Východiska: V současné době dosahuje efektivita radioterapie u nádorů rekta přijatelné úrovně pouze u malého počtu pacientů (mají kompletní klinickou odpověď), což je spojeno se vznikem radiorezistence maligních buněk. Komplexní studie, která integruje různé epigenetické parametry, by vysvětlila řadu molekulárních mechanizmů radiorezistence rektálních nádorových buněk a identifikovala seznam nových biomarkerů. V posledním desetiletí byla pomocí vysoce výkonného sekvenování prokázána existence regulační sítě kompetitivně interagujících RNA, skládající se z dlouhých nekódujících RNA, mikroRNA a mRNA. Cíl: Cílem studie bylo analyzovat rysy fungování regulační sítě kompetitivně interagujících RNA u pacientů s karcinomem rekta, kteří jsou radiorezistentní a citliví na radioterapii. Materiál a metody: Studie byla provedena na 500 pacientech s diagnózou karcinomu rekta. Radioterapie byla prováděna na lineárním urychlovači částic Novalis TX podle standardního protokolu (jednorázová fokální dávka 2,4 Gy, celková fokální dávka 54,0 Gy). Preparáty celkové RNA byly izolovány z párových bioptických fragmentů podmíněně normálních a nádorových tkání rekta (získaných videokolonoskopií). Relativní množství transkriptů mRNA, microRNA a lncRNA bylo hodnoceno metodou RT-qPCR. Bioinformatická analýza byla použita ke stanovení pravděpodobnosti potenciálních interakcí mezi zkoumanou mRNA, mikroRNA a lncRNA. Ukázalo se, že účinnost radioterapie závisí na úrovni exprese mikroRNA (miRNA-195-5p; miRNA-4257; miRNA-5187-5p; miRNA-149-5p; miRNA-138 -1-3p; miRNA-6798-5p; miRNA-6819-5p; miRNA-4728-5p; miRNA-1249-5p; miRNA-557; miRNA-1273h-5p; miRNA-6737-5p; miRNA-6808-5p; miRNA-3202; miRNA-5195-3p; miRNA-130b-3p) a lncRNA (XIST, HELLPAR, NEAT1 HELLPAR, NEAT1, AC008124.1, LINC01089, LINC01547 a VASH1-AS1), které regulují systém opravy DNA (H2AX a RBBP8) a apoptózu (BCL2). Závěr: Komplexní studium vlastností regulační sítě kompetitivně interagujících RNA a účinnosti radioterapie u nádorů rekta umožnilo stanovit mechanizmy vzniku radiorezistence a její prediktory.

Background: Currently, rectal tumors radiotherapy effectiveness reaches an acceptable level only in a small number of patients (they have a complete clinical response), which is associated with the formation of malignant cells radioresistance. A comprehensive study that integrates various epigenetic parameters would explain a number of molecular mechanisms of rectal tumor cells radioresistance and identify new biomarkers. In the last decade, using high-throughput sequencing, the competitively interacting RNAs regulatory network (long non-coding RNAs, miRNAs and mRNAs) has been shown. Purpose: The aim of the study was to analyze the features of competitively interacting RNAs regulatory network functioning in patients with rectal cancer who are radioresistant and sensitive to radiotherapy. The study was performed on 500 patients with diagnosed rectal cancer. Radiotherapy was performed on a Novalis TX linear particle accelerator according to the standard protocol (single focal dose 2.4 Gy, total focal dose 54.0 Gy). Total RNA preparations were isolated from paired biopsy fragments of tumor and non-tumor tissues of the rectum (obtained by video-colonoscopy). The relative abundance of mRNA, miRNA and lncRNA transcripts was assessed by the RT-qPCR method. Using bioinformatic analysis, the probability of potential interactions between the investigated mRNA, miRNA and lncRNA was determined. It has been shown that the effectiveness of radiotherapy depends on the level of miRNA (miRNA-195-5p; miRNA-4257; miRNA-5187-5p; miRNA-149-5p; miRNA-138 -1-3p; miRNA-6798-5p; miRNA-6819-5p; miRNA-4728-5p; miRNA-1249-5p; miRNA-557; miRNA-1273h-5p; miRNA-6737-5p; miRNA-6808-5p; miRNA-3202; miRNA-5195-3p; miRNA-130b-3p) and lncRNA (XIST, HELLPAR, NEAT1, AC008124. 1, LINC01089, LINC01547, and VASH1-AS1) expression, which regulate the DNA repair system (H2AX, RBBP8) and apoptosis (BCL2). Conclusion: A comprehensive study of competitively interacting RNAs regulatory network and radiotherapy effectiveness of rectal tumors made it possible to establish the mechanisms of radioresistance formation and its biomarkers.

National Medical Research Centre for Oncology Russian Federation Rostov on Don

Regulační síť kompetitivně interagujících RNA a účinnost radioterapie u nádorů rekta

Citace poskytuje Crossref.org