Исследование Института рака Японского фонда исследований рака (JFCR), которое было опубликовано сегодня в ведущем международном научном журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, показывает, что некодирующая РНК, полученная из перицентромерных повторяющихся последовательностей, провоцирует экспрессию воспалительных генов при старении и рак.
Старение - это состояние необратимой остановки клеточного цикла, вызванной несколькими факторами стресса, например, старением, ожирением, лучевой терапией и химиотерапией. Стареющие клетки, которые накапливаются in vivo во время старения, взаимодействуют с окружающими тканями посредством выработки провоспалительных белков, называемых секреторным фенотипом, связанным со старением (SASP), который играет множество физиологических и патологических ролей. У пожилых людей воспалительные факторы SASP способствуют возникновению множества возрастных заболеваний, включая рак . Следовательно, выяснение регуляторного механизма SASP имеет важное значение для разработки новых профилактических и терапевтических стратегий против возрастного рака.
Команда исследователей JFCR выдвинула гипотезу, что аберрантная архитектура хроматина, наблюдаемая в стареющих клетках, может быть связана с SASP, и начала анализ общегеномного взаимодействия хроматина и экспрессии генов с использованием методов секвенирования следующего поколения. Они обнаружили, что область, содержащая перицентромерные повторяющиеся последовательности, называемые сателлитом II человека (hSATII), которые эпигенетически подавляются в нормальных клетках., показал заметно открытое состояние в стареющих клетках. Кроме того, экспрессия некодирующей РНК (РНК hSATII) заметно повышалась во время клеточного старения. Дальнейший анализ показал, что РНК hSATII усиливает экспрессию SASP-подобного воспалительного гена, нарушая взаимодействия хроматина в некоторых областях гена SASP за счет функционального нарушения CCCTC-связывающего фактора (CTCF), что важно для поддержания целостности генома.
«Небольшие внеклеточные везикулы (EV), секретируемые из раковых и стромальных клеток, динамически способствуют возникновению и прогрессированию опухоли не клеточно-автономным образом в микросреде опухоли. Интересно, что количество hSATII РНК было выше в небольших EV, полученных из стареющих клеток, чем в тех, которые происходят из пролиферирующих клеток. Таким образом, наши данные предполагают, что РНК hSATII, полученная из стареющих стромальных клеток, переносится в окружающие клетки через небольшие EV и функционирует как SASP-подобный воспалительный фактор в микроокружении опухоли ».
Кроме того, исследователи обнаружили, что РНК hSATII хорошо обнаруживается в раковых клетках хирургических образцов от пациентов с первичной карциномой толстой кишки. Поразительно, что популяция РНК-положительных клеток hSATII была значительно выше среди связанных с раком фибробластов, чем фибробластов в нормальных стромальных тканях.
«Эти результаты подчеркивают новую роль РНК hSATII, которая поддерживает развитие опухоли не клеточно-автономным образом за счет секреции SASP-подобных воспалительных факторов и небольших ЭВ. Понимание этого молекулярного механизма может облегчить разработку новых профилактических и терапевтических стратегии против возрастных патологий в будущем ».
