Длинная некодирующая РНК MALAT1 и ее роль в канцерогенезе молочной железы

Полный текст

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ

Одним из самых распространенных злокачественных новообразований у женщин по-прежнему является рак молочной железы (РМЖ) [1]. РМЖ характеризуется высокой гетерогенностью, которая приводит к различиям в чувствительности к терапии, прогнозе, метастазировании и рецидивировании, что затрудняет проведение успешной терапии. Поэтому на первый план при РМЖ выходит назначение персонализированного предоперационного лечения [2]. В настоящее время хорошо изучены такие молекулярные маркеры РМЖ, как мембранные рецепторы опухолевых клеток, белок р53, антиген Ki-67, гены BRCA1 и BRCA2, различные микроРНК и некоторые другие, что позволяет классифицировать опухоли и прогнозировать исход лечения [3]. На данный момент выделяют пять молекулярно-биологических подтипов РМЖ: люминальный А ER⁺: не содержит НЕR2, низкое содержание Ki-67 (≤20%), высокое содержание рецепторов прогестерона (РR) (≥ 20%); люминальный В HER2^-: ER⁺, HER2^-, присутствует один из следующих факторов: Ki-67 высокий (≥ 30%), РR низкие (< 20%); люминальный В HER2 положительный: ER положительный, HER2 положительный, Ki-67 любой, РR любые; HER2⁺: HER2⁺, ER^- и РR^-, Ki-67 любой; трижды негативный (ТНРМЖ): ER^-, РR^-, HER2^- [4]. Однако мишени, воздействие на которые эффективно при трижды негативном РМЖ, практически отсутствуют.

Cовершенствование технологий секвенирования генома позволило обнаружить, что помимо белоккодирующих РНК, геном человека кодирует нетранслируемые (некодирующие) РНК (нкРНК), которые составляют большую часть генома – около 98% [5]. Некодирующие РНК вовлечены в процессы генетической и эпигенетической регуляции, поэтому в настоящий момент времени идет активное изучение их функций и участия в процессах опухолевой прогрессии [6]. нкРНК подразделяются на малые (микро) и длинные некодирующие РНК (миРНК и днРНК соответственно). Особый интерес представляют длинные некодирующие РНК, которые выполняют множество различных функций в клетке и участвуют в различных процессах [6, 7]. На данный момент установлены функции 2% днРНК. Можно выделить три категории функций днРНК. днРНК действуют как сигнальные молекулы, регулируют транскрипцию, участвуя в сборке РНК-полимераз в области энхансера, инициируют расщепление РНК, а также связаны с плюрипотентностью и репрограммированием клеток. днРНК действуют в качестве «ловушек» для миРНК, они также служат «проводниками», которые связываются с белками и доставляют их в места, где белки участвуют в транс- и цис-регуляции экспрессии генов за счет связывания с гетеродуплексами ДНК: РНК, триплексами РНК:ДНК:ДНК; взаимодействуют с белками группы поликомб и триторакс, не давая им модифицировать гистоны, тем самым осуществлять эпигенетическую регуляцию и ремоделирование хроматина. днРНК инициируют сборку РНК-комплексов, которые служат местами сборки белков и контролируют работу белков в стрессовых условиях [6, 8–12]. Одной из интересных днРНК является РНК MALAT1, ассоциированная с метастазированием аденокарциномы легких [13].

ДЛИННАЯ НЕКОДИРУЮЩАЯ РНК MALAT1

Впервые РНК MALAT1 обнаружили при изучении экспрессии генов в метастатических опухолях немелкоклеточного рака легкого (НМРЛ) [13]. MALAT1, известная так же как NEAT2 (nuclear enriched abundant transcript 2), располагается в нуклеоплазме в ядерных спеклях – структурах, выполняющих разнообразные функции, главная из которых – регуляция сплайсинга пре-мРНК и транскрипции [14]. Безинтронный ген MALAT1, локализованный в локусе 11q13.1, кодирует транскрипт, состоящий примерно из 8700 нуклеотидов [15, 16]. Ген MALAT1 расположен в области c высокой плотностью генов с очень высокой синтетической эволюционной консервативностью [17]. Так, исключительной особенностью MALAT1 является консервативность ее нуклеотидной последовательности (у позвоночных общая консервативность превышает 50% и 80% – в 3’-концевой области) [18]. Транскрипт MALAT1 обычно имеет длительный период полужизни – в B-клетках человека он остается стабильным в течение 16 ч и 9–12 ч в опухолевых клетках [19]. Время полужизни MALAT1 больше, чем у других днРНК, вероятно, из-за наличия структуры тройной спирали на ее 3’-конце [20].

Рис. 1. Схема синтеза длинной некодирующей РНК MALAT1 в клетке

 

MALAT1 транскрибируется РНК-полимеразой II с длинного плеча хромосомы 11 (11q13) человека (рис. 1). Образование этой днРНК зависит от процессинга тРНК, который позволяет получить две некодирующие РНК с одного локуса, которые локализуются в разных субклеточных компартментах и выполняют разные функции [21]. Эндонуклеаза РНКаза P распознает эту тРНК-подобную структуру и расщепляет ее, чтобы одновременно образовался зрелый 3’-конец длинного транскрипта MALAT1 и 5’-конец тРНК-подобной малой РНК. Дополнительные ферменты, участвующие в биогенезе тРНК, включая РНКазу Z и фермент, добавляющий CCA, затем обрабатывают малую РНК с образованием зрелого транскрипта из 61 нуклеотида, известного как mascРНК (малая цитоплазматическая РНК, ассоциированная с MALAT1). Как только первичный транскрипт MALAT1 обработан, mascРНК экспортируется в цитоплазму, а длинный транскрипт остается в ядре в виде ядерных спеклей [22].

 

 

Рис. 2. Основные функции длинной некодирующей РНК MALAT1 в клетке

 

Длинная некодирующая РНК MALAT1 накапливается в ядре, где играет решающую роль в прогрессировании рака и формировании ядерных параспеклей соответственно.

MALAT1 выполняет множество различных функций (рис. 2): 1) действует как ядерный каркас на периферии спеклей для трансдействующих белковых факторов, таких, как белки SR, что приводит к модуляции пре-сплайсинга и альтернативного сплайсинга; 2) участвует в посттранскрипционной регуляции генов, ассоциированных с подвижностью клеток [23]; 3) участвует в регуляции многих процессов совместно с микроРНК [24–27], а также в эпигенетической регуляции – например, у больных РМЖ MALAT1 связывается с промотором гена EEF1A1, кодирующего фактор элонгации трансляции α1 (Eukaryotic Translation Elongation Factor 1 Alpha 1), что приводит к метилированию гистона Н3 [28].

MALAT1 не только играет регуляторную роль, но и участвует во множестве сигнальных путей, например, в каскадах TGF-β/Smad и р53 [11, 29]. Интересно, что MALAT1 может связываться с другими нкРНК и пре-мРНК в основном только через медиаторные белки, а с хроматином – только в области активно сплайсируемых генов [14].

Стоит отметить и альтернативный сплайсинг, изменения в котором все чаще признаются возможным патогенным механизмом канцерогенеза. Альтернативный сплайсинг – это посттранскрипционный механизм, который увеличивает сложность транскриптома за счет экспрессии множества различных мРНК отдельных генов, таким образом потенциально генерируя различные изоформы белков [30]. Проведенный Meseure D. скрининг базы данных dbEST (database Expressed Sequence Tags) привел к обнаружению Δsv-MALAT1 (малого транскрипта MALAT1), основного продукта альтернативного сплайсинга MALAT1. В опухолях молочной железы Δsv-MALAT1 экспрессируется преимущественно на низком уровне [31].

УЧАСТИЕ MALAT1 В КАНЦЕРОГЕНЕЗЕ МОЛОЧНОЙ ЖЕЛЕЗЫ

Изучение роли MALAT1 в процессах канцерогенеза представляет большой интерес, поскольку эта РНК участвует в регуляции множества клеточных процессов. Так, экспрессия транскрипта MALAT1 нарушена при различных онкологических заболеваниях и в опухолях разной локализации [32]. Впервые участие MALAT1 в процессах канцерогенеза обнаружено у больных немелкоклеточным раком легкого и было показано, что MALAT1 связана с повышенным риском развития метастазов и неблагоприятным исходом при плоскоклеточном раке и аденокарциноме легкого [13]. Weber и соавт. предположили, что уровень MALAT1 в сыворотке крови больных раком легкого может быть потенциальным биомаркером этого заболевания [33]. Более того, сверхэкспрессия MALAT1 наблюдается в клетках гепатоцеллюлярной карциномы человека, РМЖ, рака поджелудочной железы, рака толстой кишки [32] и вовлечена в регуляцию экспрессии некоторых генов, ассоциированных со способностью к метастазированию [10, 34] и опухолевой прогрессии РМЖ [27]. Согласно Liu C. и соавт., экспрессия MALAT1 положительно коррелирует с метастазированием рака легкого и отрицательно коррелирует с прогнозом заболевания; это важный прогностический маркер для пациентов с НМРЛ [35]. Данные об участии MALAT1 в опухолевых процессах вызвали большой интерес к изучению онкогенной роли MALAT1 и ее участия в метастазировании опухолей молочной железы. Так, MALAT1 играет критически значимую роль в регуляции транскрипции и клеточного цикла, в эпигенетической регуляции, процессах воспаления и метастазирования опухоли (рис. 2) [36]. MALAT1 влияет на возникновение и развитие опухолей различных локализаций, включая рак гортани, гортаноглотки, щитовидной железы, пищевода, легких, печени и яичников [37–40]. Таким образом, MALAT1 является одним из важных факторов, играющих роль в регуляции молекулярных путей, приводящих к фенотипическим проявлениям рака [16]. Далее роль MALAT1 при РМЖ будет рассмотрена более детально.

Исследования in vitro

Механизмы, вызывающие миграцию и инвазию клеток, и изучение метастатического каскада при РМЖ представляют большой интерес. Участие MALAT1 в регуляции способности клеток к миграции и инвазии подтверждено во многих работах. Ранее сообщалось, что MALAT1 регулирует пролиферацию клеток рака шейки матки и желудка, а также их устойчивость к цисплатину посредством пути PI3K/Akt [41, 42]. Одним из первых этапов метастазирования является эпителиально-мезенхимальный переход (ЭМП) опухолевых клеток [43]. В работе Xu S. и соавт. изучена роль MALAT1 в процессе ЭМП при раке молочной железы: обнаружено, что MALAT1 способствует миграции и инвазии клеток рака молочной железы (MDA-MB-231, MDA-MB-453, MCF10A, SK-BR-3, BT549) in vitro, а более низкий уровень экспрессии MALAT1 связан с метастазированием рака молочной железы, то есть MALAT1 действует как индуктор ЭМП, активируя путь PI3K-Akt [23]. Аналогичные результаты получены также Wu Y. и соавт., которые показали, что путь PI3K/Akt, опосредующий связывание FOXO1 с промотором MALAT1, может быть механизмом, при котором MALAT1 индуцирует ЭМП и снижает чувствительность клеток HER2⁺ рака молочной железы к трастузумабу [44]. Отличительной чертой этого исследования является то, что экспрессия MALAT1 была оценена в семи клеточных линиях РМЖ, которые включали клеточные линии подтипов ER⁺/HER2^-, ER⁺/HER2⁺, ER^-/HER2⁺ и ТНРМЖ. Среди этих клеточных линий самый высокий уровень MALAT1 выявлен в клетках метастатического трижды негативного рака молочной железы и в устойчивых к трастузумабу клетках HER2⁺ [44]. Клетки культур трижды негативного РМЖ (MDA-MB-231, клетки первичных опухолей ТНРМЖ, Hs578T, HCC1806) характеризовались более низким уровнем MALAT1, чем ER⁺-клетки (MCF-7, клетки первичных ER⁺ опухолей, T-47D) [27, 45, 46]. Обнаружено, что сверхэкспрессия MALAT1, ассоциированная с метастазированием, может негативно коррелировать с экспрессией продукта Nisch – белка-супрессора опухолевого роста, экспрессия которого снижена у больных РМЖ [47]. В культурах клеток 231-GFP-Nisch (MDA-MB-231 со сверхэкспрессией Nisch) уровни экспрессии Nisch ассоциированы с уровнями MALAT1 – нокаут транскрипта гена Nisch в таких клетках приводит к усилению способности клеток к пролиферации и миграции [47].

Zhang P. и соавт. показано, что опухолевые клетки секретируют MALAT1 в клетках-реципиентах для регуляции пролиферации рецепторных клеток в микроокружении опухоли. MALAT1 экспрессируется на значительном уровне в клетках рака молочной железы: экзосомы MDA-MB-231 значительно увеличивают пролиферацию клеток MDA-MB-231 и ZR-75-1; однако экзосомы из клеток MDA-MB-231, обработанных MALAT1-siРНК (small interfering RNA, малые интерферирующие РНК, MALAT1-направленная siРНК), вызывали снижение пролиферации клеток при раке молочной железы [48]. Ранее в своем исследовании Jin C. и соавт. показали, что нокдаун MALAT1 в клетках ТНРМЖ приводит к подавлению способности клеток к пролиферации, инвазии и запускает апоптоз, что достигается путем обратной регуляции транскриптома РНК miR-1 и ее белка-мишени – эпителиально-мезенхимального перехода – Slug [45]. Механизм функционирования данного процесса более подробно описан на культурах MDA-MB-231 и MCF-7 с применением метода трансфекции плазмидных векторов. Сверхэкспрессия MALAT1 увеличивает способность клеток к миграции и инвазии за счет связывания с miR-1 и снижению уровня Cdc42 – белка, задействованного в процессе ЭМП [26]. Более того, с использованием ингибирования MALAT1 при помощи siMALAT1 и, наоборот, путем встраивания вектора, сверхэкспрессирующего MALAT1 в линии клеток РМЖ, выявили, что экспрессия MALAT1 напрямую влияет на экспрессию miR-124 – микроРНК, связанной с подавлением прогрессии РМЖ, сверхэкспрессия MALAT1 подавляет ингибиторный эффект miR-124 на рост опухоли молочной железы, приводя к увеличению ее размеров [25].

На культуре клеток 4T14T1 – высокометастатической клеточной линии рака молочной железы, полученной из спонтанной опухоли молочной железы мышей BALB/c, Li Z. и соавт. обнаружили новый механизм, с помощью которого MALAT1 может участвовать в регуляции ЭМП в опухолях молочной железы. Было показано, что транскрипт обладает провоспалительной активностью и способностью регулировать воспаление и ЭМП клеток, индуцированные липополисахаридом [49]. Обнаружен также антисмысловой транскрипт гена MALAT1, транскрибируемый с противоположной цепи и названный TALAM1 [50]. Проведя собственное исследование на основании данного открытия, Gomes C. и соавт. показали, что для линий клеток РМЖ характерна сверхэкспрессия данных транскриптов, а также положительная корреляция между уровнями их экспрессии в исследуемых клеточных линиях. MALAT1 и TALAM1 работают «совместно»: TALAM1 опосредует активность MALAT1 в присутствии цитокина TGF-β [51], известного активатора ЭМП. Тем не менее, достаточно сложно оценить влияние MALAT1 на способность клеток к метастазированию, так как разные авторы по-разному описывают данный механизм. Основные причины противоречий в данных об активности MALAT1 не установлены. По-видимому, различия в результатах, полученных на культурах опухолевых клеток, могут быть связаны с особенностями экспрессии белков в клетках разного типа, а также с тем, что транскрипт MALAT1 формирует комплексы с разными белками, вызывая противоположные эффекты [47]. К возможным причинам можно отнести и использование клеточных линий с разным генетическим фоном или различия в условиях культивирования.

Интересно отметить, что влияние MALAT1 на функционирование клеток показано в исследованиях на клеточных линиях рака легкого A549. Клетки А549 трансфицировали MALAT1 siРНК1 и MALAT1 siРНК2; контрольные клетки трансфицировали control siРНК1 и siРНК2 соответственно. Показано, что нокдаун MALAT1 с помощью siРНК вызвал снижение уровня MALAT1 на 70–80%, что в значительной степени повлияло на подвижность клеток, снизив ее по сравнению с клетками, трансфицированными контрольной siРНК. Кроме того, нокдаун MALAT1 приводил к снижению скорости миграции. Однако влияния на пролиферацию клеток не наблюдалось [52].

Исследования на модельных объектах in vivo

Функции MALAT1 in vivo изучают преимущественно с использованием ксенотрансплантации опухолей человека или культур клеток в организм бестимусных мышей. Исследования in vitro на культурах клеток и с использованием опухолевых ксенотрансплантатов выявили противоречивые эффекты MALAT1 на рост и инвазию опухолевых клеток. Показано, что целенаправленная инактивация гена MALAT1 в модели рака молочной железы у трансгенных мышей без изменения экспрессии соседних генов способствует метастазированию в легкие, и этот фенотип может быть обращен генетическим добавлением MALAT1. Точно так же нокаут MALAT1 в клетках рака молочной железы человека индуцирует их способность к метастазированию, которая устраняется повторной экспрессией MALAT1 [53]. Кроме того, MALAT1 стимулирует рост опухоли молочной железы: трансфекция siMALAT1 в культуры клеток MDA-MB-231 и ZR-75-1 приводила к подавлению способности клеток к пролиферации, при этом подкожное введение трансфицированных опухолевых клеток мышам также снижало рост опухоли и ее размер [48]. На основании результатов, полученных на культурах клеток (нокдаун MALAT1 приводил к ингибированию пролиферативной и инвазивной способности и запуску апоптоза в культурах клеток ТНРМЖ), Jin C. и соавт. подкожно вводили мышам ксенотрансплантаты опухолей с нокаутом MALAT1 и получили сходные результаты: рост опухоли ингибировался, опухоль уменьшилась в размерах, гипоэкспрессия MALAT1 приводила к апоптозу опухолевых клеток, снижению скорости их пролиферации и числа Ki-67⁺ клеток в опухоли [45]. На модели ксенографтов с siMALAT1, ингибитор miR-124 и ингибитор miR-124⁺ показано, что сверхэкспрессия MALAT1 связана с экспрессией CDK4 и с пролиферацией клеток через сигнальный путь CDK4/E2F1 в РМЖ [25]. Интересно также отметить, что Yang C. и соавт. создана модель ксенотрансплантата опухоли мыши для обнаружения функции MALAT1 при HER2⁺ раке молочной железы: экспрессия MALAT1 значительно повышалась при HER2⁺ раке молочной железы как в клетках, так и в тканях. Сайленсинг MALAT1 ингибировал пролиферацию HER2⁺ клеток рака молочной железы. Полученные результаты позволили сделать вывод, что MALAT1 может быть потенциальным биомаркером и терапевтической мишенью при HER2⁺ рака молочной железы [54].

Существует несколько исследований, направленных на изучение возможности воздействия на MALAT1 с целью улучшения эффекта терапии злокачественных новообразований. Исследования в области РНК-терапии позволяют в настоящее время создавать препараты на основе РНК, а именно антисмысловые олигонуклеотиды (ASO), небольшие последовательности, комплементарные мРНК, несущей информацию об исследуемом белке, которые могут блокировать его синтез [55]. Изучение роли MALAT1 в развитии рака молочной железы на модели MMTV (вирус опухоли молочной железы мыши)-PyMT показало, что нокдаун MALAT1 с помощью подкожно доставленного ASO приводит к уменьшению частоты метастазирования. У мышей, которым вводили MALAT1-специфичные ASO1 или ASO2, был достигнут нокдаун MALAT1 (от 20 до 80%) в сравнении с контрольными мышами, которым вводили контрольные скремблированные ASO (ScASO). У мышей экспериментальной группы наблюдалось также снижение скорости роста опухоли на 50% по сравнению с мышами контрольной группы, которым вводили ScASO [56].

Исследования in vivo больных РМЖ

Согласно опубликованным данным, MALAT1 использует разные механизмы в разных молекулярных подтипах рака молочной железы [2]. При ТНРМЖ экспрессия MALAT1 повышается, и у пациентов с повышенным уровнем MALAT1 наблюдается плохая общая выживаемость. Так, Samir A. и соавт. исследовали не только днРНК MALAT1, но и X-неактивный специфический транскрипт (XIST). Им удалось показать, что, хотя miR-182-5p проявляла онкогенный эффект, XIST оказывал доминирующее влияние на регуляцию сигнального пути PD-L1 посредством ингибирования онкогенной функции MALAT1 [57]. Это может объяснить результаты, полученные Xiping Z. и соавт., согласно которым подавление MALAT1 снижает экспрессию PD-L1. В этом исследовании показано, что генетическое редактирование MALAT1 позволяет эффективно подавлять пролиферацию и способность к инвазии трижды отрицательных и HER2⁺ клеток рака молочной железы [2]. В образцах ТНРМЖ MALAT1 экспрессируется на гораздо более высоком уровне, чем в образцах HER2⁺ рака молочной железы. Lin R. и соавт. показано, что сниженная экспрессия MALAT1 или ее отсутствие характерны преимущественно для нормальной ткани, а сверхэкспрессия – для РМЖ, рака поджелудочной железы, печени, рака легких, толстого кишечника и простаты [32]. Показано также значительное повышение экспрессии мРНК MALAT1 в тканях РМЖ. Эти результаты согласуются с результатами предыдущих исследований, показывающих, что днРНК MALAT1 может способствовать пролиферации и инвазии клеток при ТНРМЖ и раке легкого [57]. Из этих результатов следует, что MALAT1 может быть использован в качестве многообещающего биомаркера в клинической диагностике и прогнозировании агрессивных опухолей РМЖ. То есть становится понятным, что активация MALAT1 играет важную роль в развитии РМЖ. Однако интересно заметить, что уровень MALAT1 в сыворотке также может быть потенциальным диагностическим онкомаркером РМЖ. В своем исследовании in vitro Miao Y. и соавт. показали, что подавление днРНК MALAT1 значительно ингибировало пролиферацию, миграцию и инвазию клеток РМЖ, индуцировало апоптоз и остановку клеточного цикла G1, что неоднократно показано и в других независимых исследованиях. Кроме того, уровень MALAT1 в сыворотке крови больных РМЖ был значительно выше, чем у больных доброкачественными заболеваниями молочной железы (p <0.001) [58].

С другой стороны, при анализе данных РНК-секвенирования (The Cancer Genome Atlas) Kim J. и соавт. обнаружили, что наименьшие уровни экспрессии имели более агрессивные опухоли, и экспрессия MALAT1 в клетках РМЖ была ниже, чем в нормальной ткани. Это противоречит результатам других исследований – в большинстве случаев в клетках РМЖ наблюдали сверхэкспрессию транскрипта MALAT1 по сравнению с нормальной тканью [25, 28, 45, 46, 59–61]. Kim J. и соавт. для нокаута MALAT1 использовали систему редактирования CRISPR-Cas9 и наблюдали увеличение метастазирования. Возможно, причиной подобных различий в результатах могут быть различия в подходах, использованных для получения мышей с нокдауном MALAT1. Так, согласно опубликованным данным, сверхэкспрессия MALAT1 наблюдается в опухолях ER⁺, PR⁺-подтипов, ТНРМЖ [27, 31, 46, 62]. Сравнение уровней экспрессии транскрипта в клетках ТНРМЖ и HER2-подтипа выявило сверхэкспрессию MALAT1 в клетках трижды негативного рака, что может свидетельствовать о связи экспрессии MALAT1 со способностью к метастазированию, а отличия связаны с опосредованным участием MALAT1 в разных клеточных процессах [2]. Сверхэкспрессию MALAT1 связывают с низкими показателями дифференцировки опухоли, резистентностью к гормонотерапии [59, 62], а низкую экспрессию – с относительно высокой 5-летней общей выживаемостью больных РМЖ [63].

КЛИНИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ MALAT1

MALAT1 не только обычно сверхэкспрессируется при различных видах рака, но часто мутирует. Некоторые исследователи сообщают о высокой частоте мутаций локуса MALAT1; например, описана транслокация MALAT1 в клетках карциномы почки и гастробластомы [17]. На данный момент существует мало исследований о связи мутаций MALAT1 с развитием РМЖ и клинико-патологическими показателями опухоли, поэтому по-прежнему остается открытым вопрос, является ли данный ген драйверным при канцерогенезе РМЖ [64]. В исследовании Kandoth C. и соавт. говорится о низкой частоте (1.1%) мутаций MALAT1 при РМЖ в сравнении с другими типами злокачественных новообразований [31, 65]. Однако полногеномное исследование опухоли от больных РМЖ Nik-Zainal S. и соавт. выявило высокую частоту мутаций в MALAT1 (замены нуклеотидов, инсерции и делеции), но являются ли данные мутации драйверными или возникли как следствие высокой мутационной нагрузки опухоли данной области генома, остается неясным [66].

Показано, что MALAT1 входит в группу генов профиля люминального В РМЖ: мутации MALAT1 связаны с такими клинико-патологическими показателями, как высокая степень злокачественности и высокий уровень экспрессии Ki-67. Также у больных РМЖ люминальных подтипов наблюдались делеции MALAT1 [67], высокая частота инсерций и делеций, с большей вероятностью возникших в процессе транскрипции. В данном исследовании упоминается, что мутации MALAT1 не связаны с изменением уровней экспрессии гена, они также, по-видимому, возникли в ходе транскрипции [64]. Вероятность активации онкогенного действия MALAT1 на клетки вряд ли связана с амплификацией гена. К такому выводу пришли Meseure D. и соавт., так как ген MALAT1 расположен в локусе хромосомы, который редко амплифицируется [31]. Согласно нашим данным [68], частота делеций локуса, в котором находится MALAT1, в опухолях молочной железы люминального В-подтипа составляет 18%. Амплификация локуса 11q13.1 отмечена у 10% больных, в подавляющем большинстве случаев (72%) в опухолевых клетках сохраняется нормальная копийность этого локуса [68].

Кроме того, показана связь полиморфизма rs619586 днРНК MALAT1 с ответом на химиотерапию препаратами на основе платины [69]. Обнаружено, что в доминантной генотипической модели наличие дикого генотипа (A/A) связано с высоким шансом ответа больных немелкоклеточным раком легкого на химиотерапию (OR 0.60; 95% CI 0.36–0.97, при p = 0.04), особенно в возрасте до 57 лет (OR 0.49; 95% CI 0.24–0.98, при p = 0.04), у мужчин (OR 0.53; 95% CI 0.31–0.92, при p = 0.02), курильщиков (OR 0.46; 95% CI 0.24–0.89, при p = 0.02) и у пациентов с плоскоклеточным раком легкого (OR 0.24; 95% CI 0.10–0.60, при p < 0.001) [69].

MALAT1 как прогностический фактор

Согласно ранее представленным данным, MALAT1 может быть использован в качестве многообещающего биомаркера в клинической диагностике и прогнозировании агрессивности РМЖ. Прогностическим фактором могут служить данные об уровне экспрессии MALAT1. Анализ данных 14 исследований выявил ассоциацию сверхэкспрессии MALAT1 с низкими показателями выживаемости пациентов (HR = 1.95; 95% CI 1.57–2.41, p < 0.001) [48, 70, 71]. Низкие показатели безрецидивной выживаемости, ассоциированные со сверхэкспрессией MALAT1, также характерны для пациентов с ER-профилем экспрессии опухоли (HR = 2.83; 95% CI 1.02–7.83, p = 0.045) и для группы с люминальными подтипами РМЖ (ER⁺), получавших лечение тамоксифеном (HR = 2.56; 95% CI 1.04–6.0, p = 0.034) [62]. Похожие результаты получены для больных ТНРМЖ и HER2⁺- подтипами РМЖ с отсутствием лимфогенного метастазирования, повышенный уровень MALAT1 коррелировал с худшим прогнозом [27]. Авторы [72] пришли к выводу, что не все пациенты с ТНРМЖ имеют плохой прогноз; пациенты, отрицательные по одному из генов – MALAT1 и BACH1 – или по обоим, имеют удовлетворительный прогноз, поэтому их можно лечить с помощью онкопластической хирургии молочной железы. Эти данные могут объяснить неоднозначность результатов независимых исследований. Далее Wang Y. и соавт. провели метаанализ с акцентом на метастазирование и показали, что сверхэкспрессия MALAT1 связана с плохим исходом заболевания. Безрецидивная выживаемость больных РМЖ при повышенной экспрессии данного гена в 95% случаев имела более низкие значения (HR = 1.97; 95% CI 1.25–3.09, p = 0.003), при этом не обнаружено связи между экспрессией MALAT1 и лимфогенным метастазированием (OR = 1.32; 95% CI 0.34–5.21) [73]. Однако интересно заметить, что в образцах ТНРМЖ и HER2⁺ РМЖ Xiping Z. и соавт. выявили положительную корреляцию между повышенным уровнем экспрессии транскрипта MALAT1 и количеством метастатических лимфатических узлов, а также обратную зависимость между уровнем экспрессии и безрецидивной выживаемостью больных с HER2⁺-подтипом РМЖ [2]. Другой эффект описан для безметастатической выживаемости больных РМЖ: снижение экспрессии MALAT1 у таких пациентов приводило к ухудшению показателей выживаемости (HR = 0.81; 95% CI 0.67 – 0.99, p = 0.0420; HR = 0.65; 95% CI, p = 0.005) [23]. Однако следует заметить, что в данном случае вывод был сделан на основе результатов эксперимента, показавшего, что MALAT1 действует как индуктор ЭMП при раке молочной железы, активируя путь PI3K-Akt. Следовательно, отсутствуют прямые доказательства корреляции между низкой экспрессией MALAT1 и худшим прогнозом.

Вдобавок, в недавнем метаанализе показано, что высокий уровень экспрессии MALAT1 связан с PR⁺-профилем опухоли (95% CI 1.18–1.82, p = 0.0006) и, более того, со снижением инфильтрации опухоли иммунными клетками, что может быть одной из причин неблагоприятного прогноза выживаемости у больных РМЖ со сверхэкспрессией MALAT1 [71]. И в завершении хотелось бы добавить, что Meseure D. и соавт. показали, что прогностическими факторами могут служить не только уровни экспрессии полного транскрипта MALAT1, но и экспрессия альтернативно сплайсированного транскрипта MALAT1 (∆sv-MALAT1), имеющего две делеции: в 19% случаев наблюдалась гипоэкспрессия ∆sv-MALAT1 в опухоли, причем это положительно коррелировало с большими размерами опухоли, ER- и PR-негативными, трижды негативными подтипами РМЖ и низкой безметастатической выживаемостью [31]. Таким образом, можно предположить, что изменение экспрессии гена влияет на направление развития опухоли.

Важно отметить, что MALAT1 является прогностическим маркером и при других локализациях опухолей человека. Так, согласно результатам исследования опухолевых клеток предстательной железы, устойчивых к энзалутамиду (антиандрогенный энзалутамид) – препарату, применяемому в терапии рака предстательной железы, ось MALAT1/AR-v7 (вариант 7 сплайсинга рецепторов андрогенов, AR) может быть перспективным терапевтическим маркером. Подчеркнута связь между экспрессией AR-v7, который играет роль в развитии устойчивости к энзалутамиду, и экспрессией MALAT1 [74]. Экспрессия обоих генов в клетках EnzR-PCa (клеточная линия, устойчивая к энзалутамиду) была выше, чем в клетках, чувствительных к препарату. Введение MALAT1 siРНК и/или ASC-J9 (5-hydroxy-1,7-bis(3,4-dimethoxyphenyl)-1,4,6-heptatrien-3-one) приводило к подавлению прогрессирования опухолевых клеток EnzR-PCa. Показано, что AR связывается с элементами ответа на андрогены (ARE) на промоторе гена MALAT1. В присутствии энзалутамида данное взаимодействие подавлялось, что приводило к повышению активности промотора MALAT1. MALAT1-ѕіРНК в свою очередь угнетала экспрессию AR-v7 [74].

Таким образом, уровень экспрессии MALAT1 может служить прогностическим фактором при РМЖ. Выявленные закономерности позволяют сделать вывод о том, что днРНК MALAT1 действительно может быть хорошим предиктивным маркером, используемым для подбора схемы терапии.

**************

Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Работа поддержана грантом РНФ № 22-15-00169 «Фенотип BRCA-подобных опухолей в процессе канцерогенеза и лечения».

Об авторах

Матвей Михайлович Цыганов

Научно-исследовательский институт онкологии, Томский национальный исследовательский медицинский центр РАН; Сибирский государственный медицинский университет Министерства здравоохранения Российской Федерации

Email: TsyganovMM@yandex.ru
Россия, 634050, Томск; Томск

Марина Константиновна Ибрагимова

Научно-исследовательский институт онкологии, Томский национальный исследовательский медицинский центр Российской академии наук; Сибирский государственный медицинский университет Министерства здравоохранения Российской Федерации; Национальный исследовательский Томский государственный университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: imk1805@yandex.ru
Россия, 634050, Томск; Томск; Томск

Список литературы

Дополнительные файлы