
Изменение экспрессии генов пробелокконвертаз при злокачественной трансформации клеток легких имеет ограниченный набор сценариев
Журнал: Молекулярная генетика, микробиология и вирусология. 2025;43(4-2):121-128.
DOI: 10.17116/molgen202543042121
Прочитано: 872 раза
Резюме
ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЯ
Исследование направлено на изучение изменений в экспрессии генов пробелокконвертаз (ПБК) при формировании злокачественных новообразований легких. ПБК — это семейство высокоспецифичных субтилизинподобных сериновых эндопептидаз млекопитающих, осуществляющих процессинг предшественников широкого спектра белков и пептидов. В геноме человека обнаружено девять генов ПБК, которые выполняют жизненно важные функции. Известно, что ПБК способны активировать ряд белков, вовлеченных в канцерогенез, а уровни экспрессии генов ПБК коррелируют с агрессивностью опухолей и выживаемостью пациентов. Ранее мы оценили экспрессию всех генов ПБК с помощью метода количественной ПЦР в парных образцах опухолей легких и окружающей нормальной ткани. Мы впервые выявили четыре паттерна изменения экспрессии генов ПБК в опухолевой ткани, которые обозначили как «сценарии». Для трех из них, охватывающих более двух третей образцов, было характерно доминирующее изменение экспрессии в опухолевой ткани одного из генов ПБК. Эти результаты могут указывать на существование ограниченного количества вариантов изменения экспрессии генов ПБК при злокачественной трансформации клеток легкого, однако нуждаются в подтверждении на расширенной выборке.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ
Чтобы подтвердить полученные ранее результаты, в настоящей работе мы проанализировали с помощью современных методов математической статистики экспрессию генов ПБК, основываясь на трех опубликованных наборах данных, полученных методом высокопроизводительного секвенирования РНК для оценки экспрессии генов в парных образцах опухолевой и окружающей нормальной ткани от 194 пациентов с диагнозом немелкоклеточный рак легкого.
РЕЗУЛЬТАТЫ
Проведенный метаанализ подтвердил, что изменение экспрессии генов ПБК в опухолевой ткани легких по сравнению с окружающей нормальной тканью происходит по ограниченному набору сценариев, характеризующихся особыми профилями экспрессии генов ПБК.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Причины, обусловливающие реализацию каждого обнаруженного сценария, могут быть связаны с происхождением опухолей, их мутационным статусом, характеристиками опухолевого микроокружения и др. Соответственно данные сценарии могут коррелировать, например, с агрессивностью опухоли и/или устойчивостью к терапии, и потенциально могут влиять на выбор тактики лечения и/или помогать прогнозировать течение заболевания. Однако этот вопрос требует дополнительных исследований.
Ключевые слова
- пробелокконвертаза
- рак легких
- экспрессия генов
- высокопроизводительное секвенирование РНК
- количественная ПЦР
Дата поступления: 17.09.2025
Дата принятия в печать: 23.10.2025
Дата публикации: 08.12.2025
- Seidah NG, Prat A. The biology and therapeutic targeting of the proprotein convertases. Nat Rev Drug Discov. 2012;11(5):367-383. https://doi.org/10.1038/nrd3699
- Rose M, Duhamel M, Rodet F, Salzet M. The Role of Proprotein Convertases in the Regulation of the Function of Immune Cells in the Oncoimmune Response. Front Immunol. 2021;12:667850. https://doi.org/10.3389/fimmu.2021.667850
- Siegfried G, Descarpentrie J, Evrard S, Khatib AM. Proprotein convertases: Key players in inflammation-related malignancies and metastasis. Cancer Lett. 2020;473:50-61. https://doi.org/10.1016/j.canlet.2019.12.027
- Seidah NG, Sadr MS, Chretien M, Mbikay M. The multifaceted proprotein convertases: their unique, redundant, complementary, and opposite functions. J Biol Chem. 2013;288(30):21473-21481. https://doi.org/10.1074/jbc.R113.481549
- Demidyuk IV, Shubin AV, Gasanov EV, Kurinov AM, Demkin VV, Vinogradova TV, Zinovyeva MV, Sass AV, Zborovskaya IB, Kostrov SV. Alterations in gene expression of proprotein convertases in human lung cancer have a limited number of scenarios. PLoS One. 2013;8(2):e55752. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0055752
- Schubert M, Lindgreen S, Orlando L. AdapterRemoval v2: rapid adapter trimming, identification, and read merging. BMC Res Notes. 2016;9:88. https://doi.org/10.1186/s13104-016-1900-2
- Li B, Dewey CN. RSEM: accurate transcript quantification from RNA-Seq data with or without a reference genome. BMC Bioinformatics. 2011;12:323. https://doi.org/10.1186/1471-2105-12-323
- Dobin A, Davis CA, Schlesinger F, Drenkow J, Zaleski C, Jha S, et al. STAR: ultrafast universal RNA-seq aligner. Bioinformatics. 2013;29(1):15-21. https://doi.org/10.1093/bioinformatics/bts635
- Lin YE, Wu QN, Lin XD, Li GQ, Zhang YJ. Expression of paired basic amino acid-cleaving enzyme 4 (PACE4) correlated with prognosis in non-small cell lung cancer (NSCLC) patients. J Thorac Dis. 2015;7(5):850-860. https://doi.org/10.3978/j.issn.2072-1439.2015.05.09
- Zheng J, Deng Y, Huang B, Chen X. Prognostic implications of STK11 with different mutation status and its relationship with tumor-infiltrating immune cells in non-small cell lung cancer. Front Immunol. 2024;15:1387896. https://doi.org/10.3389/fimmu.2024.1387896
- Bao X, Liang Y, Chang H, Cai T, Feng B, Gordon K, et al. Targeting proprotein convertase subtilisin/kexin type 9 (PCSK9): from bench to bedside. Signal Transduct Target Ther. 2024;9(1):13. https://doi.org/10.1038/s41392-023-01690-3
- Kim Y, Pierce CM, Robinson LA. Impact of viral presence in tumor on gene expression in non-small cell lung cancer. BMC Cancer. 2018;18(1):843. https://doi.org/10.1186/s12885-018-4748-0
- Li N, Li Y, Zheng P, Zhan X. Cancer Stemness-Based Prognostic Immune-Related Gene Signatures in Lung Adenocarcinoma and Lung Squamous Cell Carcinoma. Front Endocrinol (Lausanne). 2021;12:755805. https://doi.org/10.3389/fendo.2021.755805
- Weiss N, Stegemann A, Elsayed MAT, Schallreuter KU, Luger TA, Loser K, et al. Inhibition of the prohormone convertase subtilisin-kexin isoenzyme-1 induces apoptosis in human melanoma cells. J Invest Dermatol. 2014;134(1):168-175. https://doi.org/10.1038/jid.2013.282
- Caruana BT, Skoric A, Brown AJ, Lutze-Mann LH. Site-1 protease, a novel metabolic target for glioblastoma. Biochem Biophys Res Commun. 2017;490(3):760-766. https://doi.org/10.1016/j.bbrc.2017.06.114
- Niu L, Guo W, Song X, Song X, Xie L. Tumor-educated leukocytes mRNA as a diagnostic biomarker for non-small cell lung cancer. Thorac Cancer. 2021;12(6):737-745. https://doi.org/10.1111/1759-7714.13833
- Mbikay M, Sirois F, Yao J, Seidah NG, Chretien M. Comparative analysis of expression of the proprotein convertases furin, PACE4, PC1 and PC2 in human lung tumours. Br J Cancer. 1997;75(10):1509-1514. https://doi.org/10.1038/bjc.1997.258
- Liu Z, Gu X, Li Z, Shan S, Wu F, Ren T. Heterogeneous expression of ACE2, TMPRSS2, and FURIN at single-cell resolution in advanced non-small cell lung cancer. J Cancer Res Clin Oncol. 2023;149(7):3563-3573. https://doi.org/10.1007/s00432-022-04253-1
- Segawa Y, Takata S, Fujii M, Oze I, Fujiwara Y, Kato Y, et al.. Immunohistochemical detection of neuroendocrine differentiation in non-small-cell lung cancer and its clinical implications. J Cancer Res Clin Oncol. 2009;135(8):1055-1059. https://doi.org/10.1007/s00432-009-0544-1
- Geng Z-H, Liu Y-L, Xu C, Zhu Y, Zhou P-H, Cai M-Y. Neuroendocrine carcinomas of the esophagus: clinicopathological and immunohistochemical features of 43 cases. Clinical Cancer Bulletin. 2023;2(1):5. https://doi.org/10.1007/s44272-023-00004-6
- Qiu Q, Basak A, Mbikay M, Tsang BK, Gruslin A. Role of pro-IGF-II processing by proprotein convertase 4 in human placental development. Proc Natl Acad Sci U S A. 2005;102(31):11047-11052. https://doi.org/10.1073/pnas.0502357102
- Cao L, Li B, Zheng S, Zhang Q, Qian Y, Ren Y, et al.Reprogramming of fibroblasts into cancer-associated fibroblasts via IGF2-mediated autophagy promotes metastasis of lung cancer cells. iScience. 2024;27(12):111269. https://doi.org/10.1016/j.isci.2024.111269
- Chen H, Liu L, Zhang M, Wu S, Wu J. Correlation of LOXL2 expression in non-small cell lung cancer with immunotherapy. Int J Clin Exp Pathol. 2024;17(9):268-286. https://doi.org/10.62347/ZIEG9007
- Cao L, Zhong J, Liu Z, Jiang J, Zhu C, Liu F, Wang B. Increased LOXL2 expression is related to poor prognosis in lung squamous cell carcinoma. J Thorac Dis. 2024;16(1):581-592. https://doi.org/10.21037/jtd-23-1848
- Yun H, Im HJ, Choe C, Roh S. Effect of LOXL2 on metastasis through remodeling of the cell surface matrix in non-small cell lung cancer cells. Gene. 2022;830:146504. https://doi.org/10.1016/j.gene.2022.146504
- Okada K, Moon HJ, Finney J, Meier A, Mure M. Extracellular Processing of Lysyl Oxidase-like 2 and Its Effect on Amine Oxidase Activity. Biochemistry. 2018;57(51):6973-6983. https://doi.org/10.1021/acs.biochem.8b01008
- Moreno-Bueno G, Salvador F, Martin A, Floristan A, Cuevas EP, Santos V, et al.. Lysyl oxidase-like 2 (LOXL2), a new regulator of cell polarity required for metastatic dissemination of basal-like breast carcinomas. EMBO Mol Med. 2011;3(9):528-544. https://doi.org/10.1002/emmm.201100156
Рекомендуем статьи по данной теме:
Оценка состояния пациентов, страдающих раком легких, перед планируемым лечением. (Краткий перевод рекомендаций ERS и ESTS).Респираторная медицина. 2026;2(1):41-48
Дифференциальная диагностика астроцитарных глиом высокой степени злокачественности на основе анализа экспрессии генов CD44, SOX2 и CIRBP.Вопросы нейрохирургии имени Н.Н. Бурденко. 2025;89(6-2):14-20
Лактобактерии и бактериальный вагиноз. Типирование видов и анализ уровней содержания в микробиоме.Молекулярная генетика, микробиология и вирусология. 2025;43(2):43-50
Анализ дифференциальной экспрессии генов в тканях миокарда у пациентов с гипертрофической кардиомиопатией.Молекулярная генетика, микробиология и вирусология. 2025;43(1):17-23

