and its relationship to tumor characteristics in uveal malignant melanoma. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2001;42:2442–9. Chang SH, Worley LA, Onken MD, Harbour JW. Prognostic biomarkers in uveal melanoma: evidence for a stem cell-like phenotype associated with metastasis. Melanoma Res. 2008;18:191–200. Woodward JK, Elshaw SR, Murray AK, Nichols CE, Cross N, Laws D, Rennie IG, Sisley K. Stimulation and inhibition of uveal melanoma invasion by HGF, GRO, IL-1alpha and TGF-beta. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2002;43:3144–52. Wang ZZ, Gong BS, Wang HK, Wang HJ, Zhou M, Wang QH, et al. MicroRNA regulation constrains the organization of target genes on mammalian chromosomes. FEBS Lett. 2011;585(12):1897–904. doi:10.1016/j.febslet.2011.04.059. Epub 2011 Apr 30. Streicher KL, Zhu W, Lehmann KP, Georgantas RW, Morehouse CA, Brohawn P, et al. A novel oncogenic role for the miRNA-506-514 cluster in initiating melanocyte transformation and promoting melanoma growth. Oncogene. 2012;31:1558–70. Zhao Y, Liu H, Li Y, Wu J, Greenlee AR, Yang C, et al. The role of miR-506 in transformed 16HBE cells induced by anti-benzo[a]pyrene-trans-7,8-dihydrodiol-9,10-epoxide. Toxicol Lett. 2011;205:320–6. Tan X, Zhai Y, Chang W, Hou J, He S, Lin L, et al. Global analysis of metastasis-associated gene expression in primary cultures from clinical specimens of clear-cell renal-cell carcinoma. Int J Cancer. 2008;123:1080–8. Zhang X, Yang H, Lee JJ, Kim E, Lippman SM, Khuri FR, et al. MicroRNA-related genetic variations as predictors for risk of second primary tumor and/or recurrence in patients with early-stage head and neck cancer. Carcinogenesis. 2010;31:2118–23. Guo Z, Wang H, Li Y, Li B, Li C, Ding C. A microRNA-related single nucleotide polymorphism of the XPO5 gene is associated with survival of small cell lung cancer patients. Biomed Rep. 2013;1:545–8. Lin X, Wu M, Liu P, Wei F, Li L, Tang H, et al. Up-regulation and worse prognostic marker of cytoplasmic TARBP2 expression in obstinate breast cancer. Med Oncol. 2014;31:868. Grochola LF, Greither T, Taubert H, Möller P, Knippschild U, Udelnow A, et al. The stem cell-associated Hiwi gene in human adenocarcinoma of the pancreas: expression and risk of tumour-related death. Br J Cancer. 2008;99:1083–8. Ma Z, Swede H, Cassarino D, Fleming E, Fire A, Dadras SS. Up-regulated Dicer expression in patients with cutaneous melanoma. PLoS One. 2011;6:e20494. Nagpal N, Kulshreshtha R. miR-191: an emerging player in disease biology. Front Genet. 2014;5:99. Zhuang LK, Yang YT, Ma X, Han B, Wang ZS, Zhao QY, Wu LQ, Qu ZQ. MicroRNA-92b promotes hepatocellular carcinoma progression by targeting Smad7 and is mediated by long non-coding RNA XIST. Cell Death Dis. 2016;7:e2203. Zhou J, Liu R, Wang Y, Tang J, Tang S, Chen X, Xia K, Xiong W, Xu D, Wang S, He Q, Cao K. miR-199a-5p regulates the expression of metastasis-associated genes in B16F10 melanoma cells. Int J Clin Exp Pathol. 2014;7:7182–90. Liang H, Yan X, Pan Y, Wang Y, Wang N, Li L, Liu Y, Chen X, Zhang CY, Gu H, Zen K. MicroRNA-223 delivered by platelet-derived microvesicles promotes lung cancer cell invasion via targeting tumor suppressor EPB41L3. Mol Cancer. 2015;14:58. de Kouchkovsky D, Esensten JH, Rosenthal WL, Morar MM, Bluestone JA, Jeker LT. microRNA-17-92 regulates IL-10 production by regulatory T cells and control of experimental autoimmune encephalomyelitis. J Immunol. 2013;191:1594–605. Chatila WM, Criner GJ, Hancock WW, Akimova T, Moldover B, Chang JK, et al. Blunted expression of miR-199a-5p in regulatory T cells of patients with chronic obstructive pulmonary disease compared to unaffected smokers. Clin Exp Immunol. 2014;177:341–52. Liu Q, Zhang M, Jiang X, Zhang Z, Dai L, Min S, et al. miR-223 suppresses differentiation of tumor-induced CD11b+ Gr1+ myeloid-derived suppressor cells from bone marrow cells. Int J Cancer. 2011;129:2662–73. McKenna KC, Beatty KM, Bilonick RA, Schoenfield L, Lathrop KL, Singh AD. Activated CD11b+ CD15+ granulocytes increase in the blood of patients with uveal melanoma. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2009;50:4295–303. Mougiakakos D, Johansson CC, Trocme E, All-Ericsson C, Economou MA, Larsson O, et al. Intratumoral forkhead box P3-positive regulatory T cells predict poor survival in cyclooxygenase-2-positive uveal melanoma. Cancer. 2010;116:2224–33. Torre V, Triozzi P, Eng C, Tubbs R, Schoenfiled L, Crabb JW, et al. Circulating tumor cells in uveal melanoma. Future Oncol. 2011;7:101–9. Pigati L, Yaddanapudi SC, Iyengar R, Kim DJ, Hearn SA, Danforth D, et al. Selective release of microRNA species from normal and malignant mammary epithelial cells. PLoS One. 2010;5:e13515. Mitchell PS, Parkin RK, Kroh EM, Fritz BR, Wyman SK, Pogosova-Agadjanyan EL, et al. Circulating microRNAs as stable blood-based markers for cancer detection. Proc Natl Acad Sci U S A. 2008;105:10513–18. Chen X, Ba Y, Ma L, Cai X, Yin Y, Wang K, et al. Characterization of microRNAs in serum: a novel class of biomarkers for diagnosis of cancer and other diseases. Cell Res. 2008;18:997–1006. Zhao H, Shen J, Medico L, Wang D, Ambrosone CB, Liu S. A pilot study of circulating miRNAs as potential biomarkers of early stage breast cancer. PLoS One. 2010;5:e13735. Lodes MJ, Caraballo M, Suciu D, Munro S, Kumar A, Anderson B. Detection of cancer with serum miRNAs on an oligonucleotide microarray. PLoS One. 2009;4:e6229. Chen X, Hu Z, Wang W, Ba Y, Ma L, Zhang C, et al. Identification of ten serum microRNAs from a genomewide serum microRNA expression profile as novel non-invasive biomarkers for non-small cell lung cancer diagnosis. Int J Cancer. 2012;130:1620–8. Zhang C, Wang C, Chen X, Yang C, Li K, Wang J, et al. Expression profile of microRNAs in serum: a fingerprint for esophageal squamous cell carcinoma. Clin Chem. 2010;56:1871–9. Xu J, Wu C, Che X, Wang L, Yu D, Zhang T, et al. Circulating MicroRNAs, miR-21, miR-122, and miR-223, in patients with hepatocellular carcinoma or chronic hepatitis. Mol Carcinog. 2011;50:136–42. Boeri M, Verri C, Conte D, Roz L, Modena P, Facchinetti F, et al. MicroRNA signatures in tissues and plasma predict development and prognosis of computed tomography detected lung cancer. Proc Natl Acad Sci U S A. 2011;108:3713–8. Wang QZ, Xu W, Habib N, Xu R. Potential uses of microRNA in lung cancer diagnosis, prognosis, and therapy. Curr Cancer Drug Targets. 2009;9:572–94. Davis BN, Hata A. Regulation of microRNA biogenesis: a miRiad of mechanisms. Cell Commun Signal. 2009;7:18. Caronia-Brown G, Anderegg A, Awatramani R. Expression and functional analysis of the Wnt/beta-catenin induced mir-135a-2 locus in embryonic forebrain development. Neural Dev. 2016;11:9. Zuidervaart W, Pavey S, van Nieuwpoort FA, Packer L, Out C, Maat W, Jager MJ, Gruis NA, Hayward NK. Expression of Wnt5a and its downstream effector beta-catenin in uveal melanoma. Melanoma Res. 2007;17:380–6. Pinheiro I, Dejager L, Libert C. X-chromosome-located microRNAs in immunity: Might they explain male/female differences?: The X chromosome-genomic context may affect X-located miRNAs and downstream signaling, thereby contributing to the enhanced immune response of females. Bioessays. 2011;33:791–802. White JS, McLean IW, Becker RL, Director-Myska AE, Nath J. Correlation of comparative genomic hybridization results of 100 archival uveal melanomas with patient survival. Cancer Genet Cytogenet. 2006;170:29–39. Speicher MR, Prescher G, du Manoir S, Jauch A, Horsthemke B, Bornfeld N, et al. Chromosomal gains and losses in uveal melanomas detected by comparative genomic hybridization. Cancer Res. 1994;54:3817–23. Sisley K, Parsons MA, Garnham J, Potter AM, Curtis D, Rees RC, et al. Association of specific chromosome alterations with tumour phenotype in posterior uveal melanoma. Br J Cancer. 2000;82:330–8. Singh AD, Turell ME, Topham AK. Uveal melanoma: trends in incidence, treatment, and survival. Ophthalmology. 2011;118:1881–5. Singh AD, Aronow ME, Sun Y, Bebek G, Saunthararajah Y, Schoenfield LR, et al. Chromosome 3 status in uveal melanoma: a comparison of fluorescence in situ hybridization and single-nucleotide polymorphism array. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2012;53:3331–9. de la Cruz PO, Specht CS, McLean IW. Lymphocytic infiltration in uveal malignant melanoma. Cancer. 1990;65:112–5.