ТРАНСКРИПТОМНЫЙ АНАЛИЗ КЛЕТОК МЕЛАНОМЫ, ПОЛУЧЕННЫХ ИЗ РАЗЛИЧНЫХ УЧАСТКОВ ПЕРВИЧНОЙ ОПУХОЛИ

Introduction. Intratumor heterogeneity is a characteristic feature for most malignant tumors, including cutaneous melanoma. This property represents one of the main obstacles  for effective targeted therapy, due to the different sensitivity to chemotherapeutic agents on  various tumor cells subclones. Treatment of malignant tumors requires an individual approach to choose the most appropriate treatment regimen.The purpose of the study was to evaluate differences in melanoma tissue samples obtained from different parts of one patient’s primary tumor at the transcriptomic level.Material and Methods. Melanoma cell cultures obtained from both central and peripheral parts of the primary tumor of two patients were used in the study.Results. Subclones from different parts of the first patient’s tumor were similar, whereas the second patient demonstrated significant differences at the transcriptomic level (in 2953  transcripts out of 48226). In the cells of the central zone of the second patient’s tumor, an  increase in mRNA of the genes encoding proteins associated with tumor-specific immune  response, as well as ABC-family transport proteins and cytokine signaling molecules, were  noted. In the cells from the peripheral area of the same tumor, a more intensive transcription of genes encoding extracellular matrix and inflammatory response  proteins was observed. Taken all round, the differences between the subclones of the second  patient’s cells were relevant to some signaling cascades playing a leading role in  oncogenesis (MAPK, PI3K-Akt-mTOR, VEGFA-VEGFR2, etc.).Conclusion. The study allowed  evaluation of differences between cancer cells within a tumor at the transcriptional level in order to search for further approaches to personalized melanoma therapy.Введение. Внутриопухолевая гетерогенность представляет собой характерную черту большинства злокачественных новообразований, в том числе и меланомы кожи. Данное свойство является  одним из препятствий для проведения эффективной таргетной терапии, поскольку у различных субклонов опухолевых клеток наблюдается вариабельная чувствительность к данным препаратам. С  современных позиций терапия злокачественных новообразований требует персонифицированного подхода  для каждого конкретного пациента.Цель исследования – оценка возможных различий между тканями меланомы, выделенными из различных участков первичной опухоли одного пациента на транскриптомном уровне.Материал и методы. В работе были использованы культуры клеток меланомы, полученные из центральной и периферической частей первичной опухоли двух пациентов. Исследование транскриптомов клеток  проводили методом микрочипирования с последующим биоинформатическим анализом.Результаты. В клетках меланомы первого пациента, полученных из центрального и периферического  участков одной опухоли, не было выявлено различий по транскриптомному профилю. У второго пациента  имели место существенные различия (по 2953 транскриптам из 48226). В клетках, полученных из  центрального участка опухоли, выявлено повышение мРНК генов, кодирующих белки, ассоциированные с  иммунным ответом опухоли, транспортные белки ABC‑семейства, сигнальные молекулы класса цитокинов. В  культуре клеток, выделенной из периферического участка этой же опухоли, зарегистрировано увеличение  уровня мРНК генов, кодирующих белки внеклеточного матрикса и воспалительного ответа. В целом  различия между субклонами клеток второго пациента касались ряда сигнальных каскадов, играющих  ведущую роль в онкогенезе (MAPK, PI3K-Akt-mTOR, VEGFAVEGFR2 и др). Заключение. Проведенное  исследование позволяет оценить возможные различия между клетками внутри опухоли на  транскрипционном уровне с целью поиска новых подходов для персонифицированной терапии

ОСОБЕННОСТИ ЭКСПРЕССИОННОГО ПРОФИЛЯ МИКРОРНК В КЛЕТКАХ МЕЛАНОМЫ И ОПУХОЛЕВОМ МИКРООКРУЖЕНИИ

Melanoma of the skin is considered as multiplex neoplastic system characterized by high tumor heterogeneity. MicroRNAs are a class of epigenetic regulators by which 90 % of human genome is controlled. At the present time more than 1 500 types of microRNAs is identified. Comparative analysis of microRNA expression profile is performed in melanoma, melanocytic nevi and tumor microenvironment in the present study. The differences of microRNA expression levels should be under further consideration to evaluate their functional significance in melanomagenesis and possible application as melanoma prognostic and diagnostic markers.Меланома кожи относится к многокомплексным неопластическим системам, характеризующимся высокой степенью гетерогенности опухолевой ткани. МикроРНК являются разновидностью эпигенетических регуляторов экспрессии генов. На сегодняшний день известно более 1 500 разновидностей микроРНК, а также установлено, что около 90 % генома человека регулируется посредством микроРНК. В данном исследовании проведен сравнительный анализ экспрессии микроРНК на основе микрочипирования в образцах клеток меланомы, опухолевого окружения, а также меланоцитарных невусов. Выявленные различия в уровне экспрессии микроРНК между тремя исследуемыми группами требуют дальнейшего разъяснения с целью уточнения функциональной роли отдельных микроРНК в развитии меланомы, а также для потенциального использования в качестве прогностических и диагностических маркеров

Lipase-catalyzed Reactions at Interfaces of Two-phase Systems and Microemulsions

This work describes the influence of two polar lipids, Sn-1/3 and Sn-2 monopalmitin, on the activity of lipase in biphasic systems and in microemulsions. In previous communications, we have shown that Sn-2 monoglycerides can replace Sn-1,3 regiospecific lipases at the oil–water interface, causing a drastically reduced rate of lipolysis. We here demonstrate that even if the lipase is expelled from the interface, it can catalyze esterification of the Sn-2 monoglyceride with fatty acids in both macroscopic oil–water systems and in microemulsions, leading to formation of di- and triglycerides

ПОВЫШЕНИЕ УРОВНЯ ЭКСПРЕССИИ miR-204-5P В КЛЕТКАХ МЕЛАНОМЫ ПОД ВОЗДЕЙСТВИЕМ ДАКАРБАЗИНА

Various types of tissues was analyzed, and the algorithm for summing neutron and photon doses in neutronMiRNA s are involved in the regulation of numerous critical biological processes, including cell proliferation, differentiation, migration and invasion. They function as oncogenes or tumor suppressors according to the nature of the target. It has been previously determined that miR-204-5p miRNA is characterized by the increased level in melanoma. The aim of this study was to determine the effects of changes in the level of microRNA expression when dacarbazine was exposed to melanoma cells in vitro and synthetic miR-204-5p in vivo. The expression levels of miR-204-5p and miR-211 in melanoma cells were determined by real-time PCR. Antitumor effects in vivo were verified in assessing the growth dynamics of the tumor node. Toxic effects were assessed by animal behavior, fluid intake, feed, and ALT , AST , creatinine, urea levels. In the model of melanoma C57BL6, it was revealed that the introduction of the synthetic miR-204-5p did not cause significant changes in the investigated microRNA in tumor cells. At the same time, the antitumor effects of dacarbazine in melanoma cells in vitro led to an increase in the level of the investigated microRNA by more than 20 times. The results of the study indicated the possibility of compensating the level of miR-204-5p under the influence of cytostatic therapy. Taking into account the previously revealed miR-204-5p inhibitory effect on the proliferation of melanoma cells, we can assume that this miRNA can play a role in maintaining the dermal state of tumor cells. Further studies are required to understand the metastasis development and predict the response to antitumor therapy for melanoma.МикроРНК участвуют в регуляции на эпигенетическом уровне многочисленных критических биологических процессов, включая клеточную пролиферацию, дифференцировку, миграцию и инвазию, функционируя в качестве онкосупрессоров или онкогенов. Ранее было определено, что микроРНК miR-204-5p характеризуется сниженным уровнем при меланоме. Основной целью данного исследования явилось определение эффектов изменения уровня экспрессии микроРНК при воздействии на клетки меланомы цитостатическим агентом дакарбазином in vitro, а также синтетическим аналогом miR-204-5p in vivo. Уровень экспрессии miR-204-5p и miR-211 в клетках меланомы оценивали с помощью ПЦР в реальном времени. Противоопухолевые эффекты in vivo определялись при оценке динамики роста опухолевого узла. Токсические эффекты оценивались по поведению животных, потреблению жидкости, корма, а также по уровню АЛТ, АСТ, креатинина, мочевины. На модели меланомы C57BL6 определено, что введение синтетического аналога miR-204-5p не вызвало значимых изменений исследуемой микроРНК в опухолевых клетках. Вместе с тем противоопухолевый препарат дакарбазин в клетках меланомы in vitro приводил к повышению уровня исследуемой микроРНК более чем в 20 раз. Полученные результаты исследования указывают на возможность восстановления уровня miR-204-5p под воздействием цитостатической терапии. С учетом выявленного нами ранее ингибирующего эффекта miR-204-5p на пролиферацию клеток меланомы стоит предположить, что данная микроРНК может играть роль в поддержании дормантного состояния опухолевых клеток. Полученные данные требуют дальнейшего разъяснения, так как это может иметь значение для понимания развития метастазирования, а также прогнозирования эффективности противоопухолевой терапии при меланоме

Features of matrix metalloproteinase-2 expression in the nuclei of tumor cells of a skin melanoma

Goal of the study. To compare expression of matrix metalloproteinase-2 (MMP-2) in the nuclei and cytoplasm of tumor cells and assess the mutual relation between the localization of MMP-2 expression and different clinical and morphologic criteria in patients with a skin melanoma. Materials and methods. Tumor samples obtained from paraffin blocks taken from patients suffering from a skin melanoma and treated at the Krasnoyarsk Territorial Oncologic Dispensary served as the object of the study. Skin tissue samples taken from patients suffering from a skin melanoma (n = 44) were obtained from the Krasnoyarsk Territorial Pathological Anatomy Bureau. Immunohistochemistry was performed based on a standard technique using primary anti-matrix metalloproteinase-2 antibodies. Results. MMP-2 expression was revealed in the nuclei of tumor cells of a skin melanoma in 43.1% of cases and in the cytoplasm in 56.9% of cases. No significant differences in MMP-2 expression in the nuclei and cytoplasm were revealed (p = 0.33). Patients with nuclear expression in tumor cells are characterized by a more favorable prognosis than patients with cytoplasmic enzyme expression in tumor complexes. No dependence of the intracellular localization of MMP-2 expression on the patient sex or age, tumor localization, Clark level of invasion, Breslow’s thickness, particular features of tumor lymphocyte infiltration, tumor growth phase, histological subtype, pigmentation, tumor ulceration and tumor stage according to AJCC (American Joint Committee on Cancer) was revealed. Conclusion. MMP-2 located in the nuclei can be related to hypoxia in the tumor tissue as well as increased peroxynitrite level, which, in its turn, can have an effect on the function and regulation of matrix metalloproteinases. Moreover, MMP-2 with an atypical localization can be related to tumor cells with different biological characteristics within the same tumor, which characterize the intratumoral heterogeneity of neoplasms. The biological and clinical role of changes in the intracellular localization of the enzyme needs further explanation

The combination of mutations in BRAF and NRAS genes within a one tumor in patients with cutaneous melanoma

The paper provides a clinical description and analysis of two melanoma cases with mutations in the BRAF and NRAS gene within one tumor. Until recently, it was believed that mutations in the BRAF and NRAS genes are exclusive and do not occur within the same tumor. Later it was revealed that these mutations can exist within one tumor, but this is still quite a rare phenomenon. Molecular genetic analysis of the tumor obtained from both patients showed a mutation in the 15 exon of the BRAF gene c.1799T>A (V600E) and exon 2 of the NRAS p.G13S gene (p.37 G>A). The expression level of non-mutant NRAS protein was different in both cases. In conclusion, so in one patient, despite the presence of a mutation in the NRAS gene, the level of expression of the non-mutant protein was absent, which can be related to possible posttranscriptional disorders in the regulation of gene expression