ОСОБЛИВОСТІ ЕКСПРЕСІЇ МАТРИЦЕЛЮЛЯРНИХ ГЕНІВ (ОСТЕОПОНТИНУ ТА ОСТЕОНЕКТИНУ) У ДОБРОЯКІСНИХ ТА ЗЛОЯКІСНИХ НОВОУТВОРЕННЯХ ПЕРЕДМІХУРОВОЇ ЗАЛОЗИ
DOI:
https://doi.org/10.15407/oncology.2023.01.047Ключові слова:
SPARC, SPP1, доброякісна гіперплазія передміхурової залози, остеонектин, остеопонтин, рак перед міхурової залозиАнотація
Рак передміхурової залози (РПЗ) є однією із найпоширеніших онкопатологій у чоловіків як в Україні, так і у світі, що визначає необхідність пошуку нових діагностичних та прогностичних маркерів. Згідно даних сучасної літератури, характерною ознакою злоякісного росту та прог ресії є ремоделювання екстрацелюлярного матриксу на фоні зростання експресії матрицелюлярних протеїнів (МСР). Мета роботи: провести порівняльне дослідження експресії матрицелюлярних генів на рівні мРНК (SPP1 та SPARC) та білка (остеопонтин (OPN) та остеонектин (ON)) у тканині доброякісних та злоякісних новоутворень передміхурової за лози. Об’єкт і методи: робота базується на аналізі результатів об стеження та лікування 50 хворих на РПЗ ІІ–ІІІ стадії та 20 хворих на доброякісну гіперплазію передміхурової залози (ДГПЗ), що проходили лікування протягом 2015–2021 рр. у Національному інституті раку МОЗ України. Дослідження експресії матрицелюлярних генів на рівні мРНК та білка у тканині РПЗ і ДГПЗ проведене зі застосуванням методів полімеразної ланцюгової реакції у реальному часі та імуногістохімії, відповідно. Дослідження показників експресії SPP1 та SPARC у тканині ДГПЗ та РПЗ проведено за допомогою ресурсу сamсАРP із використанням Cambridge Dataset (2015). Аналіз показників безрецидивної виживаності хворих на РПЗ залежно від експресії SPP1 та SPARC проведено за допомогою ресурсу PROGgeneV2 із використанням GSE40272 Dataset. Статистичний аналіз проводили за допомогою GraphPad Prism v. 8.00. Результати: аналіз результатів імуногістохімічного дослідження МСР встановив, що тканина РПЗ характеризується високим рівнем OPN та ON. Продемонстровано, що рівень експресії ON у тканині РПЗ у 2,5 раза (р < 0,05) вище порівняно із тканиною ДГПЗ. Виявлено, що рівень SPP1 та SPARC у тканині РПЗ був у 3,9 (р < 0,05) та у 28,9 (р < 0,05) разів більшим порівняно із відповідними показниками експресії зазначених генів у тканині ДГПЗ. Показано, зниження показників безрецидивної 5річної виживаності на 20,0% (р< 0,05) у хворих на РПЗ із високим рівнем мРНК SPARC у пухлинній тканині. Висновки: отримані результати свідчать про необхідність подальшого вивчення ролі генів МСР у механізмах роз витку РПЗ з метою використання цих показників в якості маркерів диференційної діагностики пухлинного процесу.
Посилання
Gordon-Weeks A, Yuzhalin AE. Cancer extracellular matrix proteins regulate tumour immunity. Cancers 2020; 12 (11): 3331. doi: 10.3390/cancers12113331
Gopinath P, Natarajan A, Sathyanarayanan A, et al. The multifaceted role of Matricellular Proteins in health and cancer, as biomarkers and therapeutic targets. Gene 2022; 815: 146137. doi: 10.1016/j.gene.2021.146137
Chiodoni C, Colombo MP, Sangaletti S. Matricellular proteins: from homeostasis to inflammation, cancer, and metastasis. Cancer Metastasis Rev 2010; 29: 295–307. doi: 10.1007/s10555-010-9221-8
Gerarduzzi C, Hartmann U, Leask A, et al. The matrix revolution: matricellular proteins and restructuring of the cancer microenvironment. Cancer Res 2020; 80 (13): 2705–17. doi: 10.1158/0008-5472.CAN-18-2098
Thakur R, Mishra DP. Matrix reloaded: CCN, tenascin and SIBLING group of matricellular proteins in orchestrating cancer hallmark capabilities. Pharmacol Ther 2016; 168: 61–74. doi: 10.1016/j.pharmthera.2016.09.002
Sodek J, Zhu B, Huynh MH, et al. Novel functions of the matricellular proteins osteopontin and osteonectin/SPARC. Connect Tissue Res 2002; 43 (2–3): 308–19. doi: 10.1080/03008200290001050
Viloria K, Hill NJ. Embracing the complexity of matricellular proteins: the functional and clinical significance of splice variation. Biomol Concepts 2016; 7 (2): 117–32. doi: 10.1515/bmc-2016-0004
Wu T, Ouyang G. Matricellular proteins: multifaceted extracellular regulators in tumor dormancy. Protein Cell 2014; 5 (4): 249–52. doi: 10.1007/s13238-014-0023-6
Desai B, Rogers MJ, Chellaiah MA. Mechanisms of osteopontin and CD44 as metastatic principles in prostate cancer cells. Mol Cancer 2007; 6: 1–16. doi: 10.1186/1476-4598-6-18
Al-Wadi AH, Al-A’Araji SB, Ali SJ, et al. Evaluation of serum osteopontin and its relation with other biomarkers of prostate cancer in Iraqi patients. AIP Conference Proceedings 2022; 2450 (1): 020015. doi: 10.1063/5.0095584
Moorman HR, Poschel D, Klement JD, et al. Osteopontin: a key regulator of tumor progression and immunomodulation. Cancers 2020; 12 (11): 3379. doi: 10.3390/cancers12113379
Shevde LA, Samant RS. Role of osteopontin in the pathophysiology of cancer. Matrix Biol 2014; 37: 131–41. doi: 10.1016/j.matbio.2014.03.001
Trotter TN, Yang Y. Matricellular proteins as regulators of cancer metastasis to bone. Matrix Biol 2016; 52: 301–14. doi: 10.1016/j.matbio.2016.01.006
Mateo F, Meca-Cortés Ó, Celià-Terrassa T, et al. SPARC mediates metastatic cooperation between CSC and non-CSC prostate cancer cell subpopulations. Mol Cancer 2014; 13: 1–17. doi: 10.1186/1476-4598-13-237
Jacob K, Webber M, Benayahu D, et al. Osteonectin promotes prostate cancer cell migration and invasion: a possible mechanism for metastasis to bone. Cancer Res 1999; 59 (17): 4453–7. PMID: 10485497
Yu A, Guo K, Qin Q, et al. Clinicopathological and prognostic significance of osteopontin expression in patients with prostate cancer: a systematic review and meta-analysis. Biosci Rep 2021; 41 (8): BSR20203531. doi: 10.1042/BSR20203531
Sharma S, Xing F, Liu Y, et al. Secreted protein acidic and rich in cysteine (SPARC) mediates metastatic dormancy of prostate cancer in bone. J Biol Chem 2016; 291 (37), 19351–63. doi: 10.1074/jbc.M116.737379
Said N, Frierson HF, Chernauskas D, et al. The role of SPARC in the TRAMP model of prostate carcinogenesis and progression. Oncogene 2009; 28 (39): 3487–98. doi: 10.1038/onc.2009.205
Sharma S, Xing F, Liu Y, et al. SPARC in tumor microenvironment induces dormancy of prostate cancer in bone. Cancer Res 2015; 75: 3206. doi: 10.1158/1538-7445.AM2015-3206
Nakamura KDM, Tilli TM, Wanderley JL, et al. Osteopontin splice variants expression is involved on docetaxel resistance in PC3 prostate cancer cells. Tumor Biol 2016; 37: 2655–63. doi: 10.1007/s13277-015-4095-6
Popovics P, Awadallah WN, Kohrt SE, et al. Prostatic osteopontin expression is associated with symptomatic benign prostatic hyperplasia. The Prostate 2020; 80 (10): 731–41. doi: 10.1002/pros.23986
Zhang JD, Ruschhaupt M, Biczok R. 2013. ddCt method for qRT–PCR data analysis. https://citeseerx.ist.psu.edu/pdf/63727bfe6cc3467c2a02e0816e6451ef242b481b
McClelland RA, Wilson D, Leake R, et al. A multicentre study into the reliability of steroid receptor immunocytochemical assay quantification. British Quality Control Group. Eur J Cancer 1991; 27 (6): 711–5. doi: 10.1016/0277-5379(91)90171-9
Thalmann GN, Sikes RA, Devoll RE, et al. Osteopontin: possible role in prostate cancer progression. Clin Cancer Res 1999, 5 (8): 2271–77. PMID: 10473115
Tilli TM, Thuler LC, Matos AR, et al. Expression analysis of osteopontin mRNA splice variants in prostate cancer and benign prostatic hyperplasia. Exp Mol Pathol 2012; 92 (1): 13–9. doi: 10.1016/j.yexmp.2011.09.014;
Forootan SS, Foster CS, Aachi VR, et al. Prognostic significance of osteopontin expression in human prostate cancer. Int J Cancer 2006; 118 (9): 2255–61. doi: 10.1002/ijc.21619
Thomas S, Waterman P, Chen S, et al. Development of secreted protein and acidic and rich in cysteine (SPARC) targeted nanoparticles for the prognostic molecular imaging of metastatic prostate cancer. J Nanomed Nanotechnol 2011; 2 (112): 2157-7439-2-112. doi: 10.4172/2157-7439.1000112
Danasekaran SM, Barrette TR, Ghosh D. Delineation of prognostic biomarkers in prostate cancer metastasis. Nature 2001; 412 (6849): 822–6. doi: 10.1038/35090585
