Kombinovaný bioinformatický a literární přístup k identifikaci dlouhých nekódujících molekul RNA, které modulují signalizaci přes receptor vitaminu D u karcinomu prsu


Autoři: Kholghi Oskooei Vahid ;  Ghafouri-Fard Soudeh ;  Omrani Mir Davood
Působiště autorů: Department of Medical Genetics, Shahid Beheshti University of Medical Sciences, Tehran, Iran
Vyšlo v časopise: Klin Onkol 2018; 31(4): 264-269
Kategorie: Přehled
doi: 10.14735/amko2018264

Souhrn

Úvod:
Bylo prokázáno, že dlouhé nekódující RNA (lncRNA) jako důležitá frakce lidského transkriptomu hrají zásadní roli při regulaci signálních drah, které se podílejí na karcinogenezi. Mezi nimi je signalizace receptoru vitaminu D (VDR), jejíž účast na různých nádorech vč. nádoru prsu (breast cancer – BC) je patrná. Navzdory přítomnosti několika důkazů účasti lncRNA, stejně jako signalizace VDR v patogenezi BC, žádná souhrnná studie nehodnotila vztah mezi dysregulací lncRNA a signalizací VDR u BC.

Cíl:
Zavést bioinformatický přístup k identifikaci lncRNA, které modulují signalizaci VDR u BC. Tento přístup zahrnuje koexpresní analýzu, in silico identifikaci lncRNAs, které jsou zaměřeny na VDR a literární vyhledávání. Závěr: Předpokládá se, že desítky lncRNA ovlivní signalizaci VDR. Mezi nimi jsou některé lncRNA, jako je MALAT1, který má významnou roli v patogenezi BC. Identifikace lncRNA, které ovlivňují expresi genu VDR, je možná pomocí in silico analýzy. Vzhledem k prominentní roli VDR v patogenezi BC a dostupnosti modulačních činidel VDR je hodnocení VDR signalizační dráhy a souvisejících sítí praktického významu a nástroje bioinformatiky by měly usnadnit tuto činnost.

Klíčová slova:
receptor vitaminu D – dlouhé nekódující molekuly RNA – koexprese – bioinformatika – receptor kalcitriolu – výpočetní biologie

Tento článek je výňatkem z práce Vahida Kholghi Oskooei z lékařské fakulty, Univerzity Shahid Beheshti (registrační číslo 46).

Autoři deklarují, že v souvislosti s předmětem studie nemají žádné komerční zájmy.

Redakční rada potvrzuje, že rukopis práce splnil ICMJE kritéria pro publikace zasílané do biomedicínských časopisů.

Obdrženo: 17. 3. 2018

Accepted: 6. 5. 2018


Zdroje

1. Dianatpour M, Mehdipour P, Nayernia K et al. Expression of testis specific genes TSGA10, TEX101 and ODF3 in breast cancer. Iran Red Crescent Med J 2012; 14 (11): 722–726. doi: 10.5812/ircmj.3611.

2. Sarrafzadeh S, Geranpayeh L, Ghafouri-Fard S. Expression analysis of long non-coding PCAT-1in breast cancer. Int J Hematol Oncol Stem Cell Res 2017; 11 (3): 185–191.

3. Seifi-Alan M, Shamsi R, Ghafouri-Fard S et al. Expression analysis of two cancer-testis genes, FBXO39 and TDRD4, in breast cancer tissues and cell lines. Asian Pac J Cancer Prev 2014; 14 (11): 6625–6629.

4. Kazemi-Oula G, Ghafouri-Fard S, Mobasheri MB et al. Upregulation of RHOXF2 and ODF4 expression in breast cancer tissues. Cell J 2015; 17 (3): 471–477.

5. Ditsch N, Toth B, Mayr D et al. The Association between vitamin D receptor expression and prolonged overall survival in breast cancer. J Histochem Cytochem 2012; 60 (2): 121–129.

6. Al-Azhri J, Zhang YL, Bshara W et al. Tumor expression of vitamin D receptor and breast cancer histopathological characteristics and prognosis. Clin Cancer Res 2017; 23 (1): 97–103. doi: 10.1158/1078-0432.CCR-16-0075.

7. Almlof JC, Lundmark P, Lundmark A et al. Single nucleotide polymorphisms with cis-regulatory effects on long non-coding transcripts in human primary monocytes. PLoS One 2014; 9 (7): e102612. doi: 10.1371/journal.pone.0102612.

8. Ditsch N, Toth B, Mayr D et al. The association between vitamin D receptor expression and prolonged overall survival in breast cancer. J Histochem Cytochem 2012; 60 (2): 121–129. doi: 10.1369/0022155411429155.

9. Bikle DD, Jiang Y. The protective role of vitamin D signaling in non-melanoma skin cancer. Cancers 2013; 5 (4): 1426–1438. doi: 10.3390/cancers5041426.

10. Jiang YJ, Bikle DD. LncRNA: a new player in 1α, 25 (OH) 2 vitamin D3/VDR protection against skin cancer formation. Exp Dermatol 2014; 23 (3): 147–150. doi: 10.1111/exd.12341.

11. Dianatpour A, Ghafouri-Fard S. The role of long non coding RNAs in the repair of DNA double strand breaks. Int J Mol 2017; 6 (1): 1–12.

12. Dianatpour A, Ghafouri-Fard S. Long non coding RNA expression intersecting cancer and spermatogenesis: a systematic review. Asian Pac J Cancer Prev 2017; 18 (10): 2601–2610. doi: 10.22034/APJCP.2017.18.10.2601.

13. Nikpayam E, Soudyab M, Tasharrofi B et al. Expression analysis of long non-coding ATB and its putative target in breast cancer. Breast Dis 2017; 37 (1): 11–20. doi: 10.3233/BD-160264.

14. Sarrafzadeh S, Geranpayeh L, Tasharrofi B et al. Expression study and clinical correlations of MYC and CCAT2 in breast cancer patients. Iran Biomed J 2017; 21 (5): 303–311.

15. Iranpour M, Soudyab M, Geranpayeh L et al. Expression analysis of four long noncoding RNAs in breast cancer. Tumour Biol 2016; 37 (3): 2933–2940. doi: 10.1007/s13277-015-4135-2.

16. Soudyab M, Iranpour M, Ghafouri-Fard S. The role of long non-coding RNAs in breast cancer. Arch Iran Med 2016; 19 (7): 508–517. doi: 0161907/AIM.0011.

17. Nikpayam E, Tasharrofi B, Sarrafzadeh S et al. The role of long non-coding RNAs in ovarian cancer. Iranian biomedical journal 2017; 21 (1): 3–15. doi:

18. Tasharrofi B, Soudyab M, Nikpayam E et al. Comparative expression analysis of hypoxia-inducible factor-alpha and its natural occurring antisense in breast cancer tissues and adjacent noncancerous tissues. Cell Biochem Funct 2016; 34 (8): 572–578. doi: 10.1002/cbf.3230.

19. Collette J, Le Bourhis X, Adriaenssens E. Regulation of human breast cancer by the long non-coding RNA H19. Int J Mol Sci 2017; 18 (11). Pii: E2319. doi: 10.3390/ijms18112319.

20. Chen S, Bu D, Ma Y et al. H19 Overexpression induces resistance to 1, 25 (OH) 2D3 by targeting VDR through miR-675-5p in colon cancer cells. Neoplasia 2017; 19 (3): 226–236. doi: 10.1016/j.neo.2016.10.007.

21. Shamsi R, Seifi-Alan M, Behmanesh A et al. A bioinformatics approach for identification of miR-100 targets implicated in breast cancer. Cell Mol Biol 2017; 63 (10): 99–105. doi: 10.14715/cmb/2017.63.10.16.

22. Zhao Z, Bai J, Wu A et al. Co-LncRNA: investigating the lncRNA combinatorial effects in GO annotations and KEGG pathways based on human RNA-Seq data. Database 2015; 2015. pii: bav082. doi: 10.1093/database/bav082.

23. Jiang Q, Wang J, Wu X et al. LncRNA2Target: a database for differentially expressed genes after lncRNA knockdown or overexpression. Nucleic Acids Res 2015; 43: D193–D196. doi: 10.1093/nar/gku1173.

24. Gao J, Aksoy BA, Dogrusoz U et al. Integrative analysis of complex cancer genomics and clinical profiles using the cBioPortal. Sci Signal 2013; 6 (269): pl1. doi: 10.1126/scisignal.2004088.

25. Forbes SA, Beare D, Boutselakis H et al. COSMIC: somatic cancer genetics at high-resolution. Nucleic Acids Res 2017; 45 (D1): D777–D83. doi: 10.1093/nar/gkw1121.

26. Hou M, Tang X, Tian F et al. AnnoLnc: a web server for systematically annotating novel human lncRNAs. BMC Genomics 2016; 17 (1): 931. doi: 10.1186/s12864-016-3287-9.

27. Jeggari A, Marks DS, Larsson E. miRcode: a map of putative microRNA target sites in the long non-coding transcriptome. Bioinformatics 2012; 28 (15): 2062–2063. doi: 10.1093/bioinformatics/bts344.

28. Nikitin A, Egorov S, Daraselia N et al. Pathway studio-the analysis and navigation of molecular networks. Bioinformatics 2003; 19 (16): 2155–2157.

29. Conte F, Fiscon G, Chiara M et al. Role of the long non-coding RNA PVT1 in the dysregulation of the ceRNA-ceRNA network in human breast cancer. PLoS One 2017; 12 (2): e0171661. doi: 10.1371/journal.pone.0171661.

30. Guo K, Yao J, Yu Q et al. The expression pattern of long non-coding RNA PVT1 in tumor tissues and in extracellular vesicles of colorectal cancer correlates with cancer progression. Tumour Biol 2017; 39 (4): 1010428317699122. doi: 10.1177/1010428317699122.

31. Chen X, Gao G, Liu S et al. Long noncoding RNA PVT1 as a novel diagnostic biomarker and therapeutic target for melanoma. Biomed Res Int 2017; 2017: 7038579. doi: 10.1155/2017/7038579.

32. Zhang XW, Bu P, Liu L et al. Overexpression of long non-coding RNA PVT1 in gastric cancer cells promotes the development of multidrug resistance. Biochem Biophys Res Commun 2015; 462 (3): 227–232. doi: 10.1016/j.bbrc.2015.04.121.

33. Zhang J, Feng S, Su W et al. Overexpression of FAM83H-AS1 indicates poor patient survival and knockdown impairs cell proliferation and invasion via MET/EGFR signaling in lung cancer. Sci Rep 2017; 7: 42819. doi: 10.1038/srep42819.

34. Yang L, Xu L, Wang Q et al. Dysregulation of long non-coding RNA profiles in human colorectal cancer and its association with overall survival. Oncol Lett 2016; 12 (5): 4068–4074. doi: 10.3892/ol.2016.5138.

35. Feng L, Houck JR, Lohavanichbutr P et al. Transcriptome analysis reveals differentially expressed lncRNAs between oral squamous cell carcinoma and healthy oral mucosa. Oncotarget 2017; 8 (19): 31521–31531. doi: 10.18632/oncotarget.16358.

36. Li W, Li H, Zhang L et al. Long non-coding RNA LINC00672 contributes to p53 protein-mediated gene suppression and promotes endometrial cancer chemosensitivity. J Biol Chem 2017; 292 (14): 5801–5813. doi: 10.1074/jbc.M116.758508.

37. Wang Y, Zhou J, Xu YJ et al. Long non-coding RNA LINC00968 acts as oncogene in NSCLC by activating the Wnt signaling pathway. J Cell Physiol 2018; 233 (4): 3397–3406. doi: 10.1002/jcp.26186.

38. Huang G, Song H, Wang R et al. The relationship between RGS5 expression and cancer differentiation and metastasis in non-small cell lung cancer. J Surg Oncol 2012; 105 (4): 420–424. doi: 10.1002/jso.22033.

39. Hu M, Chen X, Zhang J et al. Over-expression of regulator of G protein signaling 5 promotes tumor metastasis by inducing epithelial-mesenchymal transition in hepatocellular carcinoma cells. J Surg Oncol 2013; 108 (3): 192–196. doi: 10.1002/jso.23367.

40. Takenaka K, Chen BJ, Modesitt SC et al. The emerging role of long non-coding RNAs in endometrial cancer. Cancer Genet 2016; 209 (10): 445–455. doi: 10.1016/j.cancergen.2016.09.005.

41. Liu H, Li J, Koirala P et al. Long non-coding RNAs as prognostic markers in human breast cancer. Oncotarget 2016; 7 (15): 20584–20596. doi: 10.18632/oncotarget.7828.

42. Ye T, Ding W, Wang N et al. Long noncoding RNA linc00346 promotes the malignant phenotypes of bladder cancer. Biochem Biophys Res Commun 2017; 491 (1): 79–84. doi: 10.1016/j.bbrc.2017.07.045.

43. Zhang J, Fan D, Jian Z et al. Cancer specific long noncoding RNAs show differential expression patterns and competing endogenous RNA potential in hepatocellular carcinoma. PLoS One 2015; 10 (10): e0141042. doi: 10.1371/journal.pone.0141042.

44. Cabanski CR, White NM, Dang HX et al. Pan-cancer transcriptome analysis reveals long noncoding RNAs with conserved function. RNA Biol 2015; 12 (6): 628–642. doi: 10.1080/15476286.2015.1038012.

45. Sun CC, Li SJ, Li G et al. Long intergenic noncoding RNA 00511 acts as an oncogene in non-small-cell lung cancer by binding to EZH2 and suppressing p57. Mol Ther Nucleic Acids 2016; 5 (11): e385. doi: 10.1038/mtna.2016.94.

46. Yan K, Tian J, Shi W et al. LncRNA SNHG6 is associated with poor prognosis of gastric cancer and promotes cell proliferation and EMT through epigenetically silencing p27 and sponging miR-101-3p. Cell Physiol Biochem 2017; 42 (3): 999–1012. doi: 10.1159/000478682.

47. Birgani MT, Hajjari M, Shahrisa A et al. Long non-coding RNA SNHG6 as a potential biomarker for hepatocellular carcinoma. Pathol Oncol Res 2018; 24 (2): 329–337. doi: 10.1007/s12253-017-0241-3.

48. Jadaliha M, Zong X, Malakar P et al. Functional and prognostic significance of long non-coding RNA MALAT1 as a metastasis driver in ER negative lymph node negative breast cancer. Oncotarget 2016; 7 (26): 40418–40436. doi: 10.18632/oncotarget.9622.

49. Li J, Gao J, Tian W et al. Long non-coding RNA MALAT1 drives gastric cancer progression by regulating HMGB2 modulating the miR-1297. Cancer Cell Int 2017; 17: 44. doi: 10.1186/s12935-017-0408-8.

50. Cai C, Huo Q, Wang X et al. SNHG16 contributes to breast cancer cell migration by competitively binding miR-98 with E2F5. Biochem Biophys Res Commun 2017; 485 (2): 272–278. doi: 10.1016/j.bbrc.2017.02.094.

51. Christensen LL, True K, Hamilton MP net al. SNHG16 is regulated by the Wnt pathway in colorectal cancer and affects genes involved in lipid metabolism. Mol Oncol 2016; 10 (8): 1266–1282. doi: 10.1016/j.molonc.2016.06.003.

52. Zhu Y, Yu M, Li Z et al. ncRAN, a newly identified long noncoding RNA, enhances human bladder tumor growth, invasion, and survival. Urology 2011; 77 (2): 510 e1–e5. doi: 10.1016/j.urology.2010.09.022.

53. Yu M, Ohira M, Li Y et al. High expression of ncRAN, a novel non-coding RNA mapped to chromosome 17q25.1, is associated with poor prognosis in neuroblastoma. Int J Oncol 2009; 34 (4): 931–938.

54. Campbell MJ. Vitamin D and the RNA transcriptome: more than mRNA regulation. Front Physiol 2014; 5.

55. Jiang YJ, Bikle DD. LncRNA profiling reveals new mechanism for VDR protection against skin cancer formation. J Steroid Biochem Mol Biol 2014; 144 Pt A: 87–90. doi: 10.1016/j.jsbmb.2013.11.018.

56. Campbell MJ. Bioinformatic approaches to interrogating vitamin D receptor signaling. Mol Cell Endocrinol 2017; 453: 3–13. doi: 10.1016/j.mce.2017.03.011.

57. Yu Y, Li L, Zheng Z et al. Long non-coding RNA linc00261 suppresses gastric cancer progression via promoting Slug degradation. J Cell Mol Med 2017; 21 (5): 955–967. doi: 10.1111/jcmm.13035.

58. Mittal MK, Myers JN, Misra S at al. Chaudhuri G. In vivo binding to and functional repression of the VDR gene promoter by SLUG in human breast cells. Biochem Biophys Res Commun 2008; 372 (1): 30–34. doi: 10.1016/j.bbrc.2008.04.187.

Štítky
Dětská onkologie Chirurgie všeobecná Onkologie

Článek vyšel v časopise

Klinická onkologie

Číslo 4

2018 Číslo 4

Nejčtenější v tomto čísle

Tomuto tématu se dále věnují…


Kurzy

Zvyšte si kvalifikaci online z pohodlí domova

Léčba bolesti v ordinaci praktického lékaře
nový kurz
Autoři: MUDr. PhDr. Zdeňka Nováková, Ph.D.

Revmatoidní artritida: včas a k cíli
Autoři: MUDr. Heřman Mann

Jistoty a nástrahy antikoagulační léčby aneb kardiolog - neurolog - farmakolog - nefrolog - právník diskutují
Autoři: doc. MUDr. Štěpán Havránek, Ph.D., prof. MUDr. Roman Herzig, Ph.D., doc. MUDr. Karel Urbánek, Ph.D., prim. MUDr. Jan Vachek, MUDr. et Mgr. Jolana Těšínová, Ph.D.

Léčba akutní pooperační bolesti
Autoři: doc. MUDr. Jiří Málek, CSc.

Nové antipsychotikum kariprazin v léčbě schizofrenie
Autoři: prof. MUDr. Cyril Höschl, DrSc., FRCPsych.

Všechny kurzy
Kurzy Doporučená témata Časopisy
Přihlášení
Zapomenuté heslo

Nemáte účet?  Registrujte se

Zapomenuté heslo

Zadejte e-mailovou adresu se kterou jste vytvářel(a) účet, budou Vám na ni zaslány informace k nastavení nového hesla.

Přihlášení

Nemáte účet?  Registrujte se