اثر کاهش بیان RNA غیر کننده TUG1 بر بیان رسپتور CD20

نوع مقاله : پژوهشی اصیل

نویسندگان

1 دانشگاه تربیت مدرس، دانشکده علوم زیستی، گروه ژنتیک، دانشجو دکتری ژنتیک

2 گروه ژنتیک، دانشکده علوم زیستی، دانشگاه تربیت مدرس ، تهران ، ایران

3 دانشیار ژنتیک مولکولیگروه فناوری‌های نوین، دانشکده پزشکیدانشگاه علوم پزشکی خراسان شمالی

4 استادیار بیماری‌های مغز و اعصابگروه بیماری‌های مغز و اعصاب، دانشکده پزشکیمرکز تحقیقات مالتیپل اسکلروزیسبیمارستان سینادانشگاه علوم پزشکی تهران

چکیده
مالتیپل اسکلروزیس (MS) یکی از شایعترین بیماری‌های خودایمن در ایران و جهان است. جهت کنترل پیشرفت MS به عنوان یک بیماری التهابی مزمن سیستم عصبی مرکزی، تاکنون داروهای زیادی تولید شده است. ریتوکسیماب آنتی بادی مونوکلونال کایمریک موشی-انسانی است که به رسپتور CD20 روی سطح سلول‌های B متصل و باعث القای آپوپتوز می‌گردد. امروزه پژوهش‌های فراوانی نقش کلیدی RNAهای غیر کدکننده را در تنظیم بیان ژن ها و مسیرهای مولکولی از جمله آپوپتوز تایید کرده اند. نتیجه آنالیزهای بیوانفورماتیکی بیانگر تغییرات بیانی TUG1 LncRNA در بیماران مبتلا به MS می‌باشد. از این‌رو، در مطالعه حاضر نقش احتمالی TUG1 LncRNA در تنظیم مکانیسم عملکرد ریتوکسیماب در القای آپوپتوز به صورت تجربی مورد بررسی قرار گرفت. به این منظور، DNAzyme اختصاصی علیه TUG1 طراحی و در حضور و عدم حضور دارو به سلول‌های Raji ترنسفکت شد. در ادامه پس از انجام ترنسفکشن، استخراج RNA و سنتز cDNA، بیان ژن‌های هدف با تکنیک RT-qPCR بررسی شد. به دنبال کاهش بیان TUG1، بیان ژن CD20 افزایش و بیان SMAD2 کاهش یافت. همچنین کاهش بیان TUG1 منجر به القای آپوپتوز و تجمع سلول‌ها در فاز G1 گردید. به نظر می‌رسد سطح بیان TUG1 نقش موثری در تنظیم بیان ژن CD20 در سلول‌های B و میزان اثربخشی درمان با ریتوکسیماب داشته باشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1] C. Du and X. Xie, “G protein-coupled receptors as therapeutic targets for multiple sclerosis,” Cell Res., vol. 22, no. 7, pp. 1108–1128, 2012, doi: 10.1038/cr.2012.87.
[2] B. N. Gargari, M. Behmanesh, and M. A. Sahraian, “Effect of vitamin D treatment on interleukin-2 and interleukin-4 genes expression in multiple sclerosis,” Physiol. Pharmacol., vol. 19, no. 1, pp. 14–21, 2015.
[3] K. Cervantes-Gracia and H. Husi, “Integrative analysis of Multiple Sclerosis using a systems biology approach,” Sci. Rep., vol. 8, no. 1, pp. 1–14, 2018, doi: 10.1038/s41598-018-24032-8.
[4] T. Olsson, L. F. Barcellos, and L. Alfredsson, “Interactions between genetic, lifestyle and environmental risk factors for multiple sclerosis,” Nat. Rev. Neurol., vol. 13, no. 1, pp. 26–36, 2016, doi: 10.1038/nrneurol.2016.187.
[5] I. Jelcic et al., “Memory B Cells Activate Brain-Homing, Autoreactive CD4+ T Cells in Multiple Sclerosis,” Cell, vol. 175, no. 1, pp. 85-100.e23, 2018, doi: 10.1016/j.cell.2018.08.011.
[6] A. Abulayha, A. Bredan, H. El Enshasy, and I. Daniels, “Rituximab: Modes of action, remaining dispute and future perspective,” Futur. Oncol., vol. 10, no. 15, pp. 2481–2492, 2014, doi: 10.2217/fon.14.146.
[7] V. F. Cuzzola et al., “Pharmacogenomic update on multiple sclerosis: A focus on actual and new therapeutic strategies,” Pharmacogenomics J., vol. 12, no. 6, pp. 453–461, 2012, doi: 10.1038/tpj.2012.41.
[8] E. Tsareva, O. Kulakova, A. Boyko, and O. Favorova, “Pharmacogenetics of multiple sclerosis: Personalized therapy with immunomodulatory drugs,” Pharmacogenet. Genomics, vol. 26, no. 3, pp. 103–115, 2016, doi: 10.1097/FPC.0000000000000194.
[9] C. Fenoglio et al., “LncRNAs expression profile in peripheral blood mononuclear cells from multiple sclerosis patients,” J. Neuroimmunol., vol. 324, no. August, pp. 129–135, 2018, doi: 10.1016/j.jneuroim.2018.08.008.
[10] Q. M. Liu et al., “Silencing lncRNA TUG1 Alleviates LPS-Induced Mouse Hepatocyte Inflammation by Targeting miR-140/TNF,” Front. Cell Dev. Biol., vol. 8, no. February, pp. 1–11, 2021, doi: 10.3389/fcell.2020.616416.
[11] C. Guo, Y. Qi, J. Qu, L. Gai, Y. Shi, and C. Yuan, “Pathophysiological Functions of the lncRNA TUG1,” Current Pharmaceutical Design, vol. 26, no. 6. pp. 688–700, 2019, doi: 10.2174/1381612826666191227154009.
[12] Y. Li et al., “Effects of complement and serum IgG on rituximab ‑ dependent natural killer cell ‑ mediated cytotoxicity against Raji cells,” pp. 339–347, 2019, doi: 10.3892/ol.2018.9630.
[13] Behmanesh, M ; Moradi, “Evaluation of the role of long noncoding RNAs lnc-DC and TUG1 on the regulation of BDNF expression and cell cycle,” Tarbiat Modares, 1398.
[14] S. T. Livak KJ, “Analysis of relative gene expression data using real-time quantitative PCR and the 2(-Delta Delta C(T)) Method. Methods.,” no. 2001 Dec;25(4):402–8., doi: doi: 10.1006/meth.2001.1262.
[15] N. Nissimov et al., “B cells reappear less mature and more activated after their anti-CD20-mediated depletion in multiple sclerosis,” Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A., vol. 117, no. 41, pp. 25690–25699, 2020, doi: 10.1073/pnas.2012249117.
[16] C. G. Chisari, E. Sgarlata, S. Arena, S. Toscano, M. Luca, and F. Patti, “Rituximab for the treatment of multiple sclerosis: a review,” J. Neurol., vol. 269, no. 1, pp. 159–183, 2022, doi: 10.1007/s00415-020-10362-z.
[17] S. Brancati, L. Gozzo, L. Longo, D. C. Vitale, and F. Drago, “Rituximab in Multiple Sclerosis: Are We Ready for Regulatory Approval?,” Front. Immunol., vol. 12, no. July, 2021, doi: 10.3389/fimmu.2021.661882.
[18] M. S. Czuczman et al., “Acquirement of rituximab resistance in lymphoma cell lines is associated with both global CD20 gene and protein down-regulation regulated at the pretranscriptional and posttranscriptional levels,” Clin. Cancer Res., vol. 14, no. 5, pp. 1561–1570, 2008, doi: 10.1158/1078-0432.CCR-07-1254.
[19] M. R. Smith, “Rituximab ( monoclonal anti-CD20 antibody ): mechanisms of action and resistance,” pp. 7359–7368, 2003, doi: 10.1038/sj.onc.1206939.
[20] J. Edelmann et al., “Rituximab Activates NOTCH1 Signaling in CLL Cells and Induces Changes in the Cytokine Repertoire Favoring a Tumor-Protective Microenvironment,” Blood, vol. 130, no. Supplement 1. pp. 2996–2996, 2017, doi: 10.1182/blood.V130.Suppl_1.2996.2996.
[21] K. Katsushima et al., “Targeting the Notch-regulated non-coding RNA TUG1 for glioma treatment,” Nature Communications, vol. 7. 2016, doi: 10.1038/ncomms13616.
[22] E. b. Zhang et al., “P53-regulated long non-coding RNA TUG1 affects cell proliferation in human non-small cell lung cancer, partly through epigenetically regulating HOXB7 expression.,” Cell Death Dis., vol. 5, pp. 1–12, 2014, doi: 10.1038/cddis.2014.201.
[23] W. Zhong et al., “Increased interleukin-17A levels promote rituximab resistance by suppressing p53 expression and predict an unfavorable prognosis in patients with diffuse large B cell lymphoma,” Int. J. Oncol., vol. 52, no. 5, pp. 1528–1538, 2018, doi: 10.3892/ijo.2018.4299.
[24] D. Wu et al., “Long noncoding RNA TUG1 promotes osteogenic differentiation of human periodontal ligament stem cell through sponging microRNA-222-3p to negatively regulate Smad2/7,” Arch. Oral Biol., vol. 117, 2020, doi: 10.1016/j.archoralbio.2020.104814.
[25] K. C. Kawabata, S. Ehata, A. Komuro, K. Takeuchi, and K. Miyazono, “TGF-β-induced apoptosis of B-cell lymphoma Ramos cells through reduction of MS4A1/CD20,” Oncogene, vol. 32, no. 16, pp. 2096–2106, 2013, doi: 10.1038/onc.2012.219.
[26] H. Zhou, L. Sun, and F. Wan, “Molecular mechanisms of TUG1 in the proliferation, apoptosis, migration and invasion of cancer cells (Review),” Oncol. Lett., vol. 18, no. 5, pp. 4393–4402, 2019, doi: 10.3892/ol.2019.10848.
[27] C. Qin and F. Zhao, “Long non-coding RNA TUG1 can promote proliferation and migration of pancreatic cancer via EMT pathway,” pp. 2377–2384, 2017.
[28] Q. Li et al., “lncRNA TUG1 modulates proliferation, apoptosis, invasion, and angiogenesis via targeting miR-29b in trophoblast cells,” Hum. Genomics, vol. 13, no. 1, p. 50, 2019, doi: 10.1186/s40246-019-0237-z.