Mir-205 - Mir-205

mir-205
MiR-205 secondary structure.png
Sekundární struktura a zachování sekvence mikroRNA miR-205
Identifikátory
Symbolmir-205
RfamRF00656
rodina miRBaseMIPF0000058
NCBI Gene406988
HGNC31583
OMIM613147
Další údaje
RNA typmikroRNA
DoményEukaryota; Euteleostomi;
PDB strukturPDBe

V molekulární biologii miR-205 mikroRNA je krátká molekula RNA. Funkce MicroRNA regulují hladiny exprese jiných genů několika mechanismy. Podílejí se na mnoha buněčných procesech, včetně vývoje, proliferace a apoptózy. V současné době se předpokládá, že miRNA vyvolávají svůj účinek umlčením exprese cílových genů.[1]

The rodina miR-200 (miR-200a, miR-200b, miR-200c, miR-141 a miR-429 ) a miR-205 jsou u pokročilé rakoviny často umlčeny. Studie ukázaly, že - zaměřením na transkripční represory E-kadherin, ZEB1 a ZEB2 miR-205 je zapojen do přechod z epitelu do mezenchymu (EMT) a invaze nádoru.[2]

Nedávno bylo také u rakovinových kmenových buněk hlášeno umlčení miR-200, z čehož vyplývá, že deregulace miR-200 je klíčovou událostí ve více úrovních biologie nádorů. Příčina umlčení miR-200 v přirozeně se vyskytujících rakovinných buňkách však zůstává do značné míry neznámá.[3]

Genomická místa

Členové rodiny miR-200, včetně miR -205, se nacházejí seskupení na dvou místech v lidském genomu: 1142000 - 1144500 v chromozomu 1 a 6942000 - 6944500 v chromozomu 12. Krátká genomická vzdálenost mezi členy naznačuje, že mohou fungovat společně a jsou vysoce příbuzní v pořadí.[2]

cíle miR-205

Role miR-205 v rakovině

Studie prokázaly, že miR-205 má roli jak v normálním vývoji, tak v rakovině.

Rakovina prsu

Bylo zjištěno, že miR-205 je vysoce exprimován v populacích obohacených kmenovými buňkami z myší mléčné žlázy, a tak může hrát funkci při normálním udržování prsních kmenových buněk.[4]

Rostoucí množství experimentálních důkazů ukazuje, že mikroRNA mohou mít kauzální roli v tumorigenezi rakoviny prsu jako nová třída onkogenů nebo tumor supresorových genů, v závislosti na cílech, které regulují. Bylo zjištěno, že v nádorech prsu je snížena modulace ve srovnání s normální prsní tkání.[5][6] Exprese miR-205 je spojena s přežitím u rakoviny prsu. Pacienti s vyšší expresí mají vyšší pravděpodobnost přežití.[7] Tato regulace dolů byla také pozorována u buněčných linií rakoviny prsu, včetně MCF-7 a MDA-MB-231 ve srovnání s nezhoubnou buněčnou linií MCF-10A. Přímo cílí na receptor HER3, vaskulární endoteliální růstový faktor A (VEGF-A) prostřednictvím interakce s domnělým vazebným místem v 3'-nepřekládané oblasti (3'-UTR) ErbB3 a VEGF-A. miR-205 inhibuje aktivaci následného mediátoru Akt. Bylo zjištěno, že miR-205 je schopen interferovat s proliferativní cestou zprostředkovanou rodinou HER receptorů.[5][6]

Ektopická exprese miR-205 významně inhibuje buněčnou proliferaci a ukotvení nezávislého růstu, stejně jako buněčnou invazi. Dále se ukázalo, že miR-205 potlačuje plicní metastázy na zvířecím modelu.[5]

Rakovina prostaty

Výzkum ukázal, že miR-205 byl významně down-regulován u rakoviny prostaty ve srovnání s normální tkání. Jeho re-exprese vyvolala apoptózu a zastavení buněčného cyklu a vedla k přechod mezenchymální na epiteliální, například up-regulace z E-kadherin a snížení buněčné lokomoce a invaze a při down-regulaci několika onkogenů, o nichž je známo, že se podílejí na progresi onemocnění (tj. interleukin 6, caveolin-1, EZH2).[8]

Rovněž narušil růst buněk, migraci, klonovatelnost a invazivitu buněk rakoviny prostaty. Micro-RNA-205 indukovala expresi tumor supresorových genů IL-24 a IL-32 na úrovni messengerové RNA i proteinu.

miR-205 má tumor potlačující účinek na lidskou prostatu tím, že působí proti přechodu epitelu na mezenchymální a snižuje migraci / invazi buněk, alespoň částečně prostřednictvím down-regulace proteinkinázy Cepsilon.[8] miR-205 aktivoval tumor supresorové geny cílením na konkrétní místa v jejich promotorech. Tyto výsledky potvrzují nově identifikovanou funkci, kterou mají miRNA při regulaci genové exprese na úrovni transkripce. Specifická aktivace tumor supresorových genů (např. IL-24, IL-32) nebo jiných dysregulovaných genů pomocí miRNA může přispět k novému terapeutickému přístupu k léčbě rakoviny prostaty.[9]

Rakovina močového měchýře

Ze studie transkripční regulace lokusů miR-200 a miR-205 v nádorech močového měchýře a buněčných liniích močového měchýře bylo zjištěno, že lokusy miR-200 a miR-205 jsou specificky umlčeny a získávají hypermethylaci promotoru a represivní značky chromatinu ve svalových invazivních nádorech močového měchýře. a nediferencované buněčné linie močového měchýře. Exprese miR-200c významně koreluje s progresí nádoru močového měchýře v časném stádiu a jako možné prognostické markery u rakoviny močového měchýře navrhuje umlčení miR-200 a miR-205 a hypermethylaci DNA.[3]

Rakovina plic

has-miR-205 byl identifikován jako vysoce specifický marker pro spinocelulární karcinom plic. Has-miR-205 je vysoce přesný marker rakoviny plic dlaždicové histologie. Diagnostický test může poskytnout vysoce přesnou subklasifikaci pacientů s NSCLC.[10]

Rakovina tlustého střeva a konečníku

Bylo zjištěno, že Mir-205 je významně deregulován u kolorektálního karcinomu.[11] Bylo prokázáno, že zvýšené hladiny exprese miR-205 souvisejí s mucinózní kolorektální rakovinou a produkcí mucinu ulcerózní kolitida - související s rakovinou tlustého střeva, ale ne se sporadickým adenokarcinomem tlustého střeva, který postrádá mucinózní složky.[12] Nadměrná exprese miR-205 v intestinální epiteliální buněčné linii (subklon Caco-2) podporovala akumulaci vylučování hlenu pohárová buňka Produkce buněk a mucinu a exprese mUCNA MUC2 byly in vitro zvýšeny.[12]

Buněčné a molekulárně biologické funkce

Stále není jasné, jak miR-205 hraje v režii kmenová buňka osud. Studie na kmenových nebo progenitorových buňkách mléčné žlázy ukázala, že nadměrná exprese miR-205 vedla k expanzi populace progenitorových buněk, ke zmenšení velikosti buněk a ke zvýšení buněčné proliferace.[4]

Výzkum také ukazuje, že miR-205 může regulovat expresi tumor-supresorového proteinu PTEN. Několik dalších domnělých a dříve ověřených cílů miR-205 zahrnuje ZEB1 a ZEB2.[13]

Inhibice mikroRNA-205 zvýšila počet fosforylovaných FAK a fosforylovaných Pax a snížila vláknitý aktin. mikroRNA-205 má down-regulační účinek na motilitu buněk v NHCEK.[14]

microRNA-205 (miR-205) a miR-184 koordinují regulaci lipidové fosfatázy SHIP2 pro signalizaci přežití Akt v keratinocytech.[15]

miR-205 také interaguje se specifickým cílem v 3'-UTR sekvenci MED1, která hraje důležitou roli ve vývoji placenty, a umlčuje expresi MED1 v lidských trofoblastech vystavených hypoxii.[16]

Potenciály v klinických aplikacích

Profily exprese mikroRNA (miRNA) se intenzivně zkoumají z hlediska jejich zapojení do karcinogeneze.

Detekce metastazujícího spinocelulárního karcinomu hlavy a krku

Nejsilnějším determinantem prognózy pacienta je přítomnost metastáz v cervikálních lymfatických uzlinách v karcinomu dlaždicových buněk hlavy a krku (HNSCC). Vzhledem k dopadu uzlových metastáz na přežití pacientů je vyžadován systém pro citlivou a přesnou detekci. Studie ukázaly, že exprese mikroRNA-205 (miR-205) je vysoce specifická pro dlaždicový epitel a lze ji použít jako molekulární marker pro detekci metastatického HNSCC.[17]

Viz také

Reference

  1. ^ Bartel DP (2004). "MicroRNA: genomika, biogeneze, mechanismus a funkce". Buňka. 116 (2): 281–97. doi:10.1016 / S0092-8674 (04) 00045-5. PMID  14744438.
  2. ^ A b Gregory PA, Bert AG, Paterson EL, Barry SC, Tsykin A, Farshid G, Vadas MA, Khew-Goodall Y, Goodall GJ (2008). „Rodina miR-200 a miR-205 regulují přechod epitelu do mezenchymu zaměřením na ZEB1 a SIP1“. Nat Cell Biol. 10 (5): 593–601. doi:10.1038 / ncb1722. PMID  18376396.
  3. ^ A b Wiklund ED, Bramsen JB, Hulf T, Dyrskjøt L, Ramanathan R, Hansen TB, Villadsen SB, Gao S, Ostenfeld MS, Borre M, Peter ME, Ørntoft TF, Kjems J, Clark SJ (2010). „Koordinovaná epigenetická represe rodiny miR-200 a miR-205 u invazivního karcinomu močového měchýře“. Int J Cancer. 128 (6): 1327–34. doi:10.1002 / ijc.25461. PMID  20473948.
  4. ^ A b Greene SB, Herschkowitz JI, Rosen JM (2010). „Vzestupy a pády miR-205: Identifikace rolí miR-205 ve vývoji mléčné žlázy a rakovině prsu“. RNA Biol. 7 (3): 300–4. doi:10,4161 / rna.7.3.11837. PMC  3008649. PMID  20436283.
  5. ^ A b C Iorio MV, Casalini P, Piovan C, Di Leva G, Merlo A, Triulzi T, Ménard S, Croce CM, Tagliabue E (2009). "microRNA-205 reguluje HER3 u lidské rakoviny prsu". Cancer Res. 69 (6): 2195–200. doi:10.1158 / 0008-5472.CAN-08-2920. PMID  19276373.
  6. ^ A b Wu H, Zhu S, Mo YY (2009). "Potlačení buněčného růstu a invaze miR-205 u rakoviny prsu". Cell Res. 19 (4): 439–48. doi:10.1038 / cr.2009.18. PMC  2664859. PMID  19238171.
  7. ^ Lánczky, András; Nagy, Ádám; Bottai, Giulia; Munkácsy, Gyöngyi; Szabó, András; Santarpia, Libero; Győrffy, Balázs (01.12.2016). „miRpower: webový nástroj k ověření miRNA souvisejících s přežitím využívající údaje o expresi od 2178 pacientů s rakovinou prsu“. Výzkum a léčba rakoviny prsu. 160 (3): 439–446. doi:10.1007 / s10549-016-4013-7. ISSN  1573-7217. PMID  27744485.
  8. ^ A b Gandellini P, Folini M, Longoni N, Pennati M, Binda M, Colecchia M, Salvioni R, Supino R, Moretti R, Limonta P, Valdagni R, Daidone MG, Zaffaroni N (2009). "miR-205 vykonává tumor potlačující funkce v lidské prostatě prostřednictvím down-regulace protein kinázy Cepsilon". Cancer Res. 69 (6): 2287–95. doi:10.1158 / 0008-5472.CAN-08-2894. PMID  19244118.
  9. ^ Majid S, Dar AA, Saini S, Yamamura S, Hirata H, Tanaka Y, Deng G, Dahiya R (2010). „Transkripční aktivace nádorových supresorových genů u rakoviny prostaty řízená mikroRNA-205“. Rakovina. 116 (24): 5637–49. doi:10.1002 / cncr.25488. PMC  3940365. PMID  20737563.
  10. ^ Lebanony D, Benjamin H, Gilad S, Ezagouri M, Dov A, Ashkenazi K, Gefen N, Izraeli S, Rechavi G, Pass H, Nonaka D, Li J, Spector Y, Rosenfeld N, Chajut A, Cohen D, Aharonov R , Mansukhani M (2009). „Diagnostický test založený na expresi hsa-miR-205 odlišuje skvamózní od neskvamózního nemalobuněčného karcinomu plic“. J Clin Oncol. 27 (12): 2030–7. doi:10.1200 / JCO.2008.19.4134. PMID  19273703.
  11. ^ Kara M, Yumrutas O, Ozcan O, Celik O, Bozgeyik E, Bozgeyik I, Tasdemir S (2015). „Diferenciální exprese genů asociovaných s rakovinou a jejich regulačních miRNA v kolorektálním karcinomu“. Gen. 567 (1): 81–6. doi:10.1016 / j.gene.2015.04.065. PMID  25925209.
  12. ^ A b Eyking A, Reis H, Frank M, Gerken G, Schmid KW, Cario E (2016). „MiR-205 a MiR-373 jsou spojovány s agresivním lidským mucinózním kolorektálním karcinomem“. PLoS One. 11 (6): e0156871. doi:10.1371 / journal.pone.0156871. PMC  4894642. PMID  27271572.
  13. ^ Greene SB, Gunaratne PH, Hammond SM, Rosen JM (2010). „Domnělá role mikroRNA-205 v progenitorech prsních epiteliálních buněk“. J Cell Sci. 123 (Pt 4): 606–18. doi:10,1242 / jcs.056812. PMC  2818197. PMID  20103531.
  14. ^ Li J, Bai H, Zhu Y, Wang XY, Wang F, Zhang JW, Lavker RM, Yu J (2010). „Redukce microRNA-205 závislá na antagomiru zvyšuje adhezní schopnost lidských rohovkových epiteliálních keratinocytů“. Chin Med Sci J. 25 (2): 65–70. doi:10.1016 / s1001-9294 (10) 60024-7. PMID  20598226.
  15. ^ Yu J, Peng H, Ruan Q, Fatima A, Getsios S, Lavker RM (2010). „MicroRNA-205 podporuje migraci keratinocytů prostřednictvím lipidové fosfatázy SHIP2“. FASEB J.. 24 (10): 3950–9. doi:10.1096 / fj.10-157404. PMC  2996908. PMID  20530248.
  16. ^ Mouillet JF, Chu T, Nelson DM, Mishima T, Sadovsky Y (2010). „MiR-205 umlčí MED1 v hypoxických primárních lidských trofoblastech“. FASEB J.. 24 (6): 2030–9. doi:10.1096 / fj.09-149724. PMC  2874470. PMID  20065103.
  17. ^ Fletcher AM, Heaford AC, Trask DK (2008). „Detekce metastazujícího spinocelulárního karcinomu hlavy a krku pomocí relativní exprese tkáňově specifického mir-205“. Transl Oncol. 1 (4): 202–8. doi:10,1593 / tlo.08163. PMC  2582169. PMID  19043531.

Další čtení

externí odkazy