Длинная некодирующая РНК способствуют метастазированию рака молочной железы

Длинные некодирующие РНК (днкРНК) играют ключевую роль во множестве биологических процессов. Многие днкРНК экспрессируются только в определенных тканях или типах клеток. Нарушение их экспрессии ассоциируется с различными заболеваниями, в том числе с раком. В частности, была найдена связь между несколькими днкРНК и прогрессированием и метастазированием рака молочной железы (РМЖ).

Ученые из США описали механизм регуляции метастазирования РМЖ, опосредованный днкРНК. Ранее эта же группа с помощью РНК-секвенирования обнаружила 30 днкРНК, экспрессия которых различалась в клетках РМЖ и в нормальных эпителиальных клетках молочной железы мыши. Эти днкРНК получили название MaTARs 1-30 (Mammary Tumor Associated RNAs 1-30). В новой работе ученые описали роль MaTAR25 в прогрессии рака и метастазировании.

Нокаут MaTAR25 с помощью системы CRISPR-Cas9 в очень агрессивных клетках трижды негативной карциномы молочной железы (линия 4T1) снизил их жизнеспособность на 50%, подвижность — на 40% и на 45% уменьшил их инвазивность.

Авторы также проверили действие MaTAR25 на мышах линии BALB/c. Мышам вводили клетки 4T1 дикого типа и с нокаутом MaTAR25. У мышей, получивших нокаутные клетки, рост опухоли замедлялся на 56% (оценивался на 28 день) и на 62% уменьшалось число метастазов в легких (оценивалось на 21 день).

Полученные данные были подтверждены экспериментом с нокдауном MaTAR25 антисмысловыми олигонуклеотидами (ASO) в клетках РМЖ 4T1 и cNeu. Жизнеспособность клеток снижалась на 38–45%. В эксперименте in vivo на мышиной модели РМЖ при подкожном введении ASO рост опухоли замедлялся на 59%, при этом в опухолях отмечался высокий уровень некротизации. Метастазирование в легкие также значительно снизилось.

С помощью метода ChIRP-seq ученые показали регионы генома, с которыми взаимодействует MaTAR25. Самой значимой целью был ген Tns1. Этот ген позитивно регулирует миграцию и инвазию клеток. Уровень экспрессии MaTAR25 коррелировал с уровнем экспрессии Tns1. Авторы также идентифицировали кофактор MaTAR25 — им оказался белок PURB (purine-rich elementbinding protein B). Взаимодействие MaTAR25 и PURB было подтверждено несколькими методами.

Согласно данным из базы TANRIC, повышенная экспрессия LINC01271 — человеческого ортолога MaTAR25 — связана со снижением выживаемости пациентов с РМЖ. Ученые показали, что нокдаун LINC01271 в человеческих клетках РМЖ MDA-MB-231 LM2 снижает их выживаемость приблизительно на 32%.

Локализацию LINC01271 в образцах опухолей от пациентов определили методом одномолекулярной флуоресцентной РНК-гибридизации in situ. Было показано, что экспрессия LINC01271 повышается с прогрессией заболевания. В метастазах легких и лимфоузлов экспрессия этой днкРНК была выше, чем в основной опухоли. Таким образом, LINC01271 можно рассматривать как мишень для терапии РМЖ и предотвращения его прогрессирования и метастазирования. Для этой цели можно использовать ASO, принципиальная эффективность которых была показана на мышах.