داده‌کاوی به‌عنوان ابزاری برای شناخت miRNAهای تنظیم‌کننده بنیادینگی، متاستاز و مقاومت به دارو در سرطان معده

نویسندگان

1 پژوهشگاه علوم سلولی (رویان)، پژوهشکده زیست‌شناسی و فناوری سلول‌های بنیادی جهاد دانشگاهی، تهران، ایران

2 گروه ژنتیک و زیست پزشکی تولید مثل، پژوهشکده زیست‌شناسی و فناوری سلول‌های بنیادی جهاد دانشگاهی، تهران، ایران

چکیده
سرطان معده پنجمین سرطان شایع در جهان است. به نظر می‌رسد که سلول‌های بنیادی واقع در تومور از خاصیت جاودانگی برخوردار بوده و مسئول مقاومت به درمان، بازگشت تومور و متاستاز باشند. امروزه مشخص شده است که miRNAها که از دسته RNAهای کوچک غیرکدکننده هستند نقش مهمی در تنظیم فعالیت سلول‌‎های بنیادی سرطان دارند. بنابراین هدف مطالعه مروری حاضر، معرفی miRNAهایی است که در تنظیم هر سه خصوصیت بنیادینگی، متاستاز و مقاومت به دارو دخیل هستند. با شناسایی این miRNAها، می‌توان از آنها به‌عنوان نشانگرهای زیستی در تشخیص و هدف‌گیری به‌منظور درمان هرچه بهتر سرطان بهره برد. در این مطالعه با استفاده از مرور سیستماتیکی و داده‌کاوی، هفت miRNA شامل miR-100، miR-107، miR-19b، miR-30a، miR-27a، miR-23a و miR-34a به دست آمد که قادر به تنظیم هر سه مسیر بنیادینگی، متاستاز و مقاومت به دارو در سرطان معده بودند و همچنین 52 عدد ژن هدف به دست آمد که از مهم‌ترین ژن‌های آن می‌توان به AXL، CD24، CD44، SIRT1، NOTCH2، NOTCH1، CDK6 و MYC اشاره کرد که در تنظیم چندین فرآیند زیستی دخالت دارند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


NCD Management Unit. Cancer [Internet]. Geneva: World Health Organization; 2015 [cited 2016 Nov 24]. Available from: http://www.who.int/cancer/en/ [Link]
Stewart B, Wild CP. World cancer report. Lyon: International Agency for Research on Cancer; 2015. [Link]
Tan BT, Park CY, Ailles LE, Weissman IL. The cancer stem cell hypothesis: A work in progress. Lab Invest. 2006;86(12):1203-7. [Link] [DOI:10.1038/labinvest.3700488]
Han L, Shi S, Gong T, Zhang Z, Sun X. Cancer stem cells: Therapeutic implications and perspectives in cancer therapy. Acta Pharmaceutica Sinica B. 2013;3(2):65-75. [Link] [DOI:10.1016/j.apsb.2013.02.006]
Takahashi T, Saikawa Y, Kitagawa Y. Gastric cancer: Current status of diagnosis and treatment. Cancers (Basel). 2013;5(1):48-63. [Link] [DOI:10.3390/cancers5010048]
Fang X, Wei J, He X, An P, Wang H, Jiang L, et al. Landscape of dietary factors associated with risk of gastric cancer: A systematic review and dose-response meta-analysis of prospective cohort studies. Eur J Cancer. 2015;51(18):2820-32. [Link] [DOI:10.1016/j.ejca.2015.09.010]
Gao Y, Feng B, Han S, Zhang K, Chen J, Li C, et al. The roles of microRNA-141 in human cancers: From diagnosis to treatment. Cell Physiol Biochem. 2016;38(2):427-48. [Link] [DOI:10.1159/000438641]
Chen CZ. MicroRNAs as oncogenes and tumor suppressors. N Engl J Med. 2005;353(17):1768-71. [Link] [DOI:10.1056/NEJMp058190]
Sang Q, Yao Z, Wang H, Feng R, Wang H, Zhao X, et al. Identification of microRNAs in human follicular fluid: characterization of microRNAs that govern steroidogenesis in vitro and are associated with polycystic ovary syndrome in vivo. J Clin Endocrinol Metab. 2013;98(7):3068-79. [Link] [DOI:10.1210/jc.2013-1715]
Raza U, Zhang JD, Şahin Ö. MicroRNAs: Master regulators of drug resistance, stemness, and metastasis. J Mol Med (Berl). 2014;92(4):321-36. [Link] [DOI:10.1007/s00109-014-1129-2]
Zhou L, Liu F, Wang X, Ouyang G. The roles of microRNAs in the regulation of tumor metastasis. Cell Biosci. 2015;5:32. [Link] [DOI:10.1186/s13578-015-0028-8]
Liu C, Kelnar K, Liu B, Chen X, Calhoun-Davis T, Li H, et al. The microRNA miR-34a inhibits prostate cancer stem cells and metastasis by directly repressing CD44. Nat Med. 2011;17(2):211-5. [Link] [DOI:10.1038/nm.2284]
Magee P, Shi L, Garofalo M. Role of microRNAs in chemoresistance. Ann Transl Med. 2015;3(21):332. [Link]
Chou SM, Lee TS, Shao YE, Chen IF. Mining the breast cancer pattern using artificial neural networks and multivariate adaptive regression splines. Expert Syst Appl. 2004;27(1):133-42. [Link] [DOI:10.1016/j.eswa.2003.12.013]
Banwait JK, Bastola DR. Contribution of bioinformatics prediction in microRNA-based cancer therapeutics. Adv Drug Deliv Rev. 2015;81:94-103. [Link] [DOI:10.1016/j.addr.2014.10.030]
Zhang H, Li S, Yang J, Liu S, Gong X, Yu X. The prognostic value of miR-34a expression in completely resected gastric cancer: Tumor recurrence and overall survival. Int J Clin Exp Med. 2015;8(2):2635-41. [Link]
Liu G, Jiang C, Li D, Wang R, Wang W. MiRNA-34a inhibits EGFR-signaling-dependent MMP7 activation in gastric cancer. Tumour Biol. 2014;35(10):9801-6. [Link] [DOI:10.1007/s13277-014-2273-6]
Zhang S, Chen P, Huang Z, Hu X, Chen M, Hu S, et al. Sirt7 promotes gastric cancer growth and inhibits apoptosis by epigenetically inhibiting miR-34a. Sci Rep. 2015;5:9787. [Link] [DOI:10.1038/srep09787]
Cao W, Yang W, Fan R, Li H, Jiang J, Geng M, et al. miR-34a regulates cisplatin-induce gastric cancer cell death by modulating PI3K/AKT/survivin pathway. Tumour Biol. 2014;35(2):1287-95. [Link] [DOI:10.1007/s13277-013-1171-7]
Ji Q, Hao X, Meng Y, Zhang M, Desano J, Fan D, et al. Restoration of tumor suppressor miR-34 inhibits human p53-mutant gastric cancer tumorspheres. BMC Cancer. 2008;8:266. [Link] [DOI:10.1186/1471-2407-8-266]
Wang G, Liu G, Ye Y, Fu Y, Zhang X. Upregulation of miR-34a by diallyl disulfide suppresses invasion and induces apoptosis in SGC-7901 cells through inhibition of the PI3K/Akt signaling pathway. Oncol Lett. 2016;11(4):2661-7. [Link] [DOI:10.3892/ol.2016.4266]
Ma G, Dai W, Sang A, Yang X, Gao C. Upregulation of microRNA-23a/b promotes tumor progression and confers poor prognosis in patients with gastric cancer. Int J Clin Exp Pathol. 2014;7(12):8833-40. [Link]
An Y, Zhang Z, Shang Y, Jiang X, Dong J, Yu P, et al. miR-23b-3p regulates the chemoresistance of gastric cancer cells by targeting ATG12 and HMGB2. Cell Death Dis. 2015;6:e1766. [Link] [DOI:10.1038/cddis.2015.123]
Li L, Zhang J, Pan Q, Lei C. MicroRNA-23a regulates cell migration and invasion by target PTEN in gastric cancer. Int J Clin Exp Pathol. 2016;9(2):877-87. [Link]
Chen Z, Liu X, Hu Z, Wang Y, Liu M, Liu X, et al. Identification and characterization of tumor suppressor and oncogenic miRNAs in gastric cancer. Oncol Lett. 2015;10(1):329-36. [Link] [DOI:10.3892/ol.2015.3179]
Li X, Zhang Y, Zhang H, Liu X, Gong T, Li M, et al. miRNA-223 promotes gastric cancer invasion and metastasis by targeting tumor suppressor EPB41L3. Mol Cancer Res. 2011;9(7):824-33. [Link] [DOI:10.1158/1541-7786.MCR-10-0529]
Zhao X, Yang L, Hu J. Down-regulation of miR-27a might inhibit proliferation and drug resistance of gastric cancer cells. J Exp Clin Cancer Res. 2011;30(1):55. [Link] [DOI:10.1186/1756-9966-30-55]
Wang F, Li T, Zhang B, Li H, Wu Q, Yang L, et al. MicroRNA-19a/b regulates multidrug resistance in human gastric cancer cells by targeting PTEN. Biochem Biophys Res Commun. 2013;434(3):688-94. [Link] [DOI:10.1016/j.bbrc.2013.04.010]
Li X, Zhang Y, Shi Y, Dong G, Liang J, Han Y, et al. MicroRNA‐107, an oncogene microRNA that regulates tumour invasion and metastasis by targeting DICER1 in gastric cancer. J Cell Mol Med. 2011;15(9):1887-95. [Link] [DOI:10.1111/j.1582-4934.2010.01194.x]
Li F, Liu B, Gao Y, Liu Y, Xu Y, Tong W, et al. Upregulation of microRNA-107 induces proliferation in human gastric cancer cells by targeting the transcription factor FOXO1. FEBS Lett. 2014;588(4):538-44. [Link] [DOI:10.1016/j.febslet.2013.12.009]