Введение к работе
Актуальность темы
Возможность прогнозировать прогрессию злокачественных новообразований остается крайне важной задачей практической онкологии. Несмотря на широкие исследования, данное положение остается верным и для рака молочной железы (РМЖ), являющимся самым распространенным онкологическим заболеванием у женщин.
Одним из потенциальных маркеров агрессивного течения онкологических заболеваний является белок YB-1 (Y-box binding protein). Белок YB-1 входит в семейство ДНК/РНК-связывающих белков с эволюционно консервативным доменом холодового шока [Елисеева, И.А. и др., 2011]. Белок YB-1 участвует в регуляции как трансляции, так и транскрипции широкого спектра белков. На уровне трансляции YB-1, мажорный белок рибонуклеопротеидных частиц (РНП) цитоплазмы, может влиять на уровень общей синтетической активности в клетке [Ovchinnikov, L.P., 2001]. В ядре в качестве фактора транскрипции YB-1 регулирует экспрессию генов, содержащих Y-бокс в промоторе. В эту группу входят некоторые гены, кодирующие белки-транспортеры лекарственных препаратов, участвующие в возникновении множественной лекарственной устойчивости опухолевых клеток (МЛУ). МЛУ – это невосприимчивость популяции клеток к целому ряду лекарственных препаратов с различным химическим строением. Данный феномен часто препятствует успешной терапии злокачественных опухолей.
Возникновение МЛУ связывают как с повышенным содержанием YB-1 в клетках опухоли, так и с его локализацией в ядрах клеток [Генс, Г.П., 2010]. В некоторых работах было предложено рассматривать ядерную локализацию YB-1 как ранний маркер МЛУ [Kuwano, M., 2004]. Однако вопрос о том, экспрессия и/или локализация белка YB-1 являются более значимыми показателями лекарственной устойчивости и прогноза заболевания, остается открытым.
Недавно был обнаружен ещё один потенциальный механизм влияния белка YB-1 на опухолевую прогрессию. Было показано, что данный белок может секретироваться мезангиопролиферативными клетками почки и макрофагами, играя роль экстраклеточного митогена, влияя также на подвижность клеток [Frye, B.C., 2009]. Воздействие на опухолевые клетки экстраклеточного белка YB-1 ещё не изучено. Между тем, внеклеточный YB-1 может быть одним из факторов опухолевой прогрессии.
Основные цели и задачи исследования
Целью данной работы является изучение возможных механизмов влияния белка YB-1 на свойства опухолевых клеток, а также исследование связи экспрессии мРНК гена YB-1 и внутриклеточной локализации белка YB-1 со степенью агрессивности течения рака молочной железы человека (РМЖ)
Задачи работы:
-
Исследовать влияние химиотерапевтических препаратов на локализацию белка и экспрессию мРНК гена YB-1 в различных культурах малигнизированных клеток молочной железы;
-
Исследовать влияние химиотерапевтических препаратов на экспрессию мРНК генов МЛУ в культурах малигнизированных клеток молочной железы;
-
Исследовать влияние химиотерапевтических препаратов на экспрессию большого количества генов с помощью биочипа НТ-12 в культурах малигнизированных клеток молочной железы;
-
Исследовать влияние внеклеточного белка YB-1 на пролиферацию, миграцию и чувствительность к химиопрепаратам малигнизированных клеток молочной железы;
-
Исследовать экспрессию мРНК гена YB-1 в образцах опухолей больных РМЖ и ее корреляцию с клинико-морфологическими характеристиками опухолей и прогнозом заболевания;
-
Исследовать внутриклеточную локализацию белка YB-1 в образцах опухолей больных РМЖ и ее корреляцию с клинико-морфологическими характеристиками опухолей и прогнозом заболевания.
Научная новизна и практическая значимость исследования
При выполнении данного исследования был получен ряд приоритетных данных. Впервые исследовано воздействие химиопрепаратов различных механизмов действия, используемых при лечении РМЖ, на локализацию и экспрессию YB-1 в нескольких культурах малигнизированных клеток молочной железы. Впервые исследовано, как влияют химиотерапевтические препараты доксорубицин и цисплатин на экспрессию широкого круга генов в малигнизированных клетках молочной железы. Впервые обнаружено, что внеклеточный белок YB-1 усиливает пролиферацию и подвижность различных малигнизированных клеток молочной железы. Впервые показано, что внеклеточный белок YB-1 не влияет на чувствительность к химиопрепаратам малигнизированных клеток молочной железы.
Важным результатом данной работы является выявленная положительная корреляция между неоадъювантной (предоперационной) химиотерапией и ядерной локализацией белка YB-1 в опухолях молочной железы. Продемонстрировано, что количество мРНК YB-1 и его локализация в ядрах могут служить независимыми факторами прогноза. Впервые показано, что количество мРНК гена YB-1 является более достоверным маркером течения заболевания, нежели ядерная локализация белка YB-1. Особое значение определение экспрессии мРНК гена YB-1 приобретает у больных на ранних стадиях РМЖ (I-II стадия), позволяя выделить группу повышенного риска.
Основные положения, выносимые на защиту:
-
Перемещение белка YB-1 в ядра малигнизированных культивируемых клеток молочной железы зависит от химиопрепарата. Агенты, повреждающие ДНК (доксорубицин, цисплатин) приводят к транслокации YB-1 в ядра опухолевых клеток. Транслокация YB-1 зависит также от особенностей клеток (клеточного контекста).
-
Использование экспрессионных микрочипов, позволяющих исследовать активность 35 000 генов, показало, что воздействие доксорубицина и цисплатина на экспрессию генов в клетках культур РМЖ разнонаправленно. Оно может приводить не только к повышению, но и к снижению экспрессии генов АВС-транспортеров.
-
Внеклеточный белок YB-1 усиливает пролиферацию и миграцию малигнизированных клеток молочной железы, но не влияет на устойчивость клеток к химиопрепаратам.
-
Внутриклеточная локализация белка YB-1 и степень экспрессии мРНК гена YB-1, обнаруживаемые в опухолевых образцах после мастэктомии, являются независимыми прогностическими признаками для больных РМЖ. Повышенная экспрессия мРНК гена YB-1 в опухолевом материале достоверно коррелирует с увеличением частоты появления отдаленных метастазов (р=0.04).
-
В группе больных, которые получали неоадъювантную терапию, ядерная локализация белка YB-1 обнаруживается достоверно чаще (р=0.05), что свидетельствует о том, что неоадъювантная химиотерапия приводит к перемещению YB-1 в ядра опухолевых клеток.
Апробация работы
Диссертация апробирована и рекомендована к защите 16 октября 2012 года на совместной научной конференции лаборатории генетики опухолевых клеток, лаборатории механизмов химического канцерогенеза, лаборатории молекулярной эндокринологии НИИ Канцерогенеза ФГБУ «РОНЦ им. Н. Н. Блохина» РАМН.
Публикации
По теме диссертации опубликовано 10 печатных работ, в том числе 1 статья в иностранном издании, 4 статьи опубликованы в журналах, рекомендованных ВАК МОН РФ соискателям ученой степени кандидата медицинских наук.
Структура и объем диссертации
Диссертация изложена на 117 страницах машинописного текста, содержит 31 рисунок, 13 таблиц, состоит из глав: «Введение», «Обзор литературы», «Материалы и методы», «Результаты», «Обсуждение результатов», «Выводы», «Список литературы». Список литературы включает 104 источника, в том числе 4 публикации в отечественных рецензируемых изданиях.
