Молекулярная биология, 2021, T. 55, № 4, стр. 667-675

FOXC1-опосредованное влияние микроРНК miR-204-5p на пролиферацию клеток меланомы

И. Ю. Дубовцева a, М. Б. Аксененко a, Е. Д. Николаева a, А. С. Аверчук a, А. В. Мошев c, А. А. Савченко c, С. В. Маркова b, Т. Г. Рукша a*

a Красноярский государственный медицинский университет им. проф. В.Ф. Войно-Ясенецкого Министерства здравоохранения России
660022 Красноярск, Россия

b Институт биофизики Сибирского отделения Российской академии наук, обособленное подразделение Федерального исследовательского центра “Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук”
660022 Красноярск, Россия

c Научно-исследовательский институт медицинских проблем Севера
660022 Красноярск, Россия

* E-mail: tatyana_ruksha@mail.ru

Поступила в редакцию 17.08.2020
После доработки 24.10.2020
Принята к публикации 11.11.2020

Аннотация

МикроРНК эпигенетически регулируют физиологические и патологические процессы. Ранее нами выявлено, что микроРНК miR-204-5p низко экспрессирована в клетках меланомы, а повышение ее уровня приводит к изменению пролиферации, миграции и инвазии этих раковых клеток. Теперь с помощью биоинформатического анализа показано, что мишень miR-204-5p – мРНК, кодирующая транскрипционный фактор FOXC1, играющий важную роль в канцерогенезе. С помощью люциферазной репортерной системы обнаружено, что miR-204-5p подавляет экспрессию гена FOXC1 посредством связывания с его 3'-некодирующей областью. Трансфекция малой интерферирующей РНК (siРНК), нацеленной на FOXC1, в клетки меланомы вызывала снижение уровня miR-204-5p, что согласуется с общепринятыми представлениями о регуляции экспрессии микроРНК генами-мишенями по принципу обратной связи. По результатам MTT-теста и флуоресцентной микроскопии, уровень пролиферации клеток меланомы под действием siРНК к FOXC1 снижался через 72 ч после трансфекции. Методом проточной цитометрии проанализированы изменения в соотношении клеток по фазам клеточного цикла. Выявлены регуляторные взаимосвязи между FOXC1 и miR-204-5p, а также ингибирующий эффект нокдауна FOXC1 на пролиферацию клеток меланомы. На основании полученных результатов можно предположить, что miR-204-5p регулирует пролиферацию клеток меланомы через воздействие на экспрессию FOXC1.

Ключевые слова: FOXC1, miR-204-5p, меланома, BRO, SK-MEL-2, siРНК, микроРНК, опухолевые дормантные клетки

DOI: 10.31857/S0026898421030058

Список литературы

  1. Schardt J.A., Meyer M., Hartmann C.H., Schubert F., Schmidt-Kittler O., Fuhrmann C., Polzer B., Petronio M., Eils R., Klein C.A. (2005) Genomic analysis of single cytokeratin-positive cells from bone marrow reveals early mutational events in breast cancer. Cancer Cell. 8, 227–239.

  2. Lim P.K., Bliss S.A., Patel S.A., Taborga M., Dave M.A., Gregory L.A., Greco S.J., Bryan M., Patel P.S., Rameshwar P. (2011) Gap junction-mediated import of microRNA from bone marrow stromal cells can elicit cell cycle quiescence in breast cancer cells. Cancer Res. 71, 1550–1560.

  3. Wang Z. (2010) MicroRNA: a matter of life or death. World J. Biol. Chem. 1, 41–54.

  4. Chen Z., Li Z., Soutto M., Wang W., Piazuelo M.B., Zhu S., Guo Y., Maturana M.J., Corvalan A.H., Chen X., Xu Z., El-Rifai W. (2018) Integrated analysis of mouse and human gastric neoplasms identifies conserved microRNA networks in gastric carcinogenesis. Gastroenterology. 28, 46–52.

  5. Аушев В.Н. (2015) МикроРНК: малые молекулы с большим значением. Клин. онкогематол. 8, 1‒12.

  6. Palkina N., Komina A., Aksenenko M., Moshev A., Savchenko A., Ruksha T. (2018) MiR-204 and miR-3065 exert antitumor effect on melanoma cells. Oncol. Lett. 15, 8269–8828.

  7. Toda H., Kurozumi S., Kijima Y., Idichi T., Shinden Y., Yamada Y., Arai T., Maemura K., Fujii T., Horiguchi J., Natsugoe S., Seki N. (2018) Molecular pathogenesis of triple-negative breast cancer based on microRNA expression signatures: antitumor miR-204-5p targets AP1S3. Eur. J. Hum. Genet. 63, 1197–1210.

  8. Díaz-Martínez M., Benito-Jardón L., Alonso L., Koetz-Ploch L., Hernando E., Teixidó J. (2018) miR-204-5p and miR-211-5p contribute to BRAF inhibitor resistance in melanoma. Cancer Res. 78, 1017–1030.

  9. Li S., Kennedy M., Payne S., Kennedy K., Seewaldt V., Pizzo S., Bachelder E. (2014) Model of tumor dormancy/recurrence after short-term chemotherapy. PLoS One. 9(5), e98021.

  10. Ravnan M.C., Matalka M.S. (2012) Vemurafenib in patients with BRAF V600E mutation-positive advanced melanoma. Clin. Ther. 34(7), 1474–1486.

  11. Кудрявцев И.В., Хайдуков С.В., Зурочка А.В., Черешнев В.А. (2012) Проточная цитометрия в экспериментальной биологии. Екатеринбург: УрО РАН. 192 с.

  12. Shellman M., Shellman Y. (2020) Human against machine? Machine learning identifies microRNA ratios as biomarkers for melanoma. J. Invest. Dermatol. 140, 18–20.

  13. Tang J., Li Z., Zhu Q., Wen W., Wang J., Xu J., Wu W., Zhu Y., Xu H., Chen L. (2020) miR-204-5p regulates cell proliferation, invasion, and apoptosis by targeting IL-11 in esophageal squamous cell carcinoma. J. Cell. Physiol. 235, 3043–3055.

  14. Hong B.S., Ryu H.S., Kim N., Kim J., Lee E., Moon H., Kim K.H., Jin M.S., Kwon N.H., Kim S., Kim D., Chung D.H., Jeong K., Kim K., Kim K.Y., Lee H.B., Han W., Yun J., Kim J.I., Noh D.Y., Moon H.G. (2019) Tumor suppressor miRNA-204-5p regulates growth, metastasis, and immune microenvironment remodeling in breast cancer. Cancer Res. 79, 1520–1534.

  15. Chung T., Lau T., Cheung T., Yim S., Lo K., Siu N., Chan L., Yu M., Kwong J., Doran G., Barroilhet L., Ng A.S., Wong R., Wang V., Mok S., Smith D., Berko-witz R., Wong Y. (2012) Dysregulation of microRNA-204 mediates migration and invasion of endometrial cancer by regulating FOXC1. Int. J. Cancer. 130, 1036–1045.

  16. Subramani R., Camacho F., Levin C., Flores K., Clift F., Galvez A., Terres M., Rivera S., Kolli S., Dodderer J., Miranda M., Rodriguez A., Pedroza D., Chatterjee A., Lakshmanaswamy R. (2018) FOXC1 plays a crucial role in the growth of pancreatic cancer. Oncogenesis. 7, 52–63.

  17. Myatt S.S., Lam E.W. (2007) The emerging roles of forkhead box (Fox) proteins in cancer. Nat. Rev. Cancer. 7, 847–859.

  18. Lai E., Prezioso V.R., Smith E., Litvin O., Costa R.H., Darnell J.E. (1990) HNF-3A, a hepatocyte-enriched transcription factor of novel structure is regulated transcriptionally. Genes Dev. 4, 1427‒1436.

  19. Wang J., Li L., Liu S., Zhao Y., Wang L., Du G. (2016) FOXC1 promotes melanoma by activating MST1R/PI3K/AKT pathway and is associated with poor prognosis in melanoma. Oncotarget. 7, 375‒387.

  20. Omatsu Y., Seike M., Sugiyama T., Kume T., Nagasawa T. (2014) Foxc1 is a critical regulator of haematopoietic stem/progenitor cell niche formation. Nature. 508, 536–540.

  21. Gulyaeva L.F., Kushlinskiy N.E. (2016) Regulatory mechanisms of microRNA expression. J. Transl. Med. 14, 143.

  22. Liu Y., Miao Y., Gao X., Wang Y.Y., Wang H., Zheng Y.W., Zhao Z.Y. (2018) MicroRNA-200a affects the proli-feration of airway smooth muscle cells and airway remodeling by targeting FOXC1 via the PI3K/AKT signaling pathway in ovalbumin-induced asthmatic mice. Cell. Physiol. Biochem. 50, 2365–2389.

  23. Zhou Y., Kato H., Asanoma K., Kondo H., Arima T., Kato K., Matsuda T., Wake N. (2002) Identification of FOXC1 as a TGF-β1 responsive gene and its involvement in negative regulation of cell growth. Genomics. 80, 465–472.

  24. Vitiello M., Tuccoli A., D’Aurizio R., Sarti S., Giannecchini L., Lubrano S., Marranci A., Evangelista M., Peppicelli S., Ippolito C., Barravecchia I., Guzzolino E., Montagnani V., Gowen M., Mercoledi E., Mercatanti A., Comelli L., Gurrieri S., Wu L.W., Ope O., Flaherty K., Boland G.M., Hammond M.R., Kwong L., Chiariello M., Stecca B., Zhang G., Salvetti A., Angeloni D., Pitto L., Calorini L., Chiorino G., Pellegrini M., Herlyn M., Osman I., Poliseno L. (2017) Context-dependent miR-204 and miR-211 affect the biological properties of amelanotic and melanotic melanoma cells. Oncotarget. 8, 25395–25417.

Дополнительные материалы отсутствуют.