تجزیه و تحلیل شبکه mRNA ها و Non_coding RNA های مرتبط در سرطان تخمدان و نقش بالقوه آن ها در فنوتیپ مقاومت به داروی سیس پلاتین

نوع مقاله : پژوهشی کیفی

نویسندگان

1 دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات

2 تربیت مدرس

3 علوم پزشکی بقیه الله

4 تربیت مدرس .

چکیده
مقاومت به داروهای شیمی درمانی همواره مانعی در درمان قطعی سرطان ها بوده است. بنابراین، کشف وقایع مولکولی منجر به مقاومت دارویی، روشهای درمانی را ارتقاء می بخشد. RNA های غیر کد کننده (ncRNAs) دسته ایی از مولکولهای تنظیم کننده وقایع درون سلولی و از جمله مسیرهایی سرطانزایی و مقاومت دارویی هستند. مثلا، شبکه رقابتی ncRNA های درون زا ( ceRNA ) با اتصال به miRNA ها و محدود کردن اثر تنظیمی آنها، بیان mRNA ی ژن های هدف را تنظیم میکنند. تاکنون مطالعات محدودی در مورد نقش ceRNA در ایجاد مقاومت دارویی در سرطان تخمدان گزارش شده است. در این مطالعه، اطلاعات توالی‌یابی حجیم RNAseq بدست آمده از سلولهای مقاوم و حساس به سیس پلاتین استفاده شد تا ceRNA‌ هایی که تنظیم‌کننده‌های احتمالی مقاومت دارویی در سرطان تخمدان هستند، جستجو شوند. بدین منظور رده سلولی تخمدانی حساس و مقاوم به سیس پلاتین بنام A2780 انتخاب، و داده های SRA تهیه شده به روش RNAseq غربالگری شد. طی این روند، lncRNA ها، microRNA ها و mRNA های دارای تغییرات بیانی تفکیک و طبقه بندی شدند. در تجزیه و تحلیل بیوانفورماتیک سلولهای مقاوم نسبت به حساس، 16 عدد mRNA، 10 عدد lncRNA و 149 عدد miRNA دچار بیش بیان و 622 عدد mRNA، 263 عدد lncRNA و 177 عدد miRNA دچار کاهش بیان بودند. این ژن ها در 57 مسیر سلولی درگیر بودند و با ترسیم شبکه ceRNA تنظیمی، دو محور ZNRF3-AS1-miR-33-DUSP1 و ZNRF3-AS1-miR33-HSPA2 به عنوان شبکه های ceRNA بالقوه درگیر در سرطان تخمدان مقاوم به سیس پلاتین پیش بینی شدند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


References
1. Soerjomataram, I., et al., Global burden of cancer in 2008: a systematic analysis of disability-adjusted life-years in 12 world regions. The Lancet, 2012. 380(9856): p. 1840-1850.
2. Berkenblit, A., et al., A phase II trial of weekly docetaxel in patients with platinum-resistant epithelial ovarian, primary peritoneal serous cancer, or fallopian tube cancer. Gynecologic oncology, 2004. 95(3): p. 624-631.
3. Prat, J., New insights into ovarian cancer pathology. Annals of oncology, 2012. 23: p. x111-x117.
4. Jemal, A., et al., Cancer statistics, 2008. CA: a cancer journal for clinicians, 2008. 58(2): p. 71-96.
5. Bast, R.C., B. Hennessy, and G.B. Mills, The biology of ovarian cancer: new opportunities for translation. Nature Reviews Cancer, 2009. 9(6): p. 415-428.
6. Du Bois, A., et al., A randomized clinical trial of cisplatin/paclitaxel versus carboplatin/paclitaxel as first-line treatment of ovarian cancer. Journal of the National Cancer Institute, 2003. 95(17): p. 1320-1329.
7. Andrews, P. and S. Howell, Cellular pharmacology of cisplatin: perspectives on mechanisms of acquired resistance. Cancer cells (Cold Spring Harbor, NY: 1989), 1990. 2(2): p. 35-43.
8. Miller, K.D., et al., Cancer statistics for hispanics/latinos, 2018. CA: a cancer journal for clinicians, 2018. 68(6): p. 425-445.
9. Boloker, G., C. Wang, and J. Zhang, Updated statistics of lung and bronchus cancer in United States (2018). Journal of thoracic disease, 2018. 10(3): p. 1158.
10. Rotow, J. and T.G. Bivona, Understanding and targeting resistance mechanisms in NSCLC. Nature Reviews Cancer, 2017. 17(11): p. 637-658.
11. Cree, I.A. and P. Charlton, Molecular chess? Hallmarks of anti-cancer drug resistance. BMC cancer, 2017. 17(1): p. 1-8.
12. Valkov, E., et al., Structure of the Dcp2–Dcp1 mRNA-decapping complex in the activated conformation. Nature structural & molecular biology, 2016. 23(6): p. 574-579.
13. Li, G., et al., The Non-Coding RNAs Inducing Drug Resistance in Ovarian Cancer: A New Perspective for Understanding Drug Resistance. Frontiers in Oncology, 2021. 11.
14. Tay, Y., J. Rinn, and P.P. Pandolfi, The multilayered complexity of ceRNA crosstalk and competition. Nature, 2014. 505(7483): p. 344-352.
15. Lin, M., et al., S100A7 regulates ovarian cancer cell metastasis and chemoresistance through MAPK signaling and is targeted by miR-330-5p. DNA and cell biology, 2018. 37(5): p. 491-500.
16. Xu, K., et al., How powerful are graph neural networks? arXiv preprint arXiv:1810.00826, 2018.
17. Chen, B.-Q., et al., Supercritical fluid-assisted fabrication of indocyanine green-encapsulated silk fibroin nanoparticles for dual-triggered cancer therapy. ACS Biomaterials Science & Engineering, 2018. 4(10): p. 3487-3497.
18. Li, J.-H., et al., starBase v2. 0: decoding miRNA-ceRNA, miRNA-ncRNA and protein–RNA interaction networks from large-scale CLIP-Seq data. Nucleic acids research, 2014. 42(D1): p. D92-D97.
19. Jeggari, A., D.S. Marks, and E. Larsson, miRcode: a map of putative microRNA target sites in the long non-coding transcriptome. Bioinformatics, 2012. 28(15): p. 2062-2063.
20. Betel, D., et al., The microRNA. org resource: targets and expression. Nucleic acids research, 2008. 36(suppl_1): p. D149-D153.
21. Shannon, P., et al., Cytoscape: a software environment for integrated models of biomolecular interaction networks. Genome research, 2003. 13(11): p. 2498-2504.
22. Zhang, X.-w., et al., Overexpression of long non-coding RNA PVT1 in gastric cancer cells promotes the development of multidrug resistance. Biochemical and biophysical research communications, 2015. 462(3): p. 227-232.
23. Hu, G., Personalized neural embeddings for collaborative filtering with text. arXiv preprint arXiv:1903.07860, 2019.
24. Wang, S., et al., The role of microRNA in cisplatin resistance or sensitivity. Expert Opinion on Therapeutic Targets, 2020. 24(9): p. 885-897.
25. Bartel, D.P., MicroRNAs: genomics, biogenesis, mechanism, and function. cell, 2004. 116(2): p. 281-297.
26. Kong, X., et al., Analysis of lncRNA, miRNA and mRNA-associated ceRNA networks and identification of potential drug targets for drug-resistant non-small cell lung cancer. Journal of Cancer, 2020. 11(11): p. 3357.
27. Ju, C., et al., LncRNA SNHG5 promotes the progression of osteosarcoma by sponging the miR-212-3p/SGK3 axis. Cancer cell international, 2018. 18(1): p. 1-13.
28. Guo, L., et al., Construction and Analysis of a ceRNA Network Reveals Potential Prognostic Markers in Colorectal Cancer. Frontiers in Genetics, 2020. 11: p. 418.
29. Chen, H.-Y., et al., miR-103/107 prolong Wnt/β-catenin signaling and colorectal cancer stemness by targeting Axin2. Scientific reports, 2019. 9(1): p. 1-13.
30. Yu, Q., et al., MiR-103/107 induces tumorigenicity in bladder cancer cell by suppressing PTEN. Eur Rev Med Pharmacol Sci, 2018. 22(24): p. 8616-8623.
31. Amaar, Y.G. and M.E. Reeves, RASSF1C regulates miR-33a and EMT marker gene expression in lung cancer cells. Oncotarget, 2019. 10(2): p. 123.
32. Chen, R., et al., Histone methyltransferase SETD2: a potential tumor suppressor in solid cancers. Journal of Cancer, 2020. 11(11): p. 3349.
33. Lee, S., J. Rauch, and W. Kolch, Targeting MAPK signaling in cancer: mechanisms of drug resistance and sensitivity. International journal of molecular sciences, 2020. 21(3): p. 1102.
34. Liu, R., et al., PI3K/AKT pathway as a key link modulates the multidrug resistance of cancers. Cell death & disease, 2020. 11(9): p. 1-12.
35. Teng, F., et al., DUSP1 induces apatinib resistance by activating the MAPK pathway in gastric cancer. Oncology reports, 2018. 40(3): p. 1203-1222.
36. Tice, D.A., I. Soloviev, and P. Polakis, Activation of the Wnt pathway interferes with serum response element-driven transcription of immediate early genes. Journal of Biological Chemistry, 2002. 277(8): p. 6118-6123.
37. Giulino-Roth, L., et al., Inhibition of Hsp90 suppresses PI3K/AKT/mTOR signaling and has antitumor activity in Burkitt lymphoma. Molecular cancer therapeutics, 2017. 16(9): p. 1779-1790.