Анализ экспрессии энхансерной РНК LINC00910, коррелирующей с иммунорегулятором STAT3, в клетках глиобластомы

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.

1. 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.

2. 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.

3. 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.

4. 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.

5. 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.2023.154985

6. 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.

7. 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.

8. 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.

9. 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.

10. 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.

11. 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.

12. 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.

13. 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.