tumorsMalignant tumoursMalignant tumours2224-50572587-6813Rosoncoweb10.18027/2224-5057-2018-8-1-5-11tumors-490Research ArticleФУНДАМЕНТАЛЬНАЯ ОНКОЛОГИЯ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ МЕДИЦИНАFUNDAMENTAL ONCOLOGY AND EXPERIMENTAL MEDICINEРоль метилирования генов микроРНК в различных молекулярно-биологических подтипах рака молочной железыThe role of microRNA genes methylation in different molecular-biological subtypes of breast cancerРябчиковД. А.RyabchicovD. A.

к. м. н., ведущий научный сотрудник, хирургическое отделение опухолей молочных желез

MD, PhD Med, Leading Researcher, Department of Breast Cancer Surgical Treatment

dr.denisr@mail.ruДудинаИ. А.DudinaI. A.

студентка 5 курса, факультет Международная школа «Медицина Будущего»

5th year student

miss.rowe@yandex.ruВоротниковИ. К.VorotnikovI. K.

д. м. н., профессор, зав. отделением, хирургическое отделение опухолей молочных желез

MD, DSc Med, Professor, Head of the Department of Breast Cancer Surgical Treatment

i.vorotnicov@mail.ruТалиповО. А.TalipovO. A.

аспирант

post-graduate student

orifjon1986@mail.ruТитовК. С.TitovK. S.

д. м. н., зав. отделением, онкохирургическое отделение опухолей кожи и мягких тканей

доцент, кафедра онкологии и лучевой терапии 

MD, DSc Med, Head of the Department of Skin and Soft Tissues Oncosurgery

Associate Professor of the Department of Oncology and Radiation Therapy

ks-titov@mail.ruДенчикД. А.DenchikD. A.

к. м. н., научный сотрудник, хирургическое отделение опухолей молочных желез

MD, PhD Med, Researcher, Department of Breast Cancer Surgical Treatment

dda.84@mail.ruКазубскаяТ. П.KazubskayaT. P.

д. м. н., ведущий научный сотрудник, лаборатория клинической онкогенетики

MD, DSc Med, Leading Research Assistant, Clinical Oncogenetics Laboratory

oncogen5@ronc.ruБурденныйА. М.BurdennyyA. M.

к. б. н., с. н. с., лаборатория патогеномики и транскриптомики

MD, PhD Biol, Senior Researcher, Pathogenomics and Transcriptomics Laboratory

burdennyy@gmail.comЛогиновВ. И.LoginovV. I.

к. б. н., ведущий научный сотрудник, лаборатория патогеномики и транскриптомики

MD, PhD Biol, Leading Researcher, Pathogenomics and Transcriptomics Laboratory

loginov7w@gmail.comФГБУ «НМИЦ онкологии им. Н. Н. Блохина» Министерства здравоохранения РФРоссияN. N. Blokhin Russian Cancer Research CenterRussian FederationФГАОУ ВО Первый МГМУ им. И. М. Сеченова Министерства здравоохранения РФ (Сеченовский Университет)РоссияI. M. Sechenov First Moscow State Medical University (Sechenov University)Russian FederationГБУЗ Московский клинический научный центр им А. С. Логинова Департамента здравоохранения г. Москвы; ФГБОУ ВО «РНИМУ им. Н. И. Пирогова» Министерства здравоохранения РФРоссияThe Loginov Moscow Clinical Scientific Center; Pirogov Russian National Research Medical UniversityRussian FederationФГБНУ «Научно-исследовательский институт общей патологии и патофизиологии»РоссияInstitute of General Pathology and PathophysiologyRussian Federation20181005201881511Copyright © Рябчиков Д.А., Дудина И.А., Воротников И.К., Талипов О.А., Титов К.С., Денчик Д.А., Казубская Т.П., Бурденный А.М., Логинов В.И., 20182018Рябчиков Д.А., Дудина И.А., Воротников И.К., Талипов О.А., Титов К.С., Денчик Д.А., Казубская Т.П., Бурденный А.М., Логинов В.И.Ryabchicov D.A., Dudina I.A., Vorotnikov I.K., Talipov O.A., Titov K.S., Denchik D.A., Kazubskaya T.P., Burdennyy A.M., Loginov V.I.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.malignanttumors.org/jour/article/view/490

Метилирование промоторных CpG-островков генов микроРНК (миРНК) при раке молочной железы (РМЖ) – эпигенетическая модификация, которая играет решающую роль в инициировании и прогрессировании заболевания. В данной статье представлено исследование, цель которого – изучить частоту метилирования пяти генов миРНК (миРНК-9–1, миРНК- 9–3, миРНК-34b/c, миРНК-193a, миРНК-129-2) в эпителиальных опухолях молочной железы. Для выявления метилированных генов использовался метод полимеразной цепной реакции, специфичной к метилированному аллелю (МС-ПЦР). В исследовании приняли участие 62 пациентки. Оказалось, что частота метилирования генов всех пяти миРНК достоверно выше в опухолевой ткани, чем в прилежащей гистологически неизмененной ткани молочных желез. Авторы также провели корреляционный анализ и выявили связь частоты метилирования определенных генов миРНК с некоторыми клиническими и молекулярными характеристиками опухоли. Полученные данные об эпигенетических нарушениях при РМЖ дополняют «молекулярный портрет» опухоли и являются перспективными маркерами для диагностики и оценки прогноза, а также могут стать мишенью для успешной терапии.

The methylation of CpG islands in the promoter regions of miRNA genes is an epigenetic modification that plays a decisive role in the breast cancer (BC) initiation and progression. The aim of the study was to investigate the frequency of 5 miRNA genes methylation (miRNA-9–1, miRNA-9–3, miRNA-34b/c, miRNA-193A, miRNA-129-2) in mammary epithelial neoplasms. Methylation-specific polymerase chain reaction (MS-PCR) was used to detect methylated genes. 62 patients took part in this study. It was found that the frequency of all 5 miRNAs genes methylation is significantly higher in tumor tissue than in the adjacent histologically unchanged mammary tissue. The authors also performed a correlation analysis and founded a relationship between the methylation rate of certain miRNA genes with some clinical and molecular characteristics of the tumor. This information on epigenetic disorders of BC complements the “molecular portrait” of the tumor and can be used to diagnose and assess the prognosis.

микроРНКрак молочной железыметилированиеканцерогенезmiRNAbreast cancermethylationoncogenesisРабота выполнена при поддержке Российского Научного Фонда – Проект №14 15 00654.ReferencesTorre L.A., Bray F., Siegel R.L., Ferlay J., Lortet-Tieulent J., Jemal A. Global cancer statistics, 2012. CA Cancer J. Clin. 2015. Vol. 65 (2). P. 87–108. doi: 10.3322/caac. 21262.Torre L.A., Bray F., Siegel R.L., Ferlay J., Lortet-Tieulent J., Jemal A. Global cancer statistics, 2012. CA Cancer J. Clin. 2015. Vol. 65 (2). P. 87–108. doi: 10.3322/caac. 21262.Состояние онкологической помощи населению России в 2016 году / Под ред. Каприна А.Д., Старинского В.В., Петровой Г.В. Москва, 2017. С. 116. [Sostoyanie onkologicheskoy pomoshchi naseleniyu Rossii v 2016 godu. Eds. Kaprin A.D., Starinskiy V.V., Petrova G.V. Moscow, 2017. P. 116 (In Russ.)].Состояние онкологической помощи населению России в 2016 году / Под ред. Каприна А.Д., Старинского В.В., Петровой Г.В. Москва, 2017. С. 116. [Sostoyanie onkologicheskoy pomoshchi naseleniyu Rossii v 2016 godu. Eds. Kaprin A.D., Starinskiy V.V., Petrova G.V. Moscow, 2017. P. 116 (In Russ.)].Tang X., Tang J., Liu X., Zeng L., Cheng C., Luo Y. et. al. Downregulation of miR-129-2 by promoter hypermethylation regulates breast cancer cell proliferation and apoptosis. Oncol. Rep. 2016. Vol. 35 (5). P. 2963–2969. doi: 10.3892/or. 2016.4647.Tang X., Tang J., Liu X., Zeng L., Cheng C., Luo Y. et. al. Downregulation of miR-129-2 by promoter hypermethylation regulates breast cancer cell proliferation and apoptosis. Oncol. Rep. 2016. Vol. 35 (5). P. 2963–2969. doi: 10.3892/or. 2016.4647.Lewis B.P., Burge C.B., Bartel D.P. Conserved seed pairing, often flanked by adenosines, indicates that thousands of human genes are microRNA targets. Cell. 2005. Vol. 120 (1). P. 15-20. doi: 10.1016/j. cell. 2004.12.035.Lewis B.P., Burge C.B., Bartel D.P. Conserved seed pairing, often flanked by adenosines, indicates that thousands of human genes are microRNA targets. Cell. 2005. Vol. 120 (1). P. 15-20. doi: 10.1016/j. cell. 2004.12.035.Логинов В.И., Рыков С.В., Фридман М.В., Брага Э.А. Метилирование генов микроРНК и онкогенез // Биохимия. 2015. Том 80. Вып. 2. С. 184–203 [Loginov V. I., Rykov S.V., Fridman M.V., Braga E.A. Metilirovanie genov mikroRNK i onkogenez. Biokhimiya. 2015. Vol. 80. Iss. 2. P. 184–203 (In. Russ.)].Логинов В.И., Рыков С.В., Фридман М.В., Брага Э.А. Метилирование генов микроРНК и онкогенез // Биохимия. 2015. Том 80. Вып. 2. С. 184–203 [Loginov V. I., Rykov S.V., Fridman M.V., Braga E.A. Metilirovanie genov mikroRNK i onkogenez. Biokhimiya. 2015. Vol. 80. Iss. 2. P. 184–203 (In. Russ.)].Zhang B., Pan X., Cobb G.P., Anderson T.A. MicroRNAs as oncogenes and tumor suppressors. Dev. Bio. 2007. Vol. 302 (1). P. 1–12. doi: 10.5772/54701.Zhang B., Pan X., Cobb G.P., Anderson T.A. MicroRNAs as oncogenes and tumor suppressors. Dev. Bio. 2007. Vol. 302 (1). P. 1–12. doi: 10.5772/54701.Рябчиков Д.А., Казубская Т.П., Воротников И.К., Логинов В.И., Бурденый А.М., Чхиквадзе Н.В. и др. Метилирование ряда генов хромосомы 3 (3р) у больных раком молочной железы // Сборник научных работ III Петербургского международного онкологического форума «Белые ночи 2017». 2017. C. 104а–104. [Ryabchikov D.A., Kazubskaya T.P., Vorotnikov I.K., Loginov V. I., Burdenyj A.M., CHkhikvadze N. V. et al. Metilirovanie ryada genov khromosomy 3 (3r) u bol’nykh rakom molochnoj zhelezy. Sbornik nauchnykh rabot III Peterburgskogo mezhdunarodnogo onkologicheskogo foruma “Belye nochi 2017”. 2017. P. 104a–104 (In Russ.)].Рябчиков Д.А., Казубская Т.П., Воротников И.К., Логинов В.И., Бурденый А.М., Чхиквадзе Н.В. и др. Метилирование ряда генов хромосомы 3 (3р) у больных раком молочной железы // Сборник научных работ III Петербургского международного онкологического форума «Белые ночи 2017». 2017. C. 104а–104. [Ryabchikov D.A., Kazubskaya T.P., Vorotnikov I.K., Loginov V. I., Burdenyj A.M., CHkhikvadze N. V. et al. Metilirovanie ryada genov khromosomy 3 (3r) u bol’nykh rakom molochnoj zhelezy. Sbornik nauchnykh rabot III Peterburgskogo mezhdunarodnogo onkologicheskogo foruma “Belye nochi 2017”. 2017. P. 104a–104 (In Russ.)].Рябчиков Д.А., Челышева Д.С., Логинов В.И., Бурденый А.М., Пронина И.В., Брага Э.А. и др. Аберрантное метилирование ряда генов хромосомы 3 (3р), включающееся в патогенез рака молочной железы // Молекулярная диагностика. 2017. C. 195–196. [Ryabchikov D.A., Chelysheva D.S., Loginov V.I., Burdenyj A.M., Pronina I.V., Braga E.A. et al. Aberrantnoe metilirovanie ryada genov khromosomy 3 (3r), vklyuchayushcheesya v patogenez raka molochnoj zhelezy. Molekulyarnaya diagnostika. 2017. P. 195–196 (In Russ.)].Рябчиков Д.А., Челышева Д.С., Логинов В.И., Бурденый А.М., Пронина И.В., Брага Э.А. и др. Аберрантное метилирование ряда генов хромосомы 3 (3р), включающееся в патогенез рака молочной железы // Молекулярная диагностика. 2017. C. 195–196. [Ryabchikov D.A., Chelysheva D.S., Loginov V.I., Burdenyj A.M., Pronina I.V., Braga E.A. et al. Aberrantnoe metilirovanie ryada genov khromosomy 3 (3r), vklyuchayushcheesya v patogenez raka molochnoj zhelezy. Molekulyarnaya diagnostika. 2017. P. 195–196 (In Russ.)].Tahiri A., Leivonen S.K., Luders T., Steinfeld I., Aure M.R., Geisler J. et al. Deregulation of cancer-related miRNAs is a common event in both benign and malignant human breast tumors. Carcinogenesis. 2014. Vol. 35 (1). P. 76-85. doi: 10.1093/carcin/bgt333.Tahiri A., Leivonen S.K., Luders T., Steinfeld I., Aure M.R., Geisler J. et al. Deregulation of cancer-related miRNAs is a common event in both benign and malignant human breast tumors. Carcinogenesis. 2014. Vol. 35 (1). P. 76-85. doi: 10.1093/carcin/bgt333.Chen X., Hu H., Guan X., Xiong G., Wang Y., Wang K. et al. CpG island methylation status of miRNAs in esophageal squamous cell carcinoma. Int. J. Cancer. 2012. Vol. 130. P. 1607-1613. PMID: 21547903.Chen X., Hu H., Guan X., Xiong G., Wang Y., Wang K. et al. CpG island methylation status of miRNAs in esophageal squamous cell carcinoma. Int. J. Cancer. 2012. Vol. 130. P. 1607-1613. PMID: 21547903.Gao Y., Feng B., Han S., Lu L., Chen Y., Chu X. et al. MicroRNA-129 in Human Cancers: from Tumorigenesis to Clinical Treatment. Cell Physiol. Biochem. 2016. Vol. 39 (6). P. 2186–2202. doi: 10.1159/000447913.Gao Y., Feng B., Han S., Lu L., Chen Y., Chu X. et al. MicroRNA-129 in Human Cancers: from Tumorigenesis to Clinical Treatment. Cell Physiol. Biochem. 2016. Vol. 39 (6). P. 2186–2202. doi: 10.1159/000447913.Pronina I.V., Loginov V. I., Burdennyy A.M., Fridman M.V., Kazubskaya T.P., Dmitriev A.A., Braga E.A. Expression and DNA methylation alterations of seven cancer-associated 3p genes and their predicted regulator miRNAs (miR-129–2, miR-9-1) in breast and ovarian cancers. Gene. 2016. Vol. 576. P. 483–491. doi: 10.1016/j.gene.2015.10.059.Pronina I.V., Loginov V. I., Burdennyy A.M., Fridman M.V., Kazubskaya T.P., Dmitriev A.A., Braga E.A. Expression and DNA methylation alterations of seven cancer-associated 3p genes and their predicted regulator miRNAs (miR-129–2, miR-9-1) in breast and ovarian cancers. Gene. 2016. Vol. 576. P. 483–491. doi: 10.1016/j.gene.2015.10.059.Kapsimali M., Kloosterman W.P., de Bruijn E., Rosa F., Plasterk R., Wilson S. MicroRNAs show a wide diversity of expression profiles in the developing and mature central nervous system. Genome Biol. 2007. Vol. 8 (8). P. R173. doi: 10.1186/gb-2007-8-8-r173.Kapsimali M., Kloosterman W.P., de Bruijn E., Rosa F., Plasterk R., Wilson S. MicroRNAs show a wide diversity of expression profiles in the developing and mature central nervous system. Genome Biol. 2007. Vol. 8 (8). P. R173. doi: 10.1186/gb-2007-8-8-r173.Roese-Koerner B., Stappert L., Berger T., Braun N.C., Veltel M., Jungverdorben J. et al. Reciprocal Regulation between Bifunctional miR-9/9 (*) and its Transcriptional Modulator Notch in Human Neural Stem Cell Self-Renewal and Differentiation. Stem Cell Reports. 2016. Vol. 7 (2). P. 207–219. doi: 10.1016/j. stemcr. 2016.06.008.Roese-Koerner B., Stappert L., Berger T., Braun N.C., Veltel M., Jungverdorben J. et al. Reciprocal Regulation between Bifunctional miR-9/9 (*) and its Transcriptional Modulator Notch in Human Neural Stem Cell Self-Renewal and Differentiation. Stem Cell Reports. 2016. Vol. 7 (2). P. 207–219. doi: 10.1016/j. stemcr. 2016.06.008.Barbano R., Pasculli B., Rendina M., Fontana A., Fusilli C., Copetti M. Stepwise analysis of MIR9 loci identifies miR-9-5p to be involved in Oestrogen regulated pathways in breast cancer patients. Sci. Rep. 2017. Vol. 7. P. 45283. doi:10.1038/srep45283.Barbano R., Pasculli B., Rendina M., Fontana A., Fusilli C., Copetti M. Stepwise analysis of MIR9 loci identifies miR-9-5p to be involved in Oestrogen regulated pathways in breast cancer patients. Sci. Rep. 2017. Vol. 7. P. 45283. doi:10.1038/srep45283.Lujambio A., Calin G.A., Villanueva A., Ropero S., Sanchez-Cespedes M., Blanco D. et al. A microRNA DNA methylation signature for human cancer metastasis // Proc. Natl. Acad.Sci. USA. 2008. Vol. 105. P. 13556-13561. doi: 10.1073/pnas. 0803055105. Epub 2008 Sep 3.Lujambio A., Calin G.A., Villanueva A., Ropero S., Sanchez-Cespedes M., Blanco D. et al. A microRNA DNA methylation signature for human cancer metastasis // Proc. Natl. Acad.Sci. USA. 2008. Vol. 105. P. 13556-13561. doi: 10.1073/pnas. 0803055105. Epub 2008 Sep 3.Gwak J.M., Kim H. J., Kim E. J., Chung Y. R, Yun S. et al. MicroRNA-9 is associated with epithelial-mesenchymal transition, breast cancer stem cell phenotype, and tumor progression in breast cancer. Breast Cancer Res. Treat. 2014. Vol. 147 (1). P. 39–49. doi: 10.1007/s10549-014-3069-5. Epub 2014 Aug 3. doi: 10.1007/s10549-014-3069-5. Epub 2014 Aug 3.Gwak J.M., Kim H. J., Kim E. J., Chung Y. R, Yun S. et al. MicroRNA-9 is associated with epithelial-mesenchymal transition, breast cancer stem cell phenotype, and tumor progression in breast cancer. Breast Cancer Res. Treat. 2014. Vol. 147 (1). P. 39–49. doi: 10.1007/s10549-014-3069-5. Epub 2014 Aug 3. doi: 10.1007/s10549-014-3069-5. Epub 2014 Aug 3.Suzuki H., Maruyama R., Yamamoto E., Kai M. DNA methylation and microRNA dysregulation in cancer. Molecular Oncology 2012. Vol. 6 (2). P. 567–578. doi: 10.1016/j. molonc. 2012.07.007.Suzuki H., Maruyama R., Yamamoto E., Kai M. DNA methylation and microRNA dysregulation in cancer. Molecular Oncology 2012. Vol. 6 (2). P. 567–578. doi: 10.1016/j. molonc. 2012.07.007.Yu f., Jiao Y., Zhu Y., Wang Y., Zhu J. et al. MicroRNA 34c gene down-regulation via DNA methylation promotes self-renewal and epithelial-mesenchymal transition in breast tumor-initiating cells. Journal of Biological Chemistry. 2012. Vol. 287 (1). P. 465–473. doi: 10.1074/jbc.M111.280768.Yu f., Jiao Y., Zhu Y., Wang Y., Zhu J. et al. MicroRNA 34c gene down-regulation via DNA methylation promotes self-renewal and epithelial-mesenchymal transition in breast tumor-initiating cells. Journal of Biological Chemistry. 2012. Vol. 287 (1). P. 465–473. doi: 10.1074/jbc.M111.280768.He Y., Cui Y., Wang W., Gu J., Guo S., Ma K. et al. Hypomethylation of the hsa-miR-191 locus causes high expression of hsamir-191 and promotes the epithelial-to-mesenchymal transition in hepatocellular carcinoma. Neoplasia. 2011. Vol. 13. P. 841–853. doi:10.1593/neo.11698.He Y., Cui Y., Wang W., Gu J., Guo S., Ma K. et al. Hypomethylation of the hsa-miR-191 locus causes high expression of hsamir-191 and promotes the epithelial-to-mesenchymal transition in hepatocellular carcinoma. Neoplasia. 2011. Vol. 13. P. 841–853. doi:10.1593/neo.11698.Toyota M., Suzuki H., Sasaki Y., Maruyama R., Imai K., Shinomura Y., Tokino T. Epigenetic silencing of microRNA-34b/c and B-cell translocation gene 4 is associated with CpG island methylation in colorectal cancer. Cancer Res. 2008. Vol. 68. P. 4123–4132. doi:10.1158/0008-5472.CAN-08-0325.Toyota M., Suzuki H., Sasaki Y., Maruyama R., Imai K., Shinomura Y., Tokino T. Epigenetic silencing of microRNA-34b/c and B-cell translocation gene 4 is associated with CpG island methylation in colorectal cancer. Cancer Res. 2008. Vol. 68. P. 4123–4132. doi:10.1158/0008-5472.CAN-08-0325.Kalimutho M., Di Cecilia S., Del Vecchio Blanco G., Roviello F., Sileri F., Cretella M. et al. Epigenetically silenced miR-34b/c as a novel faecal-based screening marker for colorectal cancer. Br. J. Cancer. 2011. Vol. 104. P. 1770–1778. doi: 10.1038/bjc.2011.82.Kalimutho M., Di Cecilia S., Del Vecchio Blanco G., Roviello F., Sileri F., Cretella M. et al. Epigenetically silenced miR-34b/c as a novel faecal-based screening marker for colorectal cancer. Br. J. Cancer. 2011. Vol. 104. P. 1770–1778. doi: 10.1038/bjc.2011.82.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.