Исследователи определили новый ген, вовлечённый в патогенез ретинобластомы

Учёные из Медицинской школы Миллера Университета Майами (University of Miami Miller School of Medicine), Университета Айовы (University of Iowa) и Юго-западного медицинского центра Техасского университета (University of Texas Southwestern Medical Center) обратились к мультиомному подходу, чтобы выяснить последствия инактивации опухолевого супрессора RB1 при ретинобластоме — распространённой и опасной опухоли глаза, которая может возникать у детей.

«Несмотря на значительные улучшения в терапии и рост выживаемости пациентов с этим диагнозом за последнее столетие, тяжёлые нарушения зрения и потеря глаза всё ещё встречаются. Это происходит отчасти из-за устойчивости к лечению и токсичности применяемых в настоящее время химиотерапевтических средств. Мы считаем, что лучшее понимание молекулярных взаимосвязей в ретинобластоме может способствовать разработке более специфичных и эффективных методов таргетной терапии», — сообщили старший автор статьи, опубликованной в журнале Science Advances, Уильям Харбор (William Harbour), научный сотрудник Медицинской школы Миллера Университета Майами, и его коллеги.

Исследователи провели секвенирование экзома 103 первичных образцов ретинобластомы и полногеномное секвенирование 4 опухолей. Они также оценили экспрессию генов для 20 образцов с помощью секвенирования РНК, а для 5 – с помощью секвенирования РНК одиночных клеток.

Полученные результаты позволили предположить, что характерная для ретинобластомы инактивация RB1 освобождает ген эстроген-связанного рецептора гамма (ESRRG — estrogen-related receptor gamma) от его обычной регуляции RB1, что, в свою очередь, усиливает экспрессию ESRRG, особенно в условиях гипоксии, характерной для опухолевых клеток ретинобластомы.

«Мы обнаружили, что ESRRG является важным медиатором гипоксической адаптации и выживания клеток ретинобластомы, который активируется при инактивации RB1. Эти данные свидетельствуют о влиянии этого гена на повышение активности ESRRG во время прогрессии ретинобластомы и дают нам потенциальную мишень для терапии», — объяснили авторы.

Наряду с мутациями RB1, которые были обнаружены в 94% образцов, команда обратила внимание на частые варианты в таких генах, как BCOR, FCGBP, NSD1, BRCA2 и PI4KA, а также мутации, приводящие к усилению или потере функции, затрагивающие хромосомы 1, 6, 16 и другие.

«Примечательно, — отметили исследователи, — что большинство белков, кодируемых мутировавшими генами, участвуют в сети белковых взаимодействий рецептора эстрогена и эстроген-связанного рецептора гамма, вовлечённых в развитие, нейрогенез, метаболизм, гипоксию и регуляцию клеточного цикла».

Команда, основываясь на результатах экспериментов с транскриптомом и секвенированием РНК одиночных клеток, а также на данных хромосомных анализов, указывающих на особую роль мутаций усиления функции или перестройки с участием области первой хромосомы, содержащей ESRRG, сфокусировала свои дальнейшие исследования именно на этом гене.

Затем исследователи, чтобы лучше понять регуляцию ESRRG и его потенциальную роль при ретинобластоме, использовали такие подходы, как ESRRG-таргетное секвенирование хроматинового иммунопреципитата, его количественная ПЦР, анализ сетей белковых взаимодействий, эксперименты по ко-иммунопреципитации и анализы репортерных генов. Результаты работы показали взаимодействие между ESRRG и RB1, который, как оказалось, ингибирует активность ESRRG.

В отсутствие RB1 команда наблюдала значительное увеличение экспрессии ESRRG и усиление реакции на гипоксию в экспериментах с человеческими клеточными линиями. В то время как гибель клеток и восприимчивость к гипоксии происходили после выключения ESRRG с помощью короткой молекулы РНК или таргетирования этого гена агонистом GSK5182.

«В совокупности полученные результаты позволяют предположить, что RB1 гасит вызванный гипоксией всплеск активности ESRRG, а потеря RB1 отменяет этот гомеостатический механизм, в результате чего зарождающиеся клетки ретинобластомы становятся всё более зависимыми от ESRRG в гипоксическом микроокружении опухоли», — сообщили авторы, добавив, что «необходимы дальнейшие исследования для изучения потенциальной роли ингибирования ESRRG в лечении ретинобластомы».