Analiza zależności pomiędzy aktywnością transkrypcyjną estrogenozależnych genów cytochromu P450 a profilem receptorów estrogenowych w gruczolakoraku endometrium
Więcej
Ukryj
1
Department of Gynaecological and Obstetrics, Faculty of Medical Sciences in Katowice, Medical University of Silesia, Katowice, Poland
2
Department of Medical Genetics, Faculty of Pharmacentical Sciences in Sosnowiec, Medical University of Silesia, Katowice, Poland
Autor do korespondencji
Agnieszka Jęda-Golonka
Katedra i Klinika Ginekologii i Położnictwa, Wydział Nauk Medycznych w Katowicach, Śląski Uniwersytet Medyczny w Katowicach, ul. Medyków 14, 40-752 Katowice, Polska
Ann. Acad. Med. Siles. 2020;74:24-39
SŁOWA KLUCZOWE
DZIEDZINY
STRESZCZENIE
Wstęp:
Badania wskazują, że wzrost raka endometrium ma związek z aktywnością genów estrogenozależnych, których działanie jest uwarunkowane obecnością receptorów estrogenowych (ER). Analiza aktywności transkrypcyjnej genów kodujących ERs oraz profilu stężeń ich izoform mogłaby pomóc w zrozumieniu mechanizmów wpływu estrogenów na ryzyko wystąpienia raka endometrium, a także mechanizmów zaangażowanych w jego rozwój i rozprzestrzenianie. Celem prowadzonych badań było porównanie aktywności transkrypcyjnej genów kodujących receptory estrogenowe ER-alfa i ER-beta, wyznaczenie typów modyfikacji potranskrypcyjnych mRNA ERs w gruczolakoraku endometrium i endometrium prawidłowym oraz wyznaczenie transkryptomu estrogenozależnych genów cytochromu P450.
Materiał i metody:
Ekstrakcję całkowitego RNA z 47 próbek endometrium przeprowadzono przy użyciu odczynnika TRIzol (Invitrogen). Techniką mikromacierzy oligonukleotydowych HG-U133A (Affymetrix) spośród 22 283 ID mRNA wyznaczono profil ekspresji estrogenozależnych genów cytochromu P450. Reakcję QRT-PCR w celu oznaczenia ilościowego mRNA receptorów estrogenowych wykonano z zastosowaniem detektora sekwencji ABI PRISMTM 7700 (TaqMan). Do reakcji QRT-PCR zaprojektowano sekwencje oligonukleotydowych starterów do detekcji izoform mRNA ER-alfa i ER-beta, wykorzystując program komputerowy Primer ExpressTM Version 1.0.
Wyniki:
W przedstawionej pracy stwierdzono, że ekspresja genów receptorów estrogenowych występuje w endometrium prawidłowym oraz gruczolakoraku endometrium, a dominującym typem jest ER-alfa. Aktywność transkrypcyjna genów ER-alfa i ER-beta zmniejsza się w gruczolakoraku, przy równoczesnym wzroście wskaźnika aktywności transkrypcyjnej. W raku endometrium dominuje izoforma ER-alfa/delta5. Analiza statystyczna przeprowadzona w programie GeneSpring 11.5 wykazała, że z grupy 91 ID mRNA genów cytochromu P450 różnicujących jest 5 ID mRNA, dla p < 0,5 i FC(log2) > 1,5.
Wnioski:
Obecność takiego profilu transkrypcyjnego badanych genów w gruczolakoraku endometrium może wskazywać na związek modyfikacji potranskrypcyjnych receptorów estrogenowych ze zmianami uruchamiającymi karcinogenezę.
REFERENCJE (26)
1.
Raporty na podstawie danych Centrum Onkologii: www.epid.coi.waw.pl/krn [dostęp: 31.10.2016].
2.
Siegel R.L., Miller K.D., Jemal A. Cancer statistics 2016. CA Cancer J. Clin. 2016; 66(1): 7–30, doi: 10.3322/caac.21332.
3.
Felix A.S., Weissfeld J.L., Stone R.A., Bowser R., Chivukula M., Edwards R.P., Linkov F. Factors associated with Type I and Type II endometrial cancer. Cancer Causes Control. 2010; 21(11): 1851–1856, doi: 10.1007/s10552-010-9612-8.
4.
Woodruff J.D., Pickar J.H. Incidence of endometrial hyperplasia in postmenopausal women taking conjugated estrogens (Premarin) with medroxyprogesterone acetate conjugated estrogens alone. The Menopause Study Group. Am. J. Obstet. Gynecol. 1994; 170 (5 Pt1): 1213–1273, doi: 10.1016/s0002-9378(94)70129-6.
5.
Alquobaili F., Miller S.A., Muhie S., Day A., Jett M., Hammamieh R. Estrogen receptor-dependent genomic expression profiles in breast cancer cells in response to fatty acids. J. Carcinog. 2010; 8: 17, doi: 10.4103/1477-3163.59539.
6.
Kumar R., Zakharov M.N., Khan S.H., Miki R., Jang H., Toraldo G., Singh R., Bhasin S., Jasuja R. The dynamic structure of the estrogen receptor. J. Amino Acids 2011: 812540, doi: 10.4061/2011/812540.
7.
Zielniok K., Gajewska M., Motyl T. Molekularne aspekty działania 17β-estradiolu i progesteronu w komórkowych szlakach sygnałowych. Postepy Hig. Med. Dosw. (online) 2014; 68: 777–792, doi: 10.5604/17322693.1108390.
8.
Groenendijk F.H., Zwart W., Floore A., Akbari S., Bernards R. Estrogen receptor splice variants as a potential source of false-positive estrogen receptor status in breast cancer diagnostics. Breast Cancer Res. Treat. 2013; 140(3): 475–484, doi: 10.1007/s10549-013-2648-1.
9.
Fujii-Kurijama Y., Mimura J. Molecular mechanism of AhR functions in the regulation of cytochrome P450 genes. Biochem. Biophys. Res. Commun. 2005; 338(1): 311–317, doi: 10.1016/j.bbrc.2005.08.162.
10.
Honkakoski P., Negishi M. Regulation of cytochrome P450 (CYP) genes by nuclear receptors. Biochem. J. 2000; 347(Pt2): 321–337.
11.
Tomaszewski P., Kubiak-Tomaszewska G., Łukaszkiewicz J., Pachecka J. Cytochrome P450 polymorphism-molecular, metabolic, and pharmacogenetic aspects. Influence of CYP genetic polymorphism on population differentiation of drug metabolism phenotype. Acta Pol. Pharm. 2008; 65(3): 319–329.
12.
Iwao K., Miyoshi Y., Egawa c., Ikeda N., Noguchi S. Quantitative analysis of estrogen receptor mRNA and its variants in human breast cancers. Int. J. Cancer 2000; 88: 733–736.
13.
Whitehead M., Fraser D. The effects of estrogens and progestogens on the endometrium: modern approach to treatment. Obstet. Gynecol. Clin. North Am. 1987; 14(1): 299–302.
14.
Licznerska B., Baer-Dubowska W. Estrogen intracrinology: therapy and chemoprevention of breast cancer. Postepy Hig. Med. Dosw. (online) 2010; 64: 220–230.
15.
Salama S.A., Kamel M., Awad M., Hakim A., Nasser B., Al‐Hendy A., Botting S. Catecholestrogens induce oxidative stress and malignant transformation in human endometrial glandular cells: protective effect of catechol-O-methyltransferase. Int. J. Cancer 2008; 123(6): 1246–1254, doi: 10.1002/ijc.23653.
16.
Fuhrman B., Schairer C., Gail C., Boyd-Morin J., Xu X., Sue L.Y., Buys S.S., Isaacs C., Keefer L.K., Veenstra T.D., Berg C.D., Hoover R.N., Ziegler R.G. Estrogen Metabolism and Risk of Breast Cancer in Postmenopausal Women. J. Natl. Cancer Inst. 2012; 104: 326–338, doi: 10.1093/jnci/djr531.
17.
Hirata S., Yamada Mouri N., Nara M., Takazawa N., Ito H., Kato J. Presence of alternativeli spliced-estrogen receptor mRNA variants in normal human uterine endometrium and endometria cancer. Endoc. J. 1995; 42(2): 289–293, doi: 10.1507/endocrj.42.289.
18.
Iwao K., Miyoshi Y., Egawa C., Ikeda N., Noguchi S. Quantitative analysis of estrogen receptor-beta mRNA and its variants in human brest cancer. Int. J. Cancer. 2000; 88(5): 733–736, doi: 10.1002/1097-0215(20001201)88:5<733::aid-ijc8>3.0.co;2-m.
19.
Pettersson K., Gustafsson J.A. Role of estrogen receptor beta in estrogen action. Annu. Rev. Physiol. 2001; 63: 165–192, doi: 10.1146/annurev.physiol.63.1.165.
20.
Kato K., Houriochi S., Terao S., Ueoka Y., Nishida J., Mori D., Yoshikawa Y. Wake N. Relevance of ER to the development of endometrial hyperplasia and adenocarcinoma. Breast Cancer. 1999; 6(4): 312–319, doi: 10.1007/bf02966446.
21.
Witek A., Paul-Samojedny M., Stojko R., Seifert B., Mazurek U. Coexpression index of estrogen receptor alpha mRNA isoforms in simple, complex hyperplasia without atypia, complex atypical hyperplasia and adenocarcinoma. Gynecologic Oncology 2007; 106(2): 407–412, 10.1016/j.ygyno.2007.04.035.
22.
Al-Bader M., Ford C., Al-Ayadh B., Francis I. Analysis of estrogen receptor isoforms and variants in breast cancer cell lines. Exp. Ther. Med. 2011; 2(3): 537–544, doi: 10.3892/etm.2011.226.
23.
Fujimoto J., Ichigo s., Hirose R., Sakaguchi H., Tamaya T. Expression of estrogen receptor wild type and exone 5 splicing variany mRNAs in normal and endometriotic endometria during the menstrual cycle. Gynecol. Endocrinol. 1997; 11(1): 11–16, doi: 10.3109/09513599709152310.
24.
Lee M.T., Ho S.M., Tarapore P., Chung I., Leung Y.K. Estrogen Receptor β Isoform 5 Confers Sensitivity of Breast Cancer Cell Lines to Chemotherapeutic Agent-Induced Apoptosis through Interaction with Bcl2L12. Neoplasia. 2013; 15(11): 1262–1271, doi: 10.1593/neo.131184.
25.
Chi A., Chen C., Chirala M., Younes M. Differential expression of estrogen receptor beta isoforms in human breast cancer tissue. Anticancer Res. 2003; 23 (1A): 211–216.
26.
Zhou S. Human CYP39A1, 46A1, and 51A1. In: Zhou S. Cytochrome P450 2D6: Structure, Function, Regulation and Polymorphism. CRC Press Taylor & Francis Group 2016, Boca Raton 59.