Некодирующие РНК в патогенезе глиальных опухолей

Полный текст

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ: ГЭБ – гематоэнцефалический барьер; днРНК – длинная некодирующая РНК; кРНК – кольцевая РНК; кэРНК – конкурирующая эндогенная РНК; мнРНК – малая некодирующая РНК; мяРНК – малая ядерная РНК; мядРНК – малая ядрышковая РНК; нкРНК – некодирующая РНК; пиРНК – РНК, взаимодействующая с PIWI; GBM – глиобластома, TMZ – темозоломид.

ВВЕДЕНИЕ

Глиомы – гетерогенная группа первичных опухолей головного мозга, наиболее агрессивной из которых является астроцитома IV стадии, называемая глиобластомой (GBM) [1]. За последние 20 лет лечение пациентов с GBM почти не изменилось. В первую очередь проводят максимальное хирургическое удаление опухоли, а затем курс радиотерапии, которую часто дополняют химиотерапией с помощью ДНК-алкилирующего агента темозоломида (TMZ). Однако, несмотря на комплексную терапию, средняя выживаемость пациентов с GBM крайне низка в сравнении с другими видами опухолей. Так, 5-летняя выживаемость больных составляет 4–5%, а 2-летняя – около 26–33%.

В настоящий момент основными прогностическими маркерами глиом, широко используемыми в клинической практике, являются мутация в гене IDH и уровень метилирования промотора гена MGMT. Мутация IDH^R132H, найденная примерно в половине образцов глиом, приводит к изменению метаболизма и гиперметилированию гистонов, что, как ни странно, значительно увеличивает выживаемость пациентов [2]. Метилирование промотора MGMT, выявляемое ~ в 40% образцов GBM, коррелирует с чувствительностью к TMZ и также предполагает благоприятный прогноз для больных, получающих лучевую и химиотерапию [3]. Лабораторные исследования и анализ баз данных секвенирования генома и транскриптома позволили выявить и другие маркеры, связанные с выживаемостью пациентов, а также подразделить глиобластомы на фенотипические группы, отличающиеся степенью агрессивности заболевания и чувствительности к терапии [4]. Однако ни один из этих подходов пока не нашел своего клинического применения.

В течение последних десятилетий ведется интенсивный поиск новых препаратов для лечения глиобластомы. В частности, активно изучают низкомолекулярные соединения, ингибирующие такие рецепторные тирозинкиназы, как EGFR (дакомитиниб; фаза II клинических испытаний) и PDGFR (сунитиниб; фаза II/III), а также эпигенетические белки-регуляторы, например HDAC6 (панобиностат; фаза II). Однако, несмотря на то, что схожие препараты высоко эффективны при различных типах рака, достичь значительных положительных результатов в случае глиобластомы пока не удалось [5, 6]. Помимо низкомолекулярных соединений, для лечения GBM в ряде стран одобрено гуманизированное моноклональное антитело против фактора роста эндотелия сосудов А (VEGFA), получившее название бевацизумаб. Однако позднее было показано, что бевацизумаб в сочетании со стандартной терапией не способен значимо увеличивать выживаемость пациентов [7]. Другим перспективным методом лечения GBM считается введение иммунных клеток с прямой противоопухолевой активностью. Некоторые варианты иммунотерапии в настоящее время находятся на разных стадиях клинических испытаний [8], но ни один из них еще не применяется активно в клинике.

Весьма перспективной мишенью для разработки новых методов терапии глиобластомы считаются разнообразные классы некодирующих РНК (нкРНК), которые часто выполняют крайне важные функции в регуляции жизнедеятельности опухолевых клеток. Очевидную проблему в создании таких лекарств представляет необходимость использования соединений, способных к специфичному взаимодействию с определенной последовательностью нуклеиновых кислот. Это значительно увеличивает минимальный размер молекулы лекарственного препарата и затрудняет ее прохождение через клеточную мембрану. В нашем обзоре мы постарались систематизировать данные о некодирующих РНК, участвующих в патогенезе глиом, и рассмотреть связанные с ними терапевтические стратегии.

За последние два десятилетия все более очевидной становится важная роль некодирующих транскриптов как в естественных физиологических процессах, так и в развитии заболеваний, в том числе онкологических [9]. Выявлено участие нкРНК и в патогенезе злокачественных глиальных опухолей. Многие нкРНК обладают проонкогенными свойствами. Их уровень в тканях злокачественных опухолей значительно выше, чем в нормальных тканях головного мозга. Во многих случаях наблюдается корреляция экспрессии соответствующей нкРНК со стадией заболевания и (или) фенотипом опухоли [10, 11]. Известны нкРНК, ассоциированные с пронейронально-мезенхимальным переходом, пролиферацией опухолевых стволовых клеток, а также нкРНК, способствующие адаптации опухоли к условиям гипоксии [11–13]. Кроме того, есть данные о том, что онкогенные нкРНК могут не только синтезироваться в опухолевых клетках, но и передаваться другим клеткам в составе экзосом и микровезикул, что может способствовать дальнейшей прогрессии заболевания [14]. В то же время описано множество нкРНК, выполняющих онкосупрессорные функции [15–18]. Таким образом, информация об экспрессии многих нкРНК теоретически может являться важным прогностическим фактором для пациентов. С другой стороны, понимание механизма влияния нкРНК на ключевые процессы в клетке может открыть дорогу к разработке новых средств для лечения злокачественных глиальных опухолей. В нашем обзоре подробно рассмотрены длинные некодирующие РНК (днРНК), кольцевые РНК (кРНК), микроРНК, а также РНК, взаимодействующие с PIWI (пиРНК), малые ядерные и малые ядрышковые РНК (мяРНК и мядРНК соответственно) в контексте их влияния на развитие злокачественных глиальных опухолей человека (рисунок). Мы не будем касаться транспортных и рибосомных РНК, роль которых не является целью настоящего обзора.

1. ДЛИННЫЕ НЕКОДИРУЮЩИЕ РНК

1.1. Биосинтез, классификация, локализация, функции днРНК

К днРНК относятся нетранслируемые РНК длиной 200 нуклеотидов и более. В настоящее время у человека по разным оценкам выявлено от 15000 до 50000 днРНК [9, 25]. Большинство таких РНК образуется с участием РНК-полимеразы II, однако некоторые днРНК могут транскрибироваться с помощью РНК-полимеразы III [26]. Существуют две причины, по которым эти РНК не транслируются. Во-первых, в их последовательностях обычно отсутствуют открытые рамки считывания длиной более 300 нуклеотидов; во-вторых, эти РНК могут содержать различные инактивирующие мутации, делающие трансляцию невозможной [27, 28]. Следует отметить, что в последние годы появилась информация о том, что некоторые днРНК содержат короткие рамки считывания и способны транслироваться с образованием пептидов, функция которых в большинстве случаев не выяснена [29]. Подобно мРНК, днРНК могут быть кэпированы и полиаденилированы. В то же время известны днРНК (например, lincROR), которые не содержат указанных модификаций [27]. Многие днРНК (NEAT1, GAS5, MALAT1) могут подвергаться сплайсингу, в том числе альтернативному, с образованием нескольких изоформ (данные GenBank). Некоторые днРНК (MALAT1, GAS5) широко экспрессируются в большинстве тканей человека, в то время как другие (CRNDE, HOTAIR) присутствуют только в клетках определенного типа (данные GenBank). Также известны днРНК (H19), которые транскрибируются только на стадии эмбрионального развития, а повышение их уровня в тканях взрослого человека свидетельствует о возникновении патологических состояний [30].

Существует несколько критериев, используемых для классификации днРНК: расположение соответствующего гена, размеры, внутриклеточная локализация и функции. Далее приведена классификация, основанная на локализации гена днРНК в геноме [9]. Согласно этой классификации выделяют 1) межгенные днРНК, последовательности которых не перекрываются с последовательностями белоккодирующих генов; 2) антисмысловые – транскрибируются в противоположном направлении по отношению к белоккодирующим генам; частично или полностью перекрываются с последовательностями генов; 3) двунаправленные или дивергентные – их транскрипция инициируется вблизи промотора гена и происходит в противоположном направлении; 4) интронные (смысловые и антисмысловые) – последовательности которых ограничены интронами генов; 5) днРНК псевдогенов, представляющие собой транскрипты копий генов, утративших свой кодирующий потенциал в результате инактивирующих мутаций; 6) теломерные и субтеломерные днРНК – транскрибируются с теломерных участков хромосом и содержат теломерные последовательности; 7) центромерные – транскрибируются с центромерных участков, включают центромерные повторы; 8) промотор-ассоциированные и 9) энхансерные днРНК – экспрессируются в обоих направлениях с этих регуляторных элементов генома [9].

 

Функции различных типов нкРНК в клетке. Диаграмма в центре и цифры указывают приблизительное количество различных нкРНК, экспрессирующихся в клетках человека и относящихся к одному из упомянутых типов [19–24]. Надписи указывают основную функцию данной группы нкРНК

 

днРНК могут локализоваться как в клеточном ядре, так и в цитоплазме [9]. Цитоплазматические днРНК могут выступать в роли «ловушек» регуляторных микроРНК, а также различных белков, препятствуя их действию на соответствующие мишени [31, 32]. Связываясь с другими РНК в цитоплазме клетки, днРНК могут обеспечивать их стабильность [33]. Некоторые днРНК служат предшественниками регуляторных микроРНК [34]. Ядерные днРНК способны регулировать экспрессию генов, привлекая к их промоторам белки, участвующие в ремоделировании хроматина, а также различные активирующие или репрессорные комплексы. Наконец, благодаря своим размерам, днРНК могут служить каркасом для сборки макромолекулярных белковых комплексов [35]. Кроме того, днРНК могут стабилизировать хромосомные петли, обеспечивая взаимодействие между энхансерами и промоторами генов [36]. Некоторые днРНК выполняют структурообразующие функции, участвуя в формировании и поддержании определенных ядерных структур [37]. Показано также, что ряд днРНК играет важную роль в установлении геномного импринтинга и инактивации Х-хромосомы [9].

Описано множество днРНК, которые можно рассматривать в качестве прогностических маркеров при злокачественных глиальных опухолях. Одни из них выполняют проонкогенные функции, другие действуют как онкосупрессоры. Однако данные в отношении многих транскриптов весьма противоречивы. В некоторых работах имеются указания на то, что одна и та же днРНК может выполнять роль онкогена при глиобластомах и онкосупрессора при менее злокачественных формах глиом. Это справедливо, например, для lincROR [38, 39]. В качестве примера мы подробно рассмотрим несколько днРНК, играющих различные роли в прогрессии GBM, остальные днРНК, функции которых исследованы в клетках глиобластомы, приведены в табл. 1.

 

Таблица 1. Роль днРНК и кРНК в патогенезе злокачественных глиальных опухолей

Название	Тип нкРНК	Роль	Молекулярный механизм действия	Ссылка
днРНК
H19	Межгенная	Онкоген	Предшественник miR-675; кэРНК для микроРНК Let-7.	[34, 40]
HOTAIR	Антисмысловая	Онкоген	Рекрутирует хроматинремоделирующие комплексы PRC2 и CoREST; является кэРНК для ряда микроРНК (пример – miR-326).	[35, 41]
CRNDE	Дивергентная	Онкоген	Рекрутирует хроматинремоделирующие комплексы PRC2 и CoREST; кэРНК для многих микроРНК, например, miR-186.	[42, 43]
XIST	Межгенная	Онкоген	кэРНК для многих микроРНК, например, miR-152.	[44]
NEAT1	Межгенная	Онкоген	кэРНК для многих микроРНК (например, miR-107); привлекает EZH2 к промоторам генов AXIN2, ICAT и GSK3B.	[45, 46]
PVT1	Межгенная	Онкоген	кэРНК для ряда микроРНК (пример – miR-128-3р); взаимодействует с EZH2.	[47, 48]
CASC2	Дивергентная	Онкосупрессор	кэРНК для miR-21.	[49]
GAS5	Дивергентная	Онкосупрессор	кэРНК для miR-222.	[50]
PTENP1	днРНК псевдогена	Онкосупрессор	кэРНК для множества микроРНК, регулирующих экспрессию гена PTEN.	[15, 31]
lincROR	Межгенная	Разное	кэРНК для miR-145.	[51]
MEG3	Межгенная	Разное	Способствует стабилизации p53; выступает в роли «ловушки» miR-19a.	[52, 53]
NEAT2/MALAT1	Межгенная	Разное	кэРНК для многих микроРНК (пример – miR-384).	[54]
HOTTIP	Антисмысловая	Разное	кэРНК для miR-101.	[55]
кРНК
circHIPK3	Экзонная	Онкоген	кэРНК для некоторых микроРНК (пример – miR-654).	[56]
circPVT1	Экзонинтронная	Онкоген	кэРНК для miR-199a-5p.	[57]
circCFH	Экзонная	Онкоген	кэРНК для miR-149.	[58]
circTTBK2	Экзонная	Онкоген	кэРНК для некоторых микроРНК (например, miR-761).	[59]
circSMARCA5	Экзонная	Онкосупрессор	Взаимодействует с фактором сплайсинга SRSF1, препятствуя образованию онкогенных транскриптов.	[60]
circFBXW7	Экзонная	Онкосупрессор	Кодирует белок, способствующий убиквитинзависимой деградации c-Myc.	[16]
circSHPRH	Экзонная	Онкосупрессор	Кодирует белок, защищающий белок SHPDH от убиквитинзависимой деградации.	[17]
circPINT	Экзонная	Онкосупрессор	Кодирует пептид, увеличивающий сродство комплекса PAF1c к генам-мишеням.	[18]
circITCH	Экзонная	Онкосупрессор	кэРНК в отношение miR-214.	[61]

 

1.2. Онкогенные днРНК

Интересным примером онкогенной днРНК, хорошо исследованной в глиобластомах, является NEAT1 (Nuclear Enriched Abundant Transcript 1, или nuclear paraspeckle assembly transcript 1). Не содержащий интронов ген NEAT1 расположен на хромосоме 11q13.1. Обнаружен полноразмерный неполиаденилированный транскрипт NEAT1 (22743 нуклеотида), а также укороченная полиаденилированная днРНК длиной 3735 нуклеотидов (данные GenBank). NEAT1 необходима для формирования ядерных параспеклов [37] – окруженных хроматином рибонуклеопротеиновых телец размером 0.3–3 мкм [62]. Важным посттранскрипционным регулятором NEAT1 является проонкогенный белок SRSF1, который взаимодействует с этой днРНК и повышает ее стабильность [63].

Содержание NEAT1 в глиобластомах более чем в 2 раза превышает содержание в менее агрессивных типах глиом. Кроме того, уровень этой днРНК в стволовых клетках глиобластомы (CD133⁺) в 2 раза выше, чем в более дифференцированной и менее агрессивной популяции CD133^- клеток GBM [45]. Свое онкогенное действие в глиомах NEAT1 чаще всего реализует, связываясь с различными микроРНК, например, miR-107 [45]. Помимо этого, NEAT1 привлекает EZH2 к промоторам генов AXIN2, ICAT, GSK3B, что способствует триметилированию гистона H3K27 и, как следствие, понижению уровня экспрессии указанных генов [46]. Этот пример выявляет общую для днРНК особенность – способность активировать различные сигнальные пути, которые в конечном итоге приводят к одинаковым изменениям фенотипа клеток и таким образом усиливают друг друга.

1.3. Онкосупрессорные днРНК

Одной из днРНК, супрессирующих развитие глиобластомы, является GAS5 (Grow Arrest-Specific 5). Ген GAS5, локализованный на хромосоме 1q25.1, частично перекрывается с 5’-концевой последовательностью гена ZBTB37, который транскрибируется в противоположном направлении. Описано 15 изоформ днРНК GAS5, которые различаются по длине и количеству экзонов. Полноразмерный неполиаденилированный транскрипт (725 нуклеотидов) состоит из 13 экзонов. Более короткие изоформы содержат 9–12 экзонов (данные GenBank). GAS5 взаимодействует с ДНК-связывающей областью рецепторов стероидных гормонов (глюкокортикостероидов, минералкортикоидов, андрогенов, прогестерона), препятствуя их влиянию на гены-мишени [64]. Опыты in vitro показали, что в глиомах днРНК GAS5 выполняет онкосупрессорные функции. Например, Zhao X. и соавт. в 2015 г. обнаружили, что GAS5 ингибирует рост клеток линий U87 и U251, связывая онкогенную miR-222 [50]. Кроме того, сверхэкспрессия GAS5 повышает чувствительность клеток U87 к цисплатину [65]. Клинические исследования также показывают, что повышенный уровень GAS5 коррелирует с более благоприятным прогнозом как при глиобластомах, так и при менее злокачественных формах глиом [66].

1.4. днРНК, обладающие двойственным эффектом на клетки глиом

Помимо днРНК, выполняющих строго онкогенную или онкосупрессорную роль, существует несколько днРНК, функции которых зависят от контекста. Одна из таких днРНК – NEAT2/MALAT1 (Metastasis Associated Lung Adenocarcinoma Transcript 1). Ген MALAT1, локализованный на хромосоме 11q13, экспрессируется в различных тканях организма человека, в том числе в головном мозге. Описаны три близких по размеру (около 8000 нуклеотидов) варианта днРНК MALAT1, которые образуются в результате сплайсинга и различаются количеством экзонов (данные GenBank). Во время процессинга MALAT1 от 3’-конца первичного транскрипта отщепляется небольшой фрагмент, который транспортируется в цитоплазму. Зрелая днРНК MALAT1 размером около 7000 нуклеотидов остается преимущественно в ядре и локализуется в ядерных спеклах [67]. MALAT1 не имеет поли-А-последовательности, однако она весьма стабильна, так как формирует на 3’-конце особую триплексную структуру. MALAT1 ассоциируется с факторами сплайсинга SRSF1, SRSF2 и SRSF3, участвуя, таким образом, в процессинге мРНК. Кроме того, MALAT1 регулирует экспрессию генов на уровне транскрипции. Например, эта днРНК может связываться с неметилированным белком Pc2 (Polycomb 2 protein), облегчая его взаимодействие с транскрипционным фактором E2F и коактиваторами транскрипции [67]. В то же время онкогенная роль MALAT1 при онкологических заболеваниях в основном связана со способностью этой днРНК влиять на уровень тех или иных микроРНК, в том числе, например, miR-384 [54]. Метаанализ, проведенный в 2018 г. Zhou Q. и соавт., показал, что повышенный уровень MALAT1 коррелирует с неблагоприятным прогнозом при глиомах [68]. Опыты in vitro показали, что подавление экспрессии MALAT1 снижало устойчивость клеток к темозоломиду, а также уменьшало пролиферацию, миграцию, инвазию и стимулировало апоптоз [69]. В противоположность этому, Han Y. и соавт. обнаружили, что в глиомах уровень MALAT1 снижен в 1.5 раза по сравнению с нормальным мозгом. Кроме того, сверхэкспрессия MALAT1 снижает пролиферацию клеток U87 и U251 [70]. Установлено также, что MALAT1 образует комплекс с РНК-связывающим белком HuR и привлекает его ко второму экзону гена CD133, важнейшему маркеру стволовых клеток глиобластомы. В результате этого экспрессия CD133 блокируется на уровне транскрипции [71]. Таким образом, MALAT1 участвует в тонкой регуляции фенотипа клеток глиобластомы, а изменения количества этой РНК как в одну, так и в другую сторону оказывают негативное воздействие на клетки.

2. КОЛЬЦЕВЫЕ РНК

2.1. Общая характеристика, биосинтез, классификация, функции

К кРНК относятся транскрипты, у которых 5’- и 3’-концы молекулы соединены фосфодиэфирной связью с образованием кольцевой структуры. Формированию кРНК способствуют инвертированные повторы, содержащиеся в их предшественниках [72, 73]. кРНК образуются из РНК-предшественников в результате так называемого обратного сплайсинга. Если в случае канонического сплайсинга 5’-концевой донорный сайт соединяется с 3’-концевым акцепторным сайтом, то при обратном сплайсинге 3’-донорный сайт взаимодействует с 5’-акцепторным сайтом, в результате чего образуется ковалентно замкнутый кольцевой транскрипт. Имеются данные, что обратный сплайсинг (как и обычный) осуществляется с помощью канонического сплайсосомного аппарата [73]. В ряде случаев с одной и той же последовательности могут транскрибироваться как линейная, так и кольцевая РНК [47, 57]. В зависимости от происхождения и структуры выделяют: 1) экзонные кРНК (экРНК); 2) экзон-интронные (эикРНК); 3) интронные (икРНК); 4) межгенные (мгкРНК). В первом случае кРНК образуются из мРНК белоккодирующих генов. В результате такая РНК может иметь тот же состав экзонов, что и мРНК, однако в кРНК 5’-конец первого экзона соединяется с 3’-концом последнего. В случае эикРНК кольцевые транскрипты содержат часть последовательностей интронов РНК-предшественников. икРНК и мгкРНК образуются при транскрипции интронных и межгенных последовательностей соответственно [72]. Кольцевые РНК не полиаденилированы и не кэпированы. Они обладают большей стабильностью по сравнению с линейными днРНК, что делает их более перспективными диагностическими маркерами и терапевтическими агентами [72]. Важно отметить, что транскрипция линейных и кольцевых РНК одного и того же гена может происходить независимо друг от друга, как это показано, например, для днРНК PVT1 и circPVT1 [47, 57].

Подобно днРНК, кРНК могут взаимодействовать с другими РНК, ДНК и белками и выполнять в клетке разнообразные функции. Многие кРНК содержат сайты связывания различных микроРНК и выступают в качестве «губки», сорбируя на себя эти молекулы [56–59, 61]. Кольцевые транскрипты могут также конкурировать с мРНК белоккодирующих генов за факторы сплайсинга, снижая эффективность процессинга мРНК. Ряд кРНК служит адапторами, привлекая различные белки и тем самым обеспечивая их взаимодействие друг с другом. Кроме того, кРНК могут локализоваться на промоторах генов, регулируя их транскрипцию [73]. Несмотря на то что кРНК не кэпированы, некоторые из них содержат короткие рамки считывания и транслируются с образованием небольших белков и пептидов [16–18]. Нуклеотидные последовательности таких кРНК включают специфические IRES-элементы, необходимые для взаимодействия с рибосомами и факторами инициации трансляции [73].

Участие кРНК в патогенезе злокачественных глиальных опухолей выявлено относительно недавно. Тем не менее, на данный момент опубликовано уже несколько работ, в которых обнаружены кольцевые транскрипты, дифференциально экспрессирующиеся при глиомах и глиобластомах. В настоящее время эти транскрипты активно изучаются, при этом многие из них можно рассматривать как потенциальные диагностические маркеры. Ниже будут перечислены некоторые кРНК, играющие проонкогенную или онкосупрессорную роль в патогенезе злокачественных глиальных опухолей. Более полный список кРНК с известными функциями в глиомах приведен в табл. 1.

2.2. Проонкогенные кРНК

Одна из проонкогенных кРНК – circHIPK3. Ген HIPK3 (Homeodomain Interacting Proteinkinase 3) локализован на хромосоме 11р13 (данные GenBank). Известно несколько кРНК, образующихся в результате неканонического сплайсинга первичного линейного транскрипта гена HIPK3. В тканях человека наиболее распространен кольцевой транскрипт длиной 1099 нуклеотидов, включающий только второй экзон гена HIPK3 (данные CircBase). Этот транскрипт усиливает пролиферацию клеток и является «ловушкой» нескольких миРНК. В 2018 г. Jin P. и соавт. показали, что уровень сircHIPK3 в глиомах в 1.5–5 раз выше, чем в соответствующей нормальной ткани головного мозга тех же пациентов. Кроме того, повышенный уровень сircHIPK3 почти в 2 раза снижает среднюю продолжительность жизни пациентов [56]. Подавление этой кРНК в опытах in vitro приводит к уменьшению пролиферации клеток U87 и U251. Обнаружено, что сircHIPK3 служит «губкой» для miR-654, которая, в свою очередь, регулирует уровень проонкогенного белка IGF2BP3 [56].

2.3. Онкосупрессорные кРНК

Примером онкосупрессорной кРНК является circSMARCA5. Белоккодирующий ген SMARCA5 локализован на хромосоме 4 (4q31.21). CircSMARCA5 размером 269 нуклеотидов включает экзоны 15 и 16 (данные CircBase). Эта кРНК транскрибируется на высоком уровне в головном мозге человека и выполняет онкопротекторные функции. Показано, что снижение уровня SMARCA5 коррелирует с неблагоприятным прогнозом у пациентов с глиобластомами [60]. Сверхэкспрессия SMARCA5 способствует уменьшению миграции клеток U87MG. кРНК SMARCA5 содержит сайты связывания фактора сплайсинга SRSF1, который играет проонкогенную роль при многих онкологических заболеваниях, в том числе при глиобластомах. Взаимодействуя с SRSF1, SMARCA5 препятствует его участию в альтернативном сплайсинге и образованию онкогенных транскриптов. В частности, под влиянием этой кРНК уменьшается соотношение онкогенной и антионкогенной изоформ VEGFA [60].

3. МАЛЫЕ НЕКОДИРУЮЩИЕ РНК

Малые некодирующие РНК (мнРНК) – небольшие молекулы длиной 18–200 нуклеотидов. К настоящему моменту обнаружено несколько типов мнРНК, а именно: тРНК, микроРНК, малые интерферирующие РНК (минРНК), малые ядерные РНК (мяРНК), малые ядрышковые РНК (мядРНК), компоненты теломеразной РНК (TERC), РНК, взаимодействующие с PIWI (пиРНК), малые энхансерные РНК (мэРНК) и Y-РНК [74]. Этот список продолжает пополняться. мнРНК, кооперируясь с другими внутриклеточными молекулами, участвуют в регуляции экспрессии генов на всех уровнях: котранскрипционном, посттранскрипционном, трансляционном, эпигенетическом. Нарушения в их количестве или функциях ведут к изменениям внутриклеточных процессов и развитию различных заболеваний, среди которых не только онкологические, но и нейродегенеративные, сердечно-сосудистые и др. [75]. Изменение уровня синтезируемых клеткой мнРНК происходит по нескольким причинам. Во-первых, из-за мутаций в генах самих мнРНК [76], во-вторых, из-за мутаций и нарушений функций ферментов биогенеза мнРНК (например, Dicer и Drosha в случае микроРНК) [77]. Возможны также нарушения эпигенетического, транскрипционного или посттранскрипционного контроля экспрессии как самих мнРНК, так и процессирующих их ферментов [77]. В этом разделе мы рассмотрим типы мнРНК, которые принимают участие в патогенезе злокачественных глиальных опухолей. Краткая характеристика этих мнРНК приведена в табл. 2.

 

Таблица 2. Основные характеристики мнРНК, участвующих в патогенезе глиобластом

Характеристика	микроРНК	пиРНК	мядРНК	мяРНК
Длина	~ 22 нуклеотида	~ 24–30 нуклеотидов	~ 60–300 нуклеотидов	~ 80–350 нуклеотидов (в среднем около 150 нуклеотидов)
Локализация в геноме	В интронных областях белоккодирующих генов, иногда в экзонах	В PIWI-кластерах	В интронах белоккодирующих генов, в полицистронных кластерах мядРНК	Гены мяРНК
Предшественники	Двухцепочечная шпилечная PHK	Одноцепочечная PHK	Одноцепочечная РНК	Одноцепочечная РНК
РНК-полимераза, осуществляющая транскрипцию	РНК-полимераза II	РНК-полимераза II	РНК-полимераза II	РНК-полимераза II; для U6 – РНК-полимераза III
Механизм процессинга	Двухступенчатое расщепление белками Drosha и Dicer	5’- и 3’-экзонуклеазное укорачивание, затем расщепление белком Zucchini	Сплайсинг пре-мРНК, раскрытие структуры лассо, затем ее 5’- и 3’-экзонуклеазное укорачивание	Кэпирование и модификации 3’-конца молекулы
Классы белков, связывающихся с РНК	Argonaute	PIWI	5.5 K, NOP56, NOP58 и фирилларин	Сплайсосомные белки
Функции	Регуляция экспрессии белоккодирующих генов	Сайленсинг транспозонов	Посттранскрипционные модификации других типов клеточных РНК	Сплайсинг пре-мРНК

 

3.1. микроРНК

микроРНК – это короткие РНК длиной около 22 нуклеотидов, которые осуществляют посттранскрипционную регуляцию экспрессии генов. Последовательности, кодирующие микроРНК, в большинстве случаев находятся внутри интронов, хотя иногда встречаются и экзонные микроРНК. Транскрипцию микроРНК осуществляет РНК-полимераза II, которая транскрибирует и ген-хозяин [78]. После многостадийного процессинга, подробно описанного во многих обзорах [78], микроРНК, входящая в состав комплекса RISC, участвует в распознавании мРНК генов-мишеней. Важным условием для выбора мРНК-мишени служит наличие в ней области, комплементарной так называемой «ключевой последовательности» в микроРНК (англ. Seed sequence), которая представляет собой участок из шести (со 2-го по 7-й) нуклеотидов на 5’-конце молекулы миРНК [79]. Такие комплементарные области чаще всего встречаются в 3’-нетранслируемых областях мРНК, т.е. вне белоккодирующей части. Комплементарность (полная или частичная) обеспечивает связывание мРНК-мишени с RISC-комплексом, который или вызывает распад мРНК, или репрессирует ее трансляцию. В первом случае белок GW182 обеспечивает удаление полиА-хвоста или 5’-кэпа с молекулы мРНК [80], что приводит к образованию нефункционального продукта, который деградируется 5′–3′-экзорибонуклеазой 1 (XRN1) [79]. Единое мнение о репрессии трансляции в настоящий момент отсутствует, но большая часть исследований указывает на то, что RISC вызывает диссоциацию факторов инициации трансляции eIF4AI и eIF4AII с мРНК-мишени, блокируя сканирование мРНК рибосомой и образование инициирующего трансляцию комплекса eIF4F [81]. Оба описанных механизма сайленсинга генов взаимосвязаны, однако, согласно данным рибосомного профилирования, 66–90% сайленсинга генов вызвано именно деградацией мРНК [82]. При этом, по существующим оценкам, микроРНК участвуют в регуляции экспрессии примерно 30% генов человека [83]. Обычно воздействие одной микроРНК на экспрессию гена оказывается достаточно слабым, поэтому, как правило, микроРНК образуют масштабные сети внутриклеточных молекулярных взаимодействий, проявляя синергию. В качестве примера мы подробно опишем несколько микроРНК, играющих различные роли в прогрессии GBM (в табл. 3 приведены микроРНК, функции которых изучены в клетках глиобластомы).

3.1.1. Онкогенные микроРНК. На сегодняшний день опубликованы результаты многочисленных исследований, описывающих роль онкогенных микроРНК в патогенезе глиом [94, 95]. Как правило, мишенями этих микроРНК служат гены-супрессоры опухолей, а нарушения в уровнях экспрессии микроРНК приводят к неконтролируемой пролиферации клеток, усилению их миграции, инвазии, индукции ангиогенеза и блокировке апоптоза. Одна из наиболее хорошо изученных онкогенных микроРНК – miR-21, уровень которой повышен при многих типах рака, а в глиомах коррелирует со стадией заболевания [10]. Эта микроРНК регулирует многие внутриклеточные процессы, благоприятствующие развитию глиом [86]. В число мишеней miR-21 входят гены, способствующие апоптозу (PDCD4, LRRFIP1) [99, 100], а также онкосупрессорные гены, блокирующие инвазию (RECK и TIMP3) [101] и пролиферацию (IGFBP3) [87]. Кроме того, miR-21 может влиять на поведение клеток микроглии, подготавливая благоприятные условия для роста опухоли. miR-21 обнаружены в везикулах, секретируемых клетками глиом [14]. Везикулы, попадая в клетки микроглии, вызывали снижение экспрессии генов-мишеней miR-21: Bmpr2, Btg2, Kbtbd2, Pdcd4, Pten и Rhob. Некоторые из перечисленных генов вовлечены в пролиферацию и дифференцировку клеток. Соответственно, их ингибирование с помощью везикулярной miR-21 приводило к усилению пролиферация клеток микроглии, что, по предположению авторов [14], может существенно влиять на формирование микроокружения опухоли и способствовать ее прогрессии.

Интересно, что появляется все больше данных о важной роли именно экзогенных (попадающих из соседних клеток) молекул микроРНК. Так, онкогенные микроРНК могут перемещаться между клетками глиомы и их микроокружением (астроцитами, олигодендроцитами, эндотелиальными клетками, микроглией/макрофагами), участвуя в межклеточной коммуникации, что способствует прогрессии опухоли [14]. Совместное культивирование астроцитов с клетками глиомы вызывает в астроцитах повышение уровней 9 микроРНК (miR-4519, miR-5096, miR-3178 и др.), при этом две микроРНК – miR-5096 и miR-4519 – напрямую попадают из клеток глиомы в астроциты через щелевые контакты [102]. Описан перенос микроРНК и в обратном направлении: miR-19a переносится с помощью везикул от астроцитов к опухолевым клеткам и ингибирует в них активность PTEN, что вызывает рост метастазов. Кроме того, при гипоксии экзосомы, выделяемые клетками глиом, индуцируют поляризацию макрофагов М2 и оказывают иммуносупрессивное действие, способствуя пролиферации, миграции и инвазии глиомы in vitro и in vivo. Этот эффект связывается с присутствием в экзосомах miR-1246 [103].

3.1.2. Онкосупрессорные микроРНК. Известно большое количество онкосупрессорных микроРНК [84]. Например, miR-7 ингибирует передачу сигнала через рецептор EGF, участвующий в пути протеинкиназы Akt. Однако в глиобластомах экспрессия miR-7 подавляется (по сравнению с нормальными тканями ее количество снижено более чем в 6 раз), что позволяет пути Akt быть постоянно активированным, увеличивая жизнеспособность и пролиферацию опухолевых клеток [104]. Также показано, что экзогенное введение проапоптотической miR-218 подавляет экспрессию циклинзависимой киназы 6 (CDK6), снижает пролиферацию и приводит к гибели клеток глиом за счет апоптоза [105]. Другая мишень miR-218 – белок ECOP (EGFR-coamplified and overexpressed protein), регулирующий транскрипционную активность NF-κB. Сверхэкспрессия miR-218 в клетках глиом позволяет сдерживать активность NF-κB посредством ECOP, вызывая апоптоз и замедляя пролиферацию [106].

3.2. РНК, взаимодействующие с PIWI (пиРНК)

РНК, взаимодействующие с PIWI (пиРНК) – некодирующие РНК длиной около 24–35 нуклеотидов, первоначально обнаруженные в гонадах дрозофил. Эти РНК получили свое название благодаря связыванию с белками семейства PIWI (P-element-induced wimpy testis) [107, 108]. Геномными источниками пиРНК являются так называемые кластеры пиРНК, которые в основном располагаются в межгенных или некодирующих областях [109]. Образование пиРНК в клетке может происходить по двум механизмам: по пути первичного процессинга или по механизму «пинг-понг», в результате которого амплифицируются вторичные пиРНК. Эти механизмы подробно описаны в обзорах [110, 111]. Показано участие пиРНК в патогенезе различных заболеваний, в том числе злокачественных новообразований [112, 113]. Согласно данным профилирования, в нормальных тканях мозга и в GBM экспрессируются около 350 пиРНК, при этом некоторые пиРНК характерны только для GBM [92].

3.2.1. Онкогенные пиРНК. Несмотря на то что в последние годы пиРНК активно изучают в различных типах злокачественных опухолей, однако публикаций, посвященных пиРНК в глиомах, не так много, а публикации, раскрывающие онкогенную роль пиРНК в развитии глиальных опухолей, на данный момент отсутствуют.

3.2.2. Онкосупрессорные пиРНК. На основании анализа баз данных установлено, что однонуклеотидные полиморфизмы в генах piR-2799, piR-18913, piR-598, piR-11714, piR-3266 связаны с повышенным риском возникновения глиом, причем варианты piR-598 сильнее других коррелируют со степенью риска. Транскриптомное профилирование клеток, трансфицированных piR-598 дикого типа, указывает на то, что эта пиРНК влияет на экспрессию 518 генов, участвующих в гибели/выживании клеток глиомы. Присутствие piR-598 приводило к снижению экспрессии большинства из обнаруженных генов (71.2%). Один из генов, экспрессия которых существенно снижалась, – ген онкогенного транскрипционного фактора Jun. Параллельно с этим, piR-598 вызывает повышение уровня проапоптозных белков BAX и GOS2. Изучение влияния piR-598 на рост клеток глиомы in vitro показало, что сверхэкспрессия piR-598 дикого типа снижает пролиферацию клеток и образование колоний, а сверхэкспрессия мутантной piR-598, наоборот, повышает, что хорошо согласуется с данными транскриптомного анализа [94]. Однако точные механизмы, лежащие в основе этих процессов, пока не ясны и требуют дальнейшего изучения. Другие онкосупрессорные пиРНК представлены в табл. 3.

 

Таблица 3. мнРНК, связанные с развитием глиобластом

микроРНК	Роль	Гены-мишени	Функция	Ссылка
микроРНК
let-7	Онкосупрессор	NRAS, KRAS, CCND1	Снижает пролиферацию, инвазию, усиливает апоптоз и чувствительность к цисплатину	[84]
miR-7	Онкосупрессор	EGFR, FAK, PI3K, RAF1	Снижает инвазию и миграцию	[84]
miR-17	Онкосупрессор	PTEN, MDM2, CCND1, AKT1	Снижение миграции и жизнеспособности клеток	[84, 85]
miR-21	Онкоген	ANP32A, SMARCA4, RECK, TIMP3, IGFBP3	Усиление пролиферации, инвазии, химиорезистентности	[86, 87]
miR-24	Онкоген	ST7L, SOX7	Усиливает пролиферацию, миграцию	[88]
miR-221/222	Онкоген	PTEN, PUMA, MGMT	Усиливает пролиферацию, инвазию, устойчивость к терапии	[84]
miR-326	Онкосупрессор	NOTCH1, NOTCH2	Снижает жизнеспособность клеток	[84, 89]
miR-451	Онкосупрессор	CAB39, LKB1, AMPK, PI3K, AKT	Ингибирует пролиферацию	[84, 90]
пиРНК
piR-30188	Онкосупрессор	днРНК OIP5-AS1	Снижает пролиферацию, миграцию и инвазию клеток глиомы и стимулирует апоптоз	[91]
piR-8041	Онкосупрессор	MAP3K7б, RASSF1	Останавливает клеточный цикл, снижает пролиферацию	[92]
piR-DQ593109	Онкосупрессор	Деградирует miR-330-5p	Ослабление плотных межклеточных контактов	[93]
piR-598	Онкосупрессор	BAX, GOS2, JUN	Усиливает апоптоз, снижает пролиферацию	[94]
мядРНК
SNORD44	Онкосупрессор	CASP3, CASP8, CASP9	Вызывает апоптоз клеток, снижает пролиферацию и инвазивность	[95]
SNORD47	Онкосупрессор	CCNB1, CDK1, CDC25C, CTNNB1, CDH2, VIM, MMP2, MMP9, CDH1	Ингибирует пролиферацию, увеличивает выживаемость пациентов	[96]
SNORD76	Онкосупрессор	CCNA1, CCNB1	Ингибирует рост и пролиферацию клеток глиом	[97]
мяРНК
U1	Онкоген	Мутация в U1 инактивирует PTCH1 и активирует GLI2 и CCND2	Повышение экспрессии онкогенов, инактивация генов-супрессоров опухолей	[98]

 

3.3. Малые ядрышковые РНК

Малые ядрышковые РНК (мядРНК) локализуются в ядрышке и имеют длину 60–300 нуклеотидов. У человека мядРНК располагаются в интронных областях генов, кодирующих белки или днРНК, и вырезаются из них в ходе сплайсинга [114]. мядРНК выполняют несколько функций, из которых наиболее известно участие в процессинге и созревании других типов клеточных РНК. В соответствии с этим выделяют три класса мядРНК: C/D box мядРНК (осуществляют 2′-O-метилирование рРНК), H/ACA box мядРНК (осуществляют псевдоуридинирование нуклеотидов РНК) и малые РНК, ассоциированные с тельцами Кахаля (ткРНК, относятся к классу box C/D–H/ACA РНК, осуществляют 2′-O-метилирование и псевдоуридинирование сплайсосомных U1, U2, U4 и U5 мяРНК) [114]. мядРНК описывают и как онкосупрессоры, и как онкогены. Известно, что мядРНК участвуют в пролиферации, апоптозе, метастазировании, а также в приобретении опухолевыми клетками лекарственной устойчивости, при этом механизмы действия этих РНК различны [115].

3.3.1. Онкогенные мядРНК. Онкогенные мядРНК, участвующие в развитии глиом, на настоящий момент не описаны.

3.3.2. Онкосупрессорные мядРНК. SNORD47 – одна из онкосупрессорных мядРНК, количество которой в глиомах в 2 раза ниже, чем в нормальных тканях мозга. Сравнение глиом различной степени злокачественности показало, что значительное снижение количества SNORD47 характерно для большинства глиом III–IV степени (выявлено в 71.4% исследованных образцов). В соответствии с этим, выживаемость пациентов с более высокой экспрессией SNORD47 в тканях глиомы лучше, чем пациентов с более низкой экспрессией SNORD47. Сверхэкспрессия SNORD47 приводила к ингибированию пролиферации клеток за счет остановки клеточного цикла в фазе G2. Вероятно, это происходит за счет снижения экспрессии таких важных регуляторов клеточного цикла, как циклин B1, CDK1 и CDC25C, β-катенин и фосфо-β-катенин. Одновременно с этим снижаются количества N-кадгерина, виментина, металлопротеиназ-2 и -9, увеличивается количество Е-кадгерина, указывая на то, что SNORD47 препятствует пронейронально-мезенхимальной трансформации клеток глиом. Кроме того, сверхэкспрессия SNORD47 повышает чувствительность клеток глиомы к темозоломиду [96]. Еще одна онкосупрессорная мядРНК – SNORD44, количество которой, а также количество транскрипта ее гена-хозяина, днРНК GAS5, в клетках глиомы снижены в 2–3 раза по сравнению с нормальным мозгом. При сверхэкспрессии SNORD44 повышаются уровни каспаз-3, -8 и -9, что вызывает апоптоз клеток. Кроме того, пролиферация и инвазивность клеток, трансфицированных SNORD44, заметно снижаются [116], однако точные молекулярные механизмы этого процесса неизвестны. Другие примеры онкосупрессорных мядРНК приведены в табл. 3.

3.4. Малые ядерные РНК

Малые ядерные РНК (мяРНК) состоят примерно из 150 нуклеотидов. мяРНК U6 и U6^ATAC синтезируются РНК-полимеразой III, а все другие – РНК-полимеразой II [117, 118]. Во время созревания мяРНК проходят многочисленные этапы процессинга и фолдинга, а также связываются с различными белками, образуя функциональные мяРНП. Зрелые мяРНП реимпортируются в ядро и направляются в тельца Кахаля для выполнения своих функций. Подробно биогенез мяРНК рассмотрен в обзоре [119].

Основная функция мяРНК – участие в процессинге пре-мРНК. мяРНК входят в состав сплайсосомы: U1, U2, U4, U5, U6 являются компонентами основной сплайсосомы, а U5, U11, U12, U4^ATAC, U6^ATAC – компонентами минорной сплайсосомы. U7 и U8 имеют внесплайсосомные функции: U7 принимает участие в процессинге пре-мРНК гистонов [120], а U8 необходима для созревания рРНК [121]. Участие мяРНК в сплайсинге подробно описано ранее [122, 123]. Нормальная работа всех компонентов аппарата сплайсинга крайне важна для протекания многих биологических процессов, поэтому не удивительно, что нарушения сплайсинга наблюдаются при многих заболеваниях, в том числе при глиобластоме [124].

3.4.1. Онкогенные мяРНК. Мутации в мяРНК обнаруживаются в различных типах рака [125], в том числе и в опухолях головного мозга. Так мутации в третьем нуклеотиде области связывания 5′-сайта сплайсинга в U1 обнаружены в клетках медуллобластомы. В результате альтернативного сплайсинга в мутантных по U1 клетках медуллобластомы инактивируются опухолесупрессорные гены (PTCH1) и активируются онкогены (GLI2 и CCND2) [98]. Показано также, что везикулы, секретируемые апоптотическими клетками глиобластомы, содержат компоненты сплайсосомы, среди которых U2, U4, U6 мяРНК. Экзогенные компоненты сплайсосомы изменяют в клетках-реципиентах сплайсинг пре-мРНК и делают опухоль более агрессивной и устойчивой к терапии [126].

3.4.2. Онкосупрессорные мяРНК. На сегодняшний день получены данные об онкосупрессорных функциях белковых факторов сплайсинга, однако ничего не известно об онкосупрессорной функции мяРНК при глиомах.

4. НЕКОДИРУЮЩИЕ РНК В ТЕРАПИИ И ДИАГНОСТИКЕ ОПУХОЛЕЙ ГОЛОВНОГО МОЗГА

В течение длительного времени в качестве мишеней для противоопухолевой терапии, а также маркеров злокачественных новообразований рассматривали белковые молекулы. Однако участие некодирующей части генома в жизнедеятельности клетки, обнаруженное в последние десятилетия, позволило по-новому взглянуть на механизмы развития онкологических заболеваний. С каждым годом появляется все больше сообщений о нкРНК, которые могут использоваться или как мишени для противоопухолевой терапии, или в качестве прогностических маркеров [127, 128]. Более того, на основе нкРНК уже созданы лекарства, эффективные при некоторых болезнях [129].

Так, многие мнРНК обнаруживаются в физиологических жидкостях пациентов с глиомами: в плазме и сыворотке крови или в спинномозговой жидкости. Как правило, мнРНК находятся в экзосомах, что оберегает их от деградации и позволяет проникать через гематоэнцефалический барьер (ГЭБ) [130]. По этой причине мнРНК могут служить хорошими биомаркерами для неинвазивной диагностики. Например, количество miR-221 повышено в 2–11 раз в образцах тканей глиом и в плазме крови, полученных от пациентов. Причем их содержание увеличивается по мере повышения степени злокачественности опухоли. Это позволяет рассматривать miR-221 в качестве потенциального диагностического маркера глиальных опухолей [131]. Аналогичные результаты получены и для miR-21 [132, 133]. Помимо миРНК в качестве потенциальных биомаркеров могут выступать и другие виды мнРНК. Например, комбинация miR-320/miR-574-3p/RNU6-1 или только RNU6-1, выделенные из экзосом сыворотки крови, специфичны для больных глиобластомой [134].

В настоящее время разрабатываются новые стратегии терапии онкологических заболеваний, основанные на использовании антисмысловых олигонуклеотидов, мишенями которых служат различные РНК, в том числе днРНК [135, 136]. Однако наличие ГЭБ существенно снижает биодоступность подобных терапевтических агентов глиальных опухолей головного мозга. Более перспективным представляется использование в терапии GBM низкомолекулярных соединений, которые с высокой специфичностью связываются с определенными последовательностями (или определенными структурными мотивами) днРНК. Например, соединения AC1NOD4Q и AC1Q3QWB связываются с участком, расположенным в 5’-концевой области онкогенной днРНК HOTAIR и нарушают ее взаимодействие с EZH2, каталитической субъединицей комплекса ремоделирования хроматина. Эти вещества существенно снижают миграцию и инвазию, а также подавляют пронейронально-мезенхимальный переход клеток глиобластомы [137–139]. Также найдены соединения, взаимодействующие со специфической триплексной структурой, расположенной на 3’-конце днРНК MALAT1. Эти низкомолекулярные вещества способны снижать уровень MALAT1, а также уменьшать рост опухоли в экспериментах на мышиной модели рака молочной железы [140].

РНП-комплексы, содержащие мяРНК, служат перспективной терапевтической мишенью. Показано, что активность U2-мяРНП необходима стволовым клеткам глиобластомы для выживания и прохождения митоза. Пладиенолид Б, входящий в группу макролидов, ингибирует активность SF3b-субкомплекса, нарушая нормальное взаимодействие мяРНК U2 с пре-мРНК, что приводит к нарушению сплайсинга и гибели опухолевых клеток [141]. Аналогичное действие оказывают два других противоопухолевых вещества – сплайсестатин А и E7107 [142, 143]. Эти соединения нарушают сплайсинг мРНК таких регуляторов клеточного цикла, как циклин А2 и киназа Aurora A [144], останавливая пролиферацию опухолевых клеток [145]. Кроме того, нарушения сплайсинга приводят к появлению «неправильных» форм белков, что также может приводить к гибели опухолевой клетки [142]. Активно разрабатываются новые препараты, действие которых направлено на подавление сплайсинга. Так, соединение H3B-8800 проходит первую фазу клинических испытаний, и, как ожидается, станет первым на сегодняшний день противоопухолевым препаратом, ингибирующим сплайсинг [146].

Другой потенциальной мишенью для разработки новых методов терапии могут стать пиРНК. Большую проблему терапии опухолей головного мозга представляет доставка лекарственных средств. Наличие ГЭБ делает невозможным доставку в опухоль большинства соединений в достаточных концентрациях. Однако недавно Shen S. и соавт. показали, что повысить уровень проницаемости ГЭБ можно, если ингибировать комплекс PIWIL1/piR-DQ593109 в клетках эндотелия опухолевых сосудов при глиомах [147]. Этот комплекс играет важную роль в деградации онкогенной днРНК MEG3, которая, в свою очередь, регулирует образование плотных межклеточных контактов. Нокдаун PIWIL1/piR-DQ593109 влечет за собой увеличение количества MEG3, которое в итоге приводит к увеличению проницаемости капилляров, питающих опухоль. Такой подход можно использовать для создания новых схем лечения глиом.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Исследования последних десятилетий не оставили сомнений в том, что функции РНК не ограничиваются кодированием белков. Благодаря сложной структуре и способности к высоко специфичным комплементарным взаимодействиям с большим количеством разнообразных молекул, нкРНК могут играть роль мастер-регуляторов важнейших внутриклеточных процессов. Кроме того, выявлено ключевое участие нкРНК в межклеточной коммуникации. Поэтому не удивительно, что все больше ученых исследуют роль этих молекул в онкологических заболеваниях, а также возможность их использования в качестве мишени для разработки новых противоопухолевых препаратов. К сожалению, в настоящее время создание лекарства, ингибирующего конкретную нкРНК, представляет значительно большие трудности, чем разработка новых низкомолекулярных ингибиторов белков. Однако при столь агрессивных онкологических заболеваниях, как глиобластома, именно такие подходы могут привести к долгожданному прогрессу в лечении пациентов.

Работа выполнена при поддержке гранта РФФИ № 20-14-50306 и гранта РНФ № 19-44-02027.

Об авторах

Татьяна Феликсовна Коваленко

Институт биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН

Email: t_kov@mail.ru
Россия, 117997, Москва

Татьяна Дмитриевна Ларионова

Институт биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН

Email: iceberg987@yandex.ru
Россия, 117997, Москва

Надежда Викторовна Антипова

Институт биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН

Email: nadine.antipova@gmail.com
Россия, 117997, Москва

Михаил Иванович Шахпаронов

Институт биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН

Email: shakhparonov@gmail.com
Россия, 117997, Москва

Марат Самвелович Павлюков

Институт биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: marat.pav@mail.ru
Россия, 117997, Москва

Список литературы

Дополнительные файлы