Acta NaturaeActa NaturaeActa Naturae2075-8251Acta Naturae Ltd1094710.32607/actanaturae.10947Short communicationsКраткие сообщенияResearch ArticleRelationship between the mRNA expression levels of calpains 1/2 and proteins involved in cytoskeleton remodelingСвязь экспрессии мРНК кальпаинов 1 и 2 и мРНК белков, участвующих в перестройке цитоскелетаKakurinaGelena V.КакуринаГелена Валерьевна
Russian Federation
kakurinagv@oncology.tomsk.ruKolegovaElena S.КолеговаЕлена Сергеевна
Russian Federation
elenakolegowa@mail.ruShashovaElena E.ШашоваЕлена Евгеньевна
Russian Federation
SchaschovaEE@oncology.tomsk.ruCheremisinaOlga V.ЧеремисинаОльга Владимировна
Russian Federation
CheremisinaOV@oncology.tomsk.ruChoynzonovEvgeniy L.ЧойнзоновЕвгений Лхамацыренович
Russian Federation
info@tnimc.ruKondakovaIrina V.КондаковаИрина Викторовна
Russian Federation
kondakova@oncology.tomsk.ruTomsk National Research Medical Center of the Russian Academy of SciencesНаучно-исследовательский институт онкологии, Томский национальный исследовательский медицинский центр РАН160420201211101133003202006042020Copyright ©; 2020, Kakurina G.V., Kolegova E.S., Shashova E.E., Cheremisina O.V., Choynzonov E.L., Kondakova I.V.Copyright ©; 2020, Какурина Г.В., Колегова Е.С., Шашова Е.Е., Черемисина О.В., Чойнзонов Е.Л., Кондакова И.В.2020Kakurina G.V., Kolegova E.S., Shashova E.E., Cheremisina O.V., Choynzonov E.L., Kondakova I.V.Какурина Г.В., Колегова Е.С., Шашова Е.Е., Черемисина О.В., Чойнзонов Е.Л., Кондакова И.В.https://creativecommons.org/licenses/by/4.0https://actanaturae.ru/2075-8251/article/view/10947

Remodeling of the cytoskeleton underlies various cellular processes, including those associated with metastasis. The role of the proteases and proteins involved in cytoskeletal reorganization is being actively studied. However, there are no published data on the relationship between the mRNA expression levels of calpains 1/2 (CAPN 1/2) and the proteins associated with cytoskeleton remodeling. Therefore, the purpose of our study was to establish the relationship between the mRNA expression levels of CAPN 1/2 and the proteins involved in cytoskeletal reorganization, such as cell motility markers (SNAI1, VIM, and RND3) and actin-binding proteins (CFN1, PFN1, EZR, FSCN1, and CAP1) using the model of laryngeal/laryngopharyngeal squamous cell carcinoma (LC). The gene expression level was determined by reverse transcriptase real-time PCR and calculated using the 2-ΔΔCt method in paired tissue samples of 44 patients with LC (T1-4N0-2M0). The patients were divided into two groups: those with low and those with high CAPN 1/2 expression levels. It was found that metastasis in LC patients was associated with decreased expression levels of VIM and CAP1, and increased levels of CAPN1. A high level of CAPN2 was accompanied by a high expression level of EZR, indicating the activation of invasion processes. The results obtained need to be confirmed in further studies using a larger sample of patients and target genes. Our study is important in elucidating the mechanisms that underlie cancer progression and metastasis, a development that could subsequently open the way to a search for new prognostic and predictive markers of laryngeal/laryngopharyngeal cancer progression.

Ремоделирование цитоскелета лежит в основе различных клеточных процессов, в том числе ассоциированных с метастазированием, что делает актуальным изучение роли протеаз и белков, участвующих в перестройке цитоскелета. Однако данные о связи уровней экспрессии мРНК кальпаинов 1 и 2 (CAPN1 и 2) и мРНК белков, ассоциированных с ремоделированием цитоскелета, отсутствуют. Существование связи между уровнями экспрессии мРНК CAPN1 и 2 и белков, участвующих в перестройке цитоскелета: маркеров клеточной подвижности (SNAI1, VIM, RND3) и актинсвязывающих белков (АСБ) кофилина (CFN1), профилина (PFN1), эзрина (EZR), фасцина (FSCN1) и белка 1, ассоциированного с аденилилциклазой (CAP1), изучено нами на модели высокоагрессивного плоскоклеточного рака гортани и гортаноглотки (РГ). Уровень экспрессии генов определяли методом обратной транскрипции с ПЦР в реальном времени и рассчитывали методом 2-∆∆СT в парных образцах ткани, полученных от 44 больных РГ (T1-4N0-2M0). Сформированы группы больных с низкой и высокой экспрессией генов CAPN1 и 2. Отмечено, что метастазирование РГ связано с высоким уровнем экспрессии CAPN1 на фоне снижения уровня экспрессии VIM и CAP1. Высокий уровень CAPN2 сопровождался повышением уровня экспрессии EZR, что может свидетельствовать об активации процессов инвазии. Результаты работы необходимо подтвердить на увеличенной выборке больных и генов-мишеней. Полученные данные важны для выяснения механизмов метастазирования, что позволит в дальнейшем определить новые маркеры прогрессии РГ.

cytoskeleton remodelingcell motilitygene expression of actin-binding proteinssquamous cell carcinoma of the larynx and laryngopharynxmetastasisремоделирование цитоскелетаклеточная подвижностьэкспрессия геновактинсвязывающие белкиплоскоклеточный рак гортани и гортаноглоткиметастазированиеIzdebska M., Zielińska W., Grzanka D., Gagat M. // BioMed. Res. Int. 2018. V. 2018. P. 4578373. doi: 10.1155/2018/4578373.Jie W., Andrade K.C., Lin X., Yang X., Yue X., Chang J. // Compr. Physiol. 2015. V. 6. № 1. Р. 169–186.Leloup L., Wells A. // Expert Opin. Ther. Targets. 2011. V. 15. № 3. Р. 309–323.Del Carmen L.N.M., Conacci-Sorrell M. // Methods Mol. Biol. 2019. V. 1915. P. 149–160.Pollard T.D. // Cold Spring Harb. Perspect. Biol. 2016. V. 8. № 8. P. a018226.Yang X., Lin Y. // Oncol. Lett. 2018. V. 15. № 3. P. 2743–2748.Kakurina G.V., Kondakova I.V., Spirina L.V., Kolegova E.S., Shashova E.E., Cheremisina O.V., Novikov V.A., Choinzonov E.L.// Bull. Exp Biol. Med. 2018. V. 166. № 2. P. 250–252.Hoskin V., Szeto A., Ghaffari A., Greer P.A., Côté G. P., Elliott B. E.// Mol. Biol. Cell. 2015. V. 26. № 19. Р. 3464–3479.Li J., Wei K., Yu H., Jin D., Wang G., Yu B. // Sci. Rep. 2015. V. 3. № 5. Р. 17903.Yu L.M., Zhu Y.S., Xu C.Z., Zhou L.L., Xue Z.X., Cai Z.Z. // Clin. Transl. Oncol. 2019. V. 21. № 7. P. 924–932. doi: 10.1007/s12094-018-02006-6.Moreno-Luna R., Abrante A., Esteban F., González-Moles M.A., Delgado-Rodríguez M., Sáez M.E., González-Pérez A., Ramírez-Lorca R., Real L.M., Ruiz A. // Head Neck. 2011. V. 33. № 1. Р. 72–76. doi: 10.1002/hed.21404.Xiang Y., Li F., Wang L., Zheng A., Zuo J., Li M., Wang Y., Xu Y., Chen C., Chen S., et al. // Oncol. Lett. 2017. V. 13. № 4. Р. 2237–2243.