mimmunМедицинская иммунологияMedical Immunology (Russia)1563-06252313-741XSPb RAACI10.15789/1563-0625-AOE-16923mimmun-3054Research ArticleКРАТКИЕ СООБЩЕНИЯSHORT COMMUNICATIONSАнализ экспрессии энхансерной РНК LINC00910, коррелирующей с иммунорегулятором STAT3, в клетках глиобластомыAnalysis of enhancer RNA LINC00910 expression correlating with the immunoregulator STAT3 in glioblastoma cellsСтасевичЕ. М.StasevichE. M.

Стасевич Екатерина Михайловна - младший научный сотрудник Центра высокоточного редактирования и генетических технологий для биомедицины, 119991, Москва, ул. Вавилова, 32;

аспирант, г. Долгопрудный, Московская обл.

Ekaterina M. Stasevich - Junior Research Associate, Center for Precision Genome Editing and Genetic Technologies for Biomedicine, 32 Vavilov St Moscow 119991;

PhD Student, Moscow

ogstasevich@gmail.comСимоноваА. В.SimonovaA. V.

старший лаборант лаборатории передачи внутриклеточных сигналов в норме и патологии,

Москва

Senior Laboratory Assistant, Laboratories for the Transmission of Intracellular Signals in Normal and Pathological Conditions,

 

УвароваА. Н.UvarovaA. N.

к.б.н., младший научный сотрудник Центра высокоточного редактирования и генетических технологий для биомедицины,

Москва

PhD (Biology), Junior Laboratory Assistant, Center for Precision Genome Editing and Genetic Technologies for Biomedicine,

 

ЖеремянЭ. А.ZheremyanE. A.

тарший лаборант лаборатории передачи внутриклеточных сигналов в норме ипатологии,

Москва

Senior Laboratory Assistant, Center for Precision Genome Editing and Genetic Technologies for Biomedicine,

 

КорнеевК. В.KorneevK. V.

к.б.н., научный сотрудник центра высокоточного редактирования и генетическихтехнологий для биомедицины,

Москва

PhD (Biology), Laboratory Assistant, Center for Precision Genome Editing and Genetic Technologies for Biomedicine,

 

БогомоловаЭ. А.BogomolovaE. A.

старший лаборант лаборатории передачи внутриклеточных сигналов в норме ипатологии,

Москва

Senior Laboratory Assistant, Laboratories for the Transmission of Intracellular Signals in Normal and Pathological Conditions,

Moscow

ДеминД. Э.DeminD. E.

к.б.н., младший научный сотрудник Центра высокоточного редактирования и генетических технологий для биомедицины,

Москва

PhD (Biology), Junior Research Associate, Center for Precision Genome Editing and Genetic Technologies for Biomedicine,

Moscow

ФГБУН «Институт молекулярной биологии имени В.А. Энгельгардта Российской академии наук»; ФГАОУ ВО «Московский физико-технический институт»РоссияEngelhardt Institute of Molecular Biology, Russian Academy of Sciences; Moscow Institute of Physics and TechnologyRussian FederationФГБУН «Институт молекулярной биологии имени В.А. Энгельгардта Российской академии наук»РоссияEngelhardt Institute of Molecular Biology, Russian Academy of SciencesRussian Federation202427072024264813816Copyright © Стасевич Е.М., Симонова А.В., Уварова А.Н., Жеремян Э.А., Корнеев К.В., Богомолова Э.А., Демин Д.Э., 20242024Стасевич Е.М., Симонова А.В., Уварова А.Н., Жеремян Э.А., Корнеев К.В., Богомолова Э.А., Демин Д.Э.Stasevich E.M., Simonova A.V., Uvarova A.N., Zheremyan E.A., Korneev K.V., Bogomolova E.A., Demin D.E.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.mimmun.ru/mimmun/article/view/3054

Фактор транскрипции STAT3 играет ключевую роль в передаче сигнала от рецепторов цитокинов и поэтому выполняет роль иммунорегулятора. В то же время, в различных типах раковых клеток STAT3 принимает участие в молекулярных механизмах онкогенеза. В частности, для глиобластомы была показана связь иммунорегулятора STAT3 с устойчивостью к наиболее распространенному для лечения этого типа рака химическому агенту темозоломиду. Кроме того, в литературе есть данные о том, активация данного онкогена в клетках глиобластомы способна играть ключевую роль в модуляции толерогенного микроокружения опухоли, ослабляя противоопухолевый иммунный ответ и способствуя агрессивному течению заболевания. Таким образом, подавление STAT3 может влиять не только на рост клеток и устойчивость к химиотерапии, но и также на микроокружение опухоли, усиливая иммунный ответ.

С развитием технологий секвенирования появились данные о том, что большая часть транскрибируемого материала в клетке является некодирующей. Все больше популярности набирает исследование длинных некодирующих РНК в онкогенезе, для которых была показана функциональная роль в развитии различных заболеваний, в том числе в онкологии. В частности, особое внимание привлекает подтип длинных некодирующих РНК, транскрибируемый с энхансерных элементов, называемый энхансерные РНК, так как данный класс РНК обладает высокой специфичностью в различных клетках и тканях. Анализ коэкспрессии генов в опухолях глиобластомы выявил корреляцию экспрессии STAT3 с энхансерной РНК LINC00910, ген которой находится в одном хромосомном домене с геном STAT3. Ранее по литературным данным LINC00910 была ассоциирована с колоректальным раком и раком желудка. Данные базы GeneHancer также указывают на возможное участие энхансерной РНК LINC00910 в регуляции иммунорегулятора STAT3. Мы провели эффективный нокдаун энхансерной РНК LINC00910 с использованием метода РНК-интерференции, который привел к 8-10-кратному снижению его экспрессии в клеточных линиях глиобластомы. Снижение экспрессии LINC00910 не оказало значительного влияния на экспрессию гена Stat3 в клеточных линиях глиобластомы DBTRG05MG и U251. Это указывает на то, что корреляция экспрессии РНК LINC00910 с экспрессией гена Stat3 не является следствием прямого участия LINC00910 в регуляции гена Stat3 в этих клетках. Дальнейшие исследования с использованием подобранной интерферирующей РНК позволят уточнить роль энхансерной РНК LINC00910 в других сигнальных путях, а также потенциальную связь данной энхансерной РНК с развитием рака.

The transcription factor STAT3 serves as an immunoregulator by playing a crucial role in cytokine receptor signaling. However, in various cancer cell types, STAT3 is involved in the molecular mechanisms of oncogenesis. Specifically, in glioblastoma, the STAT3 immunoregulator has been linked to resistance to temozolomide, the most commonly used chemical agent for treating this type of cancer. Furthermore, literature suggests that activation of this oncogene in glioblastoma cells can significantly impact the tolerogenic tumor microenvironment, weakening the antitumor immune response and contributing to the aggressive course of the disease. Therefore, suppressing STAT3 may not only affect cell growth and resistance to chemotherapy but also enhance the immune response by improving the tumor microenvironment.

The development of sequencing technologies has revealed that most of the transcribed material in the cell is noncoding. Long non-coding RNAs are gaining popularity in the study of oncogenesis due to their functional role in the development of various diseases, including oncology. A subtype of long non-coding RNAs transcribed from enhancer elements, known as enhancer RNAs, has garnered attention due to their high specificity in various cells and tissues. Gene co-expression analysis in glioblastoma tumors showed a correlation between STAT3 expression and the enhancer RNA LINC00910, which is located in the same chromosomal domain as the Stat3 gene. Previous literature has shown that LINC00910 is associated with both colorectal and gastric cancer. Additionally, data from the GeneHancer database suggests that the enhancer RNA LINC00910 may be involved in regulating the STAT3 immunoregulator. RNA interference was used to effectively knockdown the enhancer RNA LINC00910, resulting in an 8- to 10-fold reduction in its expression in glioblastoma cell lines. The reduction of LINC00910 expression did not significantly affect Stat3 gene expression in glioblastoma cell lines DBTRG-05MG and U251. This suggests that the correlation between LINC00910 RNA expression and STAT3 gene expression is not due to LINC00910’s direct involvement in STAT3 gene regulation in these cells. Further studies using the selected interfering RNA will help to clarify the role of the enhancer RNA LINC00910 in other signallingsignaling pathways, as well as its potential relationship with cancer development.

энхансерная РНКэРНКStat3глиобластомаРНК-интерференциянекодирующая РНКLINC00910enhancer RNAeRNAStat3glioblastomaRNA interferencenon-coding RNALINC00910Работа выполнена при финансовой поддержке Российского научного фонда (грант № 24-24-00130).ReferencesChang N., Ahn S.H., Kong D.-S., Lee H.W., Nam D.-H. The role of STAT3 in glioblastoma progression through dual influences on tumor cells and the immune microenvironment. Mol. Cell. Endocrinol., 2017, Vol. 451, pp. 53-65.Chang N., Ahn S.H., Kong D.-S., Lee H.W., Nam D.-H. The role of STAT3 in glioblastoma progression through dual influences on tumor cells and the immune microenvironment. Mol. Cell. Endocrinol., 2017, Vol. 451, pp. 53-65.Cruz J.V.R., Batista C., de Holanda Afonso B., Alexandre-Moreira M.S., Dubois L.G., Pontes B., Neto V.M., de Almeida Mendes F. Obstacles to glioblastoma treatment two decades after temozolomide. Cancers, 2022, Vol. 14, no. 13, 3203. doi: 10.3390/cancers14133203.Cruz J.V.R., Batista C., de Holanda Afonso B., Alexandre-Moreira M.S., Dubois L.G., Pontes B., Neto V.M., de Almeida Mendes F. Obstacles to glioblastoma treatment two decades after temozolomide. Cancers, 2022, Vol. 14, no. 13, 3203. doi: 10.3390/cancers14133203.Demin D.E., Murashko M.M., Uvarova A.N., Stasevich E.M., Shyrokova E.Yu., Gorlachev G.E., Zaretsky A.R., Korneev K.V., Ustiugova A.S., Tkachenko E.A., Kostenko V.V., Tatosyan K.A., Sheetikov S.A., Spirin P.V., Kuprash D.V., Schwartz A.M. Adversary of DNA integrity: A long non-coding RNA stimulates driver oncogenic chromosomal rearrangement in human thyroid cells. Int. J. Cancer, 2023, Vol. 152, no. 7, pp. 1452-1462.Demin D.E., Murashko M.M., Uvarova A.N., Stasevich E.M., Shyrokova E.Yu., Gorlachev G.E., Zaretsky A.R., Korneev K.V., Ustiugova A.S., Tkachenko E.A., Kostenko V.V., Tatosyan K.A., Sheetikov S.A., Spirin P.V., Kuprash D.V., Schwartz A.M. Adversary of DNA integrity: A long non-coding RNA stimulates driver oncogenic chromosomal rearrangement in human thyroid cells. Int. J. Cancer, 2023, Vol. 152, no. 7, pp. 1452-1462.Lee E.S., Ko K.-K., Joe Y.A., Kang S.-G., Hong Y.-K. Inhibition of STAT3 reverses drug resistance acquired in temozolomide-resistant human glioma cells. Oncol. Lett., 2011, Vol. 2, no. 1, pp. 115-121.Lee E.S., Ko K.-K., Joe Y.A., Kang S.-G., Hong Y.-K. Inhibition of STAT3 reverses drug resistance acquired in temozolomide-resistant human glioma cells. Oncol. Lett., 2011, Vol. 2, no. 1, pp. 115-121.Li Z., Wang D., Zhang W., Shi H., Zhu M. Novel PBMC LncRNA signatures as diagnostic biomarkers for colorectal cancer. Pathol. Res. Pract., 2024, Vol. 253, 154985. doi: 10.1016/j.prp.2023.154985Li Z., Wang D., Zhang W., Shi H., Zhu M. Novel PBMC LncRNA signatures as diagnostic biomarkers for colorectal cancer. Pathol. Res. Pract., 2024, Vol. 253, 154985. doi: 10.1016/j.prp.2023.154985Lv Z., Sun L., Xu Q., Xing C., Yuan Y. Joint analysis of lncRNA m 6 A methylome and lncRNA/mRNA expression profiles in gastric cancer. Cancer Cell Int., 2020, Vol. 20, pp. 1-14.Lv Z., Sun L., Xu Q., Xing C., Yuan Y. Joint analysis of lncRNA m 6 A methylome and lncRNA/mRNA expression profiles in gastric cancer. Cancer Cell Int., 2020, Vol. 20, pp. 1-14.Kohsaka S., Wang L., Yachi K., Mahabir R., Narita T., Itoh T., Tanino M., Kimura T., Nishihara H., Tanaka S. STAT3 inhibition overcomes temozolomide resistance in glioblastoma by downregulating MGMT expression. Mol. Cancer Ther., 2012, Vol. 11, no. 6, pp. 1289-1299.Kohsaka S., Wang L., Yachi K., Mahabir R., Narita T., Itoh T., Tanino M., Kimura T., Nishihara H., Tanaka S. STAT3 inhibition overcomes temozolomide resistance in glioblastoma by downregulating MGMT expression. Mol. Cancer Ther., 2012, Vol. 11, no. 6, pp. 1289-1299.Piperi C., Papavassiliou K.A., Papavassiliou A.G. Pivotal role of STAT3 in shaping glioblastoma immune microenvironment. Cells, 2019, Vol. 8, no. 11, 1398. doi: 10.3390/cells8111398.Piperi C., Papavassiliou K.A., Papavassiliou A.G. Pivotal role of STAT3 in shaping glioblastoma immune microenvironment. Cells, 2019, Vol. 8, no. 11, 1398. doi: 10.3390/cells8111398.Quinn J.J., Chang H.Y. Unique features of long non-coding RNA biogenesis and function. Nat. Rev. Genet., 2016, Vol. 17, no. 1, pp. 47-62.Quinn J.J., Chang H.Y. Unique features of long non-coding RNA biogenesis and function. Nat. Rev. Genet., 2016, Vol. 17, no. 1, pp. 47-62.Stasevich E.M., Uvarova A.N., Murashko M.M., Khabusheva E.R., Sheetikov S.A., Prassolov V.S., Kuprash D.V., Demin D.E., Schwartz A.M. Enhancer RNA AL928768. 3 from the IGH locus regulates MYC expression and controls the proliferation and chemoresistance of Burkitt lymphoma cells with IGH/MYC translocation. Int. J. Mol. Sci., 2022, Vol. 23, no. 9, 4624. doi: 10.3390/ijms23094624.Stasevich E.M., Uvarova A.N., Murashko M.M., Khabusheva E.R., Sheetikov S.A., Prassolov V.S., Kuprash D.V., Demin D.E., Schwartz A.M. Enhancer RNA AL928768. 3 from the IGH locus regulates MYC expression and controls the proliferation and chemoresistance of Burkitt lymphoma cells with IGH/MYC translocation. Int. J. Mol. Sci., 2022, Vol. 23, no. 9, 4624. doi: 10.3390/ijms23094624.Stasevich E.M., Murashko M.M., Zinevich L.S., Demin D.E., Schwartz A.M. The role of non-coding RNAs in the regulation of the proto-oncogene MYC in different types of cancer. Biomedicines, 2021, Vol. 9, no. 8, 921. doi: 10.3390/biomedicines9080921.Stasevich E.M., Murashko M.M., Zinevich L.S., Demin D.E., Schwartz A.M. The role of non-coding RNAs in the regulation of the proto-oncogene MYC in different types of cancer. Biomedicines, 2021, Vol. 9, no. 8, 921. doi: 10.3390/biomedicines9080921.Wu H., Nord A.S., Akiyama J.A., Shoukry M., Afzal V., Rubin E.M., Pennacchio L.A., Visel A. Tissuespecific RNA expression marks distant-acting developmental enhancers. PLoS Genet., 2014, Vol. 10, no. 9, e1004610. doi: 10.1371/journal.pgen.1004610.Wu H., Nord A.S., Akiyama J.A., Shoukry M., Afzal V., Rubin E.M., Pennacchio L.A., Visel A. Tissuespecific RNA expression marks distant-acting developmental enhancers. PLoS Genet., 2014, Vol. 10, no. 9, e1004610. doi: 10.1371/journal.pgen.1004610.Yao Y., Ye H., Qi Z., Mo L., Yue Q., Baral A., Hoon D.S.B., Vera J.C., Heiss J.D., Chen C.C., Hua W., Zhang J., Jin K., Wang Y., Zang X., Mao Y., Zhou L. B7-H4 (B7x)–Mediated Cross-talk between glioma-initiating cells and macrophages via the IL6/JAK/STAT3 pathway lead to poor prognosis in glioma patients. Clin. Cancer Res., 2016, Vol. 22, no. 11, pp. 2778-2790.Yao Y., Ye H., Qi Z., Mo L., Yue Q., Baral A., Hoon D.S.B., Vera J.C., Heiss J.D., Chen C.C., Hua W., Zhang J., Jin K., Wang Y., Zang X., Mao Y., Zhou L. B7-H4 (B7x)–Mediated Cross-talk between glioma-initiating cells and macrophages via the IL6/JAK/STAT3 pathway lead to poor prognosis in glioma patients. Clin. Cancer Res., 2016, Vol. 22, no. 11, pp. 2778-2790.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.