medalphabetМедицинский алфавитMedical alphabet2078-56312949-2807ООО «Альфмед»10.33667/2078-5631-2022-5-23-27medalphabet-2587Research ArticleСтатьиДифференциальный профиль экспрессии генов и его влияние на выживаемость больных раком тела матки, по данным интегративного биоинформационного и клинико-генетического анализаDifferential profile gene expression and its influence on survival in patients with uterine body cancer by integrative bioinformation and clinical genetic analysisДемидоваА. А.DemidovaA. A.

Демидова Александра Александровна, к. м. н., доцент, зав. кафедрой медицинской и биологической физики

г. Ростов-на-Дону

Demidova Alexandra A., PhD Med, associate professor, head of Dept of Medical and Biological Physics

Rostov-on-Don

alald@inbox.ruКоваленкоН. В.KovalenkoN. V.

Коваленко Надежда Витальевна, к. м. н., гл. врач, зав. кафедрой онкологии, гематологии и трансплантологии

Волгоград

Kovalenko Nadezhda V., PhD Med, chief physician

Volgograd

nadvitkovalenko@rambler.ruБурцевД. В.BurtsevD. V.

Бурцев Дмитрий Владимирович, д. м. н., доцент, зав. кафедрой персонализированной и трансляционной медицины, гл. врач

г. Ростов-на-Дону

Burtsev Dmitry V., DM Sci (habil.), associate professor, head of Dept of Personalized and Translational Medicine, chief physician

Rostov-on-Don

omldc@omldc-rnd.ruГладкихО. Н.GladkikhO. N.

Гладких Олег Николаевич, хирург-онколог

г. Ростов-на-Дону

Gladkikh Oleg N., surgeon-oncologist

Rostov-on-Don

omldc@omldc-rnd.ruДомашенкоЕ. В.DomashenkoE. V.

Домашенко Елена Владимировна, к. м. н., врач-гинеколог

г. Ростов-на-Дону

Domashenko Elena V., PhD Med, gynecologist

Rostov-on-Don

omldc@omldc-rnd.ruФГБОУ ВО «Ростовский государственный медицинский университет» Минздрава РоссииРоссияRostov State Medical UniversityRussian FederationГБУЗ «Волгоградский областной клинический онкологический диспансер»; Институт непрерывного медицинского и фармацевтического образования ФГБОУ ВО «Волгоградский государственный медицинский университет» Минздрава РоссииРоссияVolgograd Regional Clinical Oncological Dispensar; Volgograd State Medical UniversityRussian FederationФГБОУ ВО «Ростовский государственный медицинский университет» Минздрава России; ГАУ РО «Областной консультативно-диагностический центр»РоссияRegional Consultative and Diagnostic Centre; Rostov State Medical UniversityRussian FederationГАУ РО «Областной консультативно-диагностический центр»РоссияRegional Consultative and Diagnostic CentreRussian Federation20220505202215Диагностика и онкотерапия (1)2327Copyright © Демидова А.А., Коваленко Н.В., Бурцев Д.В., Гладких О.Н., Домашенко Е.В., 20222022Демидова А.А., Коваленко Н.В., Бурцев Д.В., Гладких О.Н., Домашенко Е.В.Demidova A.A., Kovalenko N.V., Burtsev D.V., Gladkikh O.N., Domashenko E.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.med-alphabet.com/jour/article/view/2587Цель исследования

Цель исследования. Осуществить анализ сведений о дифференциальной экспрессии генов с выделением основных сигнальных путей при эндометриальной карциноме и редких формах рака тела матки с помощью биоинформационных технологий и определить влияние генетического профиля на выживаемость больных.

Материалы и методы

Материалы и методы. Идентификацию дифференциально экспрессируемых генов в опухолевых клетках при эндометриальной карциноме, а также их влияние на выживаемость проводили с помощью использования баз данных Gene Expression Omnibus, Атласа генома рака, DAVID, STRING и программного сетевого обеспечения Bioconductor packages, Cytoscape. Кроме того, анализировали выживаемость 2756 больных раком тела матки по данным ракового регистра Ростовской и Волгоградской области. Методом ПЦР в реальном времени оценивали экспрессию гена CDKN2A в опухолевых клетках при эндометриальной карциноме, светлоклеточном и серозном раке тела матки с последующей оценкой влияния экспрессии гена на выживаемость больных.

Результаты

Результаты. При раке тела матки выявлена высокая экспрессионная активность генов CDKN2A, L1CAM, ERBB2, PAX8, UBE2C, CLDN4, KIF2C, AURKB и TNNT1 по сравнению с нормальным эндометрием. Экспрессия гена CDKN 2A резко возрастала при серозном и светлоклеточном раке и была многократно выше по сравнению с эндометриоидной опухолью. Гиперэкспрессия гена CDKN2A при серозном и светлоклеточном раке сопряжена с развитием летального исхода и теряла свою независимость как предиктора при эндометриальной аденокарциноме.

Вывод

Вывод. Оценка экспрессии гена CDKN2A перспективна для расширения молекулярно-генетической классификации рака тела матки и прогноза выживаемости больных при редких формах рака тела матки.

Purpose of the study

Purpose of the study. To analyze the data on differential gene expression with the isolation of the main signaling pathways in endometrial carcinoma and rare forms of uterine cancer using bioinformation technologies and to determine the effect of the genetic profile on the survival of patients.

Materials and methods

Materials and methods. The identification of differentially expressed genes in tumor cells in endometrial carcinoma, as well as their effect on survival, was carried out using the Gene Expression Omnibus database, the Atlas of the cancer genome, DAVID, STRING and the Bioconductor packages, Cytoscape network software. In addition, we analyzed the survival rate of 2756 patients with uterine cancer according to the cancer registry of Rostov and Volgograd regions. Real-time PCR analysis was used to assess the expression of the gene CDKN2A in tumor cells in endometrial carcinoma, clear cell and serous carcinoma of the uterine body, followed by an assessment of the effect of gene expression on patient survival.

Results

Results. In uterine cancer, high expression activity of the genes CDKN2A, L1CAM, ERBB2, PAX8, UBE2C, CLDN4, KIF2C, AURKB, and TNNT1 was found in comparison with normal endometrium. Expression of the gene CDKN 2A sharply increased in serous and clear cell carcinomas and was many times higher than in endometrioid tumors. Overexpression of the gene CDKN2A in serous and clear cell carcinomas is associated with the development of death and lost its independence as a predictor of endometrial adenocarcinoma.

Conclusion

Conclusion. Evaluation of gene expression CDKN 2A is promising for expanding the molecular genetic classification of uterine cancer and predicting the survival of patients with rare forms of uterine cancer.

эндометриальная аденокарциномасерозный рак тела маткисветлоклеточный рак тела маткидифференциально экспрессируемые генывыживаемость больныхпрогнозбиоинформационный анализendometrial adenocarcinomaserous uterine cancerclear cell cancer of the uterine bodydifferentially expressed genespatient survivalprognosisbioinformatic analysisReferencesГрязнов С. А. Перспективы биоинформатики. Международный журнал гуманитарных и естественных наук. 2021; 6–2 (57): 100–102. https://doi.org/10.24412/2500–1000–2021–6–2–100–102Gryaznov S.A. Perspectives of bioinformatics. International Journal of the Humanities and Natural Sciences. 2021; 6–2(57): 100–102. https://doi.org/10.24412/2500–1000–2021–6–2–100–102Pereginya O.V., Lutsenko T.M. Тranslation medicine, biomedicine and medical biotechnology: the transition to personalized medicine. Biotechnologia Acta. 2020; 13 (2): 5–11. https://doi.org/10.15407/biotech13.02.005Pereginya O.V., Lutsenko T.M. Тranslation medicine, biomedicine and medical biotechnology: the transition to personalized medicine. Biotechnologia Acta. 2020; 13 (2): 5–11. https://doi.org/10.15407/biotech13.02.005Дедов И.И. Персонализированная медицина. Вестник Российской академии медицинских наук. 2019;74 (1): 61–70. https://doi.org/10.15690/vramn1108Dedov I.I. Personalized medicine. Bulletin of the Russian Academy of Medical Sciences. 2019; 74 (1): 61–70. https://doi.org/10.15690/vramn1108Осипова Т. В., Бухман В. М. Биомаркеры трансляционной медицины. Российский биотерапевтический журнал. 2018; 17 (1): 6–13. https://doi.org/10.17650/1726–9784–2018–17–1–6–13Osipova T. V., Bukhman V. M. Biomarkers of translational medicine. Russian Biotherapeutic Journal. 2018; 17 (1): 6–13. https://doi.org/10.17650/1726–9784–2018–17–1–6–13Huttlin E. L., Bruckner R. J., Paulo J.A. Cannon J.R., Ting L., Baltier K., Colby G. Architecture of the human interactome defines protein communities and disease networks. Nature. 2017; 545 (7655): 505–509. https://doi.org/10.1038/nature22366Huttlin E. L., Bruckner R. J., Paulo J.A. Cannon J.R., Ting L., Baltier K., Colby G. Architecture of the human interactome defines protein communities and disease networks. Nature. 2017; 545 (7655): 505–509. https://doi.org/10.1038/nature22366Глухов А . И., Хучуа З . А., Грызунова Г . К., Астахов Д . В . , Данилевский М.И. Интерактомика в трансляционной медицине. Сеченовский вестник. 2018; 1 (31): 4–15.Glukhov A.I., Khuchua Z.A., Gryzunova G.K., Astakhov D.V., Danilevsky M.I. Interactomics in translational medicine. Sechenovskiy Bulletin. 2018; 1 (31): 4–15.Спринджук М.B., Титов Л.П., Кончиц А.П., Можаровская Л.В. Cовременные алгоритмы обработки данных транскриптомов: обзор методов и результаты апробации. Системный анализ и прикладная информатика. 2021; 2: 54–62.Sprindzhuk M.V., Titov L.P., Konchits A.P., Mozharovskaya L.V. Modern algorithms for processing transcriptome data: a review of methods and results of approbation. System Analysis and Applied Informatics. 2021; 2: 54–62.Кит О. И., Гвалдин Д. Ю., Трифанов В. С., Колесников Е. Н., Тимошкина Н. Н. Молекулярно-генетические особенности нейроэндокринных опухолей поджелудочной железы. Генетика. 2020; 56 (2): 142–160. https://doi.org/10.31857/S001667582002006XKit O.I., Gvaldin D. Yu., Trifanov V. S., Kolesnikov E.N., Timoshkina N.N. Molecular and genetic features of pancreatic neuroendocrine tumors. Genetics. 2020; 56 (2): 142–160. https://doi.org/10.31857/S001667582002006XКит О. И., Тимошкова М.Ю., Максимов А.Ю., Вереникина Е. В., Кечерюкова М. М., Лукбанова Е. А. Экспрессия микро-РНК у больных со злокачественными и предраковыми заболеваниями шейки матки. Медицинский вестник Северного Кавказа. 2020; 15 (4): 519–522. https://doi.org/10.14300/mnnc.2020.15122Kit O.I., Timoshkova M. Yu., Maksimov A. Yu., Verenikina E.V., Kecheryukova M.M., Lukbanova E.A. Expression of miRNA in patients with malignant and precancerous diseases of the cervix. Medical Bulletin of the North Caucasus. 2020; 15 (4): 519–522. https://doi.org/10.14300/mnnc.2020.15122Ung M.H., Liu C.C., Cheng C. Integrative analysis of cancer genes in a functional interactome. Sci Rep. 2016; 6: 29228. https://doi.org/10.1038/srep29228Ung M.H., Liu C.C., Cheng C. Integrative analysis of cancer genes in a functional interactome. Sci Rep. 2016; 6: 29228. https://doi.org/10.1038/srep29228Talhouk A., McConechy M.K., Leung S. Confirmation of ProMisE: a simple, genomics-based clinical classifier for endometrial cancer. Cancer. 2017; 123: 802–813. https://doi.org/10.1002/cncr.30496Talhouk A., McConechy M.K., Leung S. Confirmation of ProMisE: a simple, genomics-based clinical classifier for endometrial cancer. Cancer. 2017; 123: 802–813. https://doi.org/10.1002/cncr.30496Wujcicka W., Zajac A., Szyllo K., Smolarz B., Romanowicz H., Stachowiak G. Association of SNPs in CDKN2A (P14ARF) tumour suppressor gene with endometrial cancer in postmenopausal women. In Vivo. 2020; 34 (2): 943–951. https://doi.org/10.21873/invivo.11862.Wujcicka W., Zajac A., Szyllo K., Smolarz B., Romanowicz H., Stachowiak G. Association of SNPs in CDKN2A (P14ARF) tumour suppressor gene with endometrial cancer in postmenopausal women. In Vivo. 2020; 34 (2): 943–951. https://doi.org/10.21873/invivo.11862.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.