Особливості транскрипційної активності генів CDH1, CTNNB1 та експресії кодованих ними молекул Е-кадгерину, β-катеніну на I, II, III, IV стадіях розвитку колоректальної аденокарциноми

Abstract

Мета роботи – аналіз рівнів експресії мРНК генів CDH1, CTNNB1 і кодованих ними молекул Е-кадгерину, β-катеніну та їхніх зв’язків із рівнем транскрипційної активності гена KRAS на I, II, III, IV стадіях (pTNM) розвитку колоректальної аденокарциноми (КРА). Матеріали та методи. Виконали паралельне імуногістохімічне та молекулярно-генетичне, патогістологічне дослідження операційного матеріалу КРА 40 пацієнтів (4 групи спостереження – I, II, III, IV стадії за градацією pTNM, 10 спостере¬жень у кожній групі), а також секційного матеріалу 10 фрагментів стінки дистальних відділів товстої кишки звичайної гістологічної будови (група контролю). Результати. КРА порівняно з незміненою слизовою оболонкою дистальних відділів товстої кишки характеризується зниженою транскрипційною активністю гена CDH1. Є тенденція до зниження рівня експресії мРНК гена CDH1 у групах спостереження – від I до IV стадії розвитку пухлини. КРА характеризується низьким рівнем експресії Е-кадгерину, що також прогресивно знижується в групах спостереження. КРА порівняно з незміненою слизовою оболонкою дисталь¬них відділів товстої кишки характеризується підвищеною транскрипційною активністю гена CTNNB1 і високим рівнем експресії β-катеніну. Статистично значущу різницю за рівнями експресії мРНК гена CTNNB1, β-катеніну у групах спо-стереження не виявили. Наявні прямі кореляційні зв’язки між рівнями експресії досліджуваних генів і кодованих ними молекул, зворотні кореляції між рівнями експресії мРНК генів KRAS і CDH1, мРНК гена KRAS та експресії Е-кадгерину, а також прямий зв’язок між рівнями експресії мРНК гена KRAS та експресії β-катеніну. Висновки. КРА характеризується зниженим рівнем транскрипційної активності гена CDH1, який корелює з низьким рівнем експресії Е-кадгерину, а також підвищеним рівнем транскрипційної активності гена CTNNB1, що корелює з високим рівнем експресії β-катеніну. При прогресії КРА від I до IV стадії знижується транскрипційна активність гена CDH1 та експресія кодованого ним Е-кадгерину. Для КРА характерні зворотні кореляції між рівнями експресії мРНК генів KRAS і CDH1, мРНК гена KRAS та експресії Е-кадгерину, а також прямий зв’язок між рівнями експресії мРНК гена KRAS та експресії β-катеніну. Цель работы – анализ уровней экспрессии мРНК генов CDH1, CTNNB1 и кодируемых ими молекул Е-кадгерина, β-ка¬тенина, а также их связей с уровнем транскрипционной активности гена KRAS на I, II, III, IV стадиях (pTNM) развития колоректальной аденокарциномы (КРА). Материалы и методы. Проведено параллельное иммуногистохимическое и молекулярно-генетическое, патогисто¬логическое исследование операционного материала КРА 40 пациентов (4 группы наблюдений – I, II, III, IV стадии по градации pTNM, по 10 наблюдений в каждой группе), а также секционного материала 10 фрагментов стенки дистальных отделов толстого кишечника обычной гистологической структуры (группа контроля). Результаты. КРА в сравнении с неизмененной слизистой оболочкой дистальных отделов толстого кишечника ха¬рактеризуется сниженной транскрипционной активностью гена CDH1. Имеет место тенденция к снижению уровня экспрессии мРНК гена CDH1 в группах наблюдения – от I к IV стадии развития опухоли. КРА характеризуется низким уровнем экспрессии Е-кадгерина, что также прогрессивно снижается в группах наблюдения. Кроме того, КРА в срав¬нении с неизмененной слизистой оболочкой дистальных отделов толстого кишечника характеризуется повышенной транскрипционной активностью гена CTNNB1 и высоким уровнем экспрессии β-катенина. Статистически значимая разница между уровнями экспрессии мРНК гена CTNNB1, β-катенина в группах наблюдения не установлена. Отмечены прямые корреляционные связи между уровнями экспрессии исследованных генов и кодируемых ими молекул, обрат¬ные корреляции между уровнями экспрессии мРНК генов KRAS и CDH1, мРНК гена KRAS и экспрессии Е-кадгерина, а также прямая связь между уровнями экспрессии мРНК гена KRAS и экспрессии β-катенина. Выводы. КРА характеризуется сниженным уровнем транскрипционной активности гена CDH1, который коррелирует с низким уровнем экспрессии Е-кадгерина, а также повышенным уровнем транскрипционной активности гена CTNNB1, который коррелирует с высоким уровнем экспрессии β-катенина. При прогрессии КРА от I к IV стадии снижается транскрипционная активность гена CDH1 и экспрессия кодируемого им Е-кадгерина. Для КРА характерны обратные корреляции между уровнями экспрессии мРНК генов KRAS и CDH1, мРНК гена KRAS и экспрессии Е-кадгерина, а также прямая связь между уровнями экспрессии мРНК гена KRAS и экспрессии β-катенина. Aim – analysis of CDH1 and CTNNB1 genes mRNA expression levels and expression levels of E-cadherin, β-catenin proteins coded by these genes, and also their correlations with KRAS gene transcriptional activity level on the I, II, III, IV stages (pTNM) of colorectal adenocarcinoma (CRA) development. Materials and methods. Parallel immunohistochemical and molecular-genetic, pathohistological studies of operational material of CRA from 40 patients (4 study groups – I, II, III, IV stages according to pTNM classification – 10 cases in each group) with diagnosis of colorectal adenocarcinoma, and sectional material of 10 fragments of distal colonic wall with normal histological structure were conducted. Results. In comparison with unchanged mucosa of distal colon CRA is characterized by the decreased CDH1 gene transcriptional activity. There is the tendency to reducing of CDH1 gene mRNA expression in the study groups – from the I to the IV stages of the tumor development. CRA is characterized by the low E-cadherin expression level, which also has the tendency to reducing in the study groups. Moreover, in comparison with unchanged mucosa of distal colon CRA is characterized by the increased CTNNB1 gene transcriptional activity and the high β-catenin expression level. There aren’t statistically significant differences between the CTNNB1 gene mRNA, β-catenin expression levels in the study groups. There are direct correlations between the expression levels of the studied genes and the molecules, coded by these genes, and also reverse correlations between the KRAS and CDH1 genes mRNA expression levels, the KRAS gene mRNA expression level and the E-cadherin expression level, direct correlation between the KRAS gene mRNA expression level and the β-catenin expression level. Conclusions. CRA is characterized by the decreased CDH1 gene transcriptional activity that correlates with the low E-cadherin expression level, and by the increased CTNNB1 gene transcriptional activity that correlates with the high β-catenin expression level. The CDH1 gene transcriptional activity and the expression level of E-cadherin, which is coded by this gene, decrease during the CRA progression from the I to the IV stages. CRA is characterized by reverse correlations between the KRAS and CDH1 genes mRNA expression levels, the KRAS gene mRNA expression level and the E-cadherin expression level, direct correlation between the KRAS gene mRNA expression level and the β-catenin expression level.