Особенности профиля экспрессии микроРНК у потенциальных реципиентов легких

МикроРНК – это широкий спектр стабильных в сыворотке (плазме) крови малых молекул РНК, уровень экспрессии которых связан с выраженностью и характером физиологических и патологических процессов в организме. Цель настоящего исследования – оценить уровень экспрессии микроРНК (miR-27, miR-101, miR-142, miR-339 и miR-424) у потенциальных реципиентов легких, страдающих хроническими заболеваниями легких различной этиологии в терминальной стадии. Материалы и методы. В исследование включены 16 пациентов с терминальной стадией хронических заболеваний легких (потенциальных реципиентов легких) в возрасте от 4 до 74 лет (в среднем 36 ± 18), среди которых двое детей (12,5%) – девочки 4 и 14 лет, а также 14 взрослых пациентов от 21 до 74 (40 ± 16) лет, 6 (42,9%) мужчин и 8 женщин. Группу сравнения составили 12 здоровых лиц. Основными заболеваниями, послужившими причиной развития тяжелой дыхательной недостаточности, являлись: муковисцидоз (n = 5), первичная легочная артериальная гипертензия (ПЛАГ; n = 4), легочный фиброз различной этиологии (идиопатический легочный фиброз – 1; легочный фиброз в исходе экзогенного аллергического альвеолита – 1; постлучевой легочный фиброз – 1), лимфангиолейомиоматоз (n = 2), гистиоцитоз (n = 1) и эмфизема легких (n = 1). Методом количественной полимеразной цепной реакции (ПЦР) оценен уровень экспрессии микроРНК в плазме крови в соответствии с инструкцией к наборам реагентов (Qiagen, США). Результаты. У пациентов, ожидающих трансплантации легких, уровни экспрессии miR-27, miR-101 и miR-339 достоверно выше, чем у здоровых лиц. Экспрессия отдельных видов микроРНК отличалась в зависимости от этиологии заболевания: при муковисцидозе наблюдались более высокие уровни miR-27, miR-101, miR-142 и miR-339; у пациентов, страдающих прочими патологиями легких, – только miR-101. Уровень экспрессии miR-424 не отличался от такового у здоровых лиц и в подгруппах пациентов с различной этиологией заболевания. Заключение. Полученные результаты позволяют выделить особенности экспрессии ряда микроРНК miR-27, miR-101, miR-142 и miR-339 при определенных патологических состояниях легких и сделать предположение о возможном диагностическом значении измерения профилей экспрессии данных молекул у пациентов с хронической дыхательной недостаточностью на этапе дотрансплантационного обследования.

1. Sood P, Krek A, Zavolan M, Macino G, Rajewsky N. Cell-type-specific signatures of microRNAs on target mRNA expression. Proc Natl Acad Sci USA. 2006; 103 (8): 2746–2751.

2. Bartel DP. MicroRNAs: target recognition and regulatory functions. Cell. 2009; 136 (2): 215–233.

3. Sayed D, Abdellatif M. MicroRNAs in development and disease. Physiol Rev. 2011; 91 (3): 827–887.

4. Atarod S, Dickinson AM. MicroRNAs: The missing link in the biology of graft-versus-host disease? Front Immunol. 2013; 4: 420. doi: 10.3389/fimmu.2013.00420.

5. Zampetaki A, Mayr M. MicroRNAs in vascular and metabolic disease. Circ Res. 2012; 110 (3): 508–522. doi: 10.1161/CIRCRESAHA.111.247445.

6. De Vlaminck I, Martin L, Kertesz M, Patel K, Kowarsky M, Strehl C et al. Noninvasive monitoring of infection and rejection after lung transplantation. Proc Natl Acad Sci USA. 2015; 112 (43): 13336–13341. doi: 10.1073/pnas.1517494112.

7. Gharib SA, Edelman JD, Ge L, Chen P. Acute cellular rejection elicits distinct microRNA signatures in airway epithelium of lung transplant patients. Transplant Direct. 2015; 1 (10). pii: e44.

8. Amrouche L, Rabant M, Anglicheau D. MicroRNAs as biomarkers of graft outcome. Transplant Rev (Orlando). 2014; 28 (3): 111–118. doi: 10.1016/j.trre.2014.03.003.

9. Shan J, Feng L, Luo L, Wu W, Li C, Li Set al. MicroRNAs: potential biomarker in organ transplantation. Transpl Immunol. 2011; 24 (4): 210–215. doi: 10.1016/j. trim.2011.03.004.

10. Великий ДА, Гичкун ОЕ, Шевченко АО. МикроРНК: роль в развитии сердечно-сосудистых заболеваний, перспективы клинического применения. Клиническая лабораторная диагностика. 2018; 63 (7): 403– 409. Velikij DA, Gichkun OE, Shevchenko AO. MikroRNK: rol’ v razvitii serdechno-sosudistyh zabolevanij, perspektivy klinicheskogo primeneniya. Klinicheskaya laboratornaya diagnostika. 2018; 63 (7): 403–409.

11. Zhang W, Zhou T, Ma SF, Machado RF, Bhorade SM, Garcia JG. MicroRNAs implicated in dysregulation of gene expression following human lung transplantation. Transl Respir Med. 2013; 1 (1). doi: 10.1186/2213-08021-12.

12. Sigdel TK, Vitalone MJ, Tran TQ, Dai H, Hsieh S-C, Salvatierra O et al. A rapid noninvasive assay for the detection of renal transplant injury. Transplantation. 2013; 96 (1): 97–101. doi: 10.1097/TP.0b013e318295ee5a.

13. Sukma Dewi I, Hollander Z, Lam KK, McManus JW, Tebbutt SJ, Ng RT et al. Association of Serum MiR-1423p and MiR-101-3p Levels with Acute Cellular Rejection after Heart Transplantation. PLoS One. 2017 Jan 26; 12 (1): e0170842. doi: 10.1371/journal.pone.0170842.

14. Yuchuan H, Ya D, Jie Z, Jingqiu C, Yanrong L, Dongliang L et al. Circulating miRNAs might be promising biomarkers to reflect the dynamic pathological changes in smoking-related interstitial fibrosis. Toxicol Ind Health. 2014 Mar; 30 (2): 182–191. doi: 10.1177/0748233712452606.

15. Huang C, Xiao X, Yang Y, Mishra A, Liang Y, Zeng X et al. MicroRNA-101 attenuates pulmonary fibrosis by inhibiting fibroblast proliferation and activation. J Biol Chem. 2017 Oct 6; 292 (40): 16420–16439. doi: 10.1074/jbc.M117.805747.

16. Shrestha A, Mukhametshina RT, Taghizadeh S, VásquezPacheco E, Cabrera-Fuentes H, Rizvanov A et a.. MicroRNA-142 is a multifaceted regulator in organogenesis, homeostasis, and disease. DevDyn. 2017 Apr; 246 (4): 285–290. doi: 10.1002/dvdy.24477.