CHANGES IN THE RANGE OF METALLOPROTEINS AND THEIR REGULATORY FACTORS IN GROWTH DYNAMIC OF SENSITIVE AND RESISTANT GUERIN CARCINOMA

Authors

  • N.Yu. Lukianova Інститут експериментальної патології, онкології і радіобіології ім. Р.Є. Кавецького НАН України, Київ, Україна
  • T.V. Borikun Інститут експериментальної патології, онкології і радіобіології ім. Р.Є. Кавецького НАН України, Київ, Україна
  • D.V. Demash Інститут експериментальної патології, онкології і радіобіології ім. Р.Є. Кавецького НАН України, Київ, Україна
  • I.M. Todor Інститут експериментальної патології, онкології і радіобіології ім. Р.Є. Кавецького НАН України, Київ, Україна
  • T.V. Zadvornyi Інститут експериментальної патології, онкології і радіобіології ім. Р.Є. Кавецького НАН України, Київ, Україна
  • D.M. Storchai Інститут експериментальної патології, онкології і радіобіології ім. Р.Є. Кавецького НАН України, Київ, Україна
  • T.M. Yalovenko Інститут експериментальної патології, онкології і радіобіології ім. Р.Є. Кавецького НАН України, Київ, Україна
  • A.O. Pavlova Інститут експериментальної патології, онкології і радіобіології ім. Р.Є. Кавецького НАН України, Київ, Україна
  • J.V. Lozovska Інститут експериментальної патології, онкології і радіобіології ім. Р.Є. Кавецького НАН України, Київ, Україна
  • L.A. Naleskina Інститут експериментальної патології, онкології і радіобіології ім. Р.Є. Кавецького НАН України, Київ, Україна
  • L.M. Kunska Інститут експериментальної патології, онкології і радіобіології ім. Р.Є. Кавецького НАН України, Київ, Україна
  • V.F. Chekhun Інститут експериментальної патології, онкології і радіобіології ім. Р.Є. Кавецького НАН України, Київ, Україна

Keywords:

iron, microRNA, methylation, Guerin carcinoma, resistance, growth dynamics.

Abstract

Summary. Aim: to analyze changes in the range of
metal-containing proteins and certain factors of their
epigenetic regulation in serum and tumor tissue of animals in dynamics of growth of sensitive and resistant
Guerin carcinoma (GC). Subject and methods: the
study was conducted on rats with sensitive and resistant to doxorubicin and cisplatin GC. Levels of ferritin, transferrin, ceruloplasmin and free iron complexes were measured in tumor tissue and blood serum using ELISA and low-temperature EPR. fth1 and
tfr1 promoters methylation and expression levels of
microRNA-122, -133a, -200b and -320a were evaluated using RT-PCR. Results: we showed that the dynamics of growth of GC is accompanied by significant changes in expression and epigenetic regulation
of metal-containing proteins in tumor tissue and serum. Also we determined differences which allowed
to differentiate sensitive and resistant to doxorubicin and cisplatin tumors, as well as stages of their
growth. Conclusions: obtained data showed the important role of metal-containing proteins and their regulation in the process of tumor growth and development of resistance to anticancer drugs. These results
can be used to improve differential diagnosis of tumors and to assess their sensitivity to cytotoxic drugs.

References

Кавецькй РЄ. Пухлина і організм. Київ: Госмедиздат УССР,

301 c.

Richardson DR, Kalinowski DS, Lau S, et al. Cancer cell iron

metabolism and the development of potent iron chelators as anti-tumour agents. BBA 2009; 1790 (7): 702–17.

Hentze MW, Muckenthaler MU, Andrews NC. Balancing acts:

molecular control of mammalian iron metabolism. Cell 2004; 117 (3):

–97.

Torti SV, Torti FM. Iron and cancer: more ore to be mined. Nat

Rev Cancer 2013; 13 (5): 342–55.

Yurchenko OV, Todor IN, Tryndyak VP, et al. Resistance of

Guerin’s carcinoma cells to cisplatin: Biochemical and morphological

aspects. Exp Oncol 2003; 25: 64–8.

Al’Tshuler SA, Kozyrev BM. Electron paramagnetic resonance.

New York: Acad Press 2013. 382 p.

Schmittgen TD, Livak KJ. Analyzing real-time PCR data by the

comparative CT method. Nature Protocols 2008; 3 (6): 1101–8.

Pang M, Connor JR. Role of ferritin in cancer biology. J Cancer

Sci Ther 2015; 7: 155–60.

Tryndyak VP, Pogribny IP, Kovalchuk O, et al. Epigenetic profiling of multidrug-resistant human MCF-7 breast adenocarcinoma

cells reveals novel hyper-and hypomethylated targets. Mol Cancer Ther

; 20: 1089–98.

Xu Z, Shi Z, Li Y. The crosstalk between micro RNA and iron

homeostasis. Int J Genomic Med 2014; 2013 (1): 112–5.

Wu Y, Xiao Y, Ding X, Zhuo Y, et al.A miR-200b/200c/429-binding site polymorphism in the 3′ untranslated region of the AP-2α gene is

associated with cisplatin resistance. PloS One 2011; 6 (12): e29043.

Toyokuni S. Role of iron in carcinogenesis: cancer as a ferrotoxic disease. Cancer Sci 2009; 100 (1): 9–16.

Galaris D, Skiada V, Barbouti A. Redox signaling and cancer:

the role of «labile» iron. Cancer Let 2008; 266 (1): 21–9.

Barr I, Smith AT, Chen Y, Senturia R, et al. Ferric, not ferrous, heme activates RNA-binding protein DGCR8 for primary microRNA processing. PNAS 2012; 109 (6): 1919–24.

Winter J, Jung S, Keller S, et al. Many roads to maturity:

microRNA biogenesis pathways and their regulation. Nat Cell Biol

; 11 (3): 228–34.

Chua AC, Knuiman MW, Trinder D, et al. Higher concentrations

of serum iron and transferrin saturation but not serum ferritin are associated with cancer outcomes. Am J Clin Nutr 2016; 104 (3): 736–42.

Wang B, Zhang J, Song F, et al. EGFR regulates iron homeostasis to promote cancer growth through redistribution of transferrin

receptor 1. Cancer Lett 2016; 381 (2): 331–40.

Cheng CM, Wang D, Cao X, et al.Iron Regulatory protein 1 suppresses hypoxia-induced iron uptake proteins expression and decreases iron levels in HepG2 Cells. J Cell Biochem 2015; 116 (9): 1919–31.

Davis M, Clarke S. Influence of microRNA on the maintenance of human iron metabolism. Nutr 2013; 5 (7): 2611–28.

He DX, Gu XT, Jiang L, et al. A methylation-based regulatory network for microRNA 320a in chemoresistant breast cancer. Mol

Pharm 2014; 86 (5): 536–47.

Schaar DG, Medina DJ, Moore DF, et al. miR-320 targets

transferrin receptor 1 (CD71) and inhibits cell proliferation. Exp Hemat 2009; 37 (2): 245–55.

Sun JY, Huang Y, Li JP, et al. MicroRNA-320a suppresses

human colon cancer cell proliferation by directly targeting β-catenin.

Mol Cell Biol Res Commun 2012; 420 (4): 787–92.

Lukianova NY, Borikun TV, Yalovenko TM, ChekhunVF. Role of

mirna-122 and mirna-200b in intratumor heterogeneity formation and

human breast cancer prognosis. Int J Current Res Rev 2016; 8 (17): 50–9.

Fong MY, Zhou W, Liu L, et al. Breast-cancer-secreted miR122 reprograms glucose metabolism in premetastatic niche to promote

metastasis. Nat Cell Biol 2015; 17 (2): 183–94.

Published

2016-12-22

How to Cite

Lukianova, N., Borikun, T., Demash, D., Todor, I., Zadvornyi, T., Storchai, D., Yalovenko, T., Pavlova, A., Lozovska, J., Naleskina, L., Kunska, L., & Chekhun, V. (2016). CHANGES IN THE RANGE OF METALLOPROTEINS AND THEIR REGULATORY FACTORS IN GROWTH DYNAMIC OF SENSITIVE AND RESISTANT GUERIN CARCINOMA. Oncology, 18(4), 247–254. Retrieved from https://nasu-periodicals.org.ua/index.php/oncology/article/view/29000

Issue

Section

Original investigations