[صفحه اصلی ]   [Archive] [ English ]  
:: صفحه اصلي :: درباره نشريه :: آخرين شماره :: آرشيو مقالات :: جستجو :: ثبت نام :: ارسال مقاله :: تماس با ما ::
بخش‌های اصلی
مؤسسه عالی آموزشی و پژوهشی طب انتقال خون::
اطلاعات نشریه::
آرشیو مقالات::
برای نویسندگان::
برای داوران::
ثبت نام و اشتراک::
اخبار و رویدادها::
تماس با ما::
تسهیلات تارنما::
فرم تعهد نامه (الزامی)::
::
جستجو درتارنما

جستجوی پیشرفته
..
دریافت اطلاعات تارنما
نشانی پست الکترونیک خود را برای دریافت اطلاعات و اخبار پایگاه، در کادر زیر وارد کنید.
..
بانک تخصصی مقالات پزشکی

AWT IMAGE

..
نمایه ها
https://vlibrary.emro.who.int/journals_search/?skeyword=the+scientific+journal+of+iranian+blood+transfusion+organization&country=&subject=&indexing_status=&country_group=&so
..
:: جلد 14، شماره 1 - ( بهار 1396 ) ::
جلد 14 شماره 1 صفحات 76-65 برگشت به فهرست نسخه ها
احتمال نقش تنظیمی miR-146a بر ژن‌های دخیل در مسیرهای داخل سلولی سرطان معده القا شده توسط هلیکوباکتر پیلوری بر اساس یافته‌های بیوانفورماتیکی
بهاره آدمی ، کامران قائدی ، اردشیر طالبی
دانشیار دانشکده علوم دانشگاه اصفهان ـ خیابان هزار جریب ـ اصفهان ـ ایران و گروه زیست فناوری سلولی ـ مرکز تحقیقات علوم سلولی ـ پژوهشکده زیست فناوری جهاد دانشگاهی ـ پژوهشگاه رویان
واژه‌های کلیدی: کلمات کلیدی: سرطان معده، میکروRNAها، هلیکوباکتر
متن کامل [PDF 641 kb]   (3572 دریافت)     |   چکیده (HTML)  (5687 مشاهده)
نوع مطالعه: مروري | موضوع مقاله: ميكروب شناشي
انتشار: 1395/12/24
متن کامل:   (6361 مشاهده)
احتمال نقش تنظیمی miR-146a بر ژن‌های دخیل در مسیرهای داخل سلولی
سرطان معده القا شده توسط هلیکوباکتر پیلوری بر اساس یافته‌های بیوانفورماتیکی
 
بهاره آدمی1، کامران قائدی2، اردشیر طالبی3
 
چکیده
سابقه و هدف
سرطان معده چهارمین سرطان شایع دنیا و دومین عامل مرگ‌ و میر محسوب می‌شود. عوامل محیطی و هم چنین عوامل ژنتیکی، نقش به سزایی در ابتلا و پیشرفت این بیماری ایفا می­کنند. مهم‌ترین این عوامل هلیکوباکتر پیلوری است که در اکثر بافت­های سرطانی قابل‌رؤیت است. با ورود میکرو RNA ها به حوزه­ یافته­های ژنتیکی، این مولکول­های قدرتمند جایگاه خود را در حوزه ژنتیک بیماری­ها باز کردند. miRNAها، مولکول­های کوچک غیرکدکننده­ای هستند که در پروسه‌های متعدد سلولی از قبیل تمایز و مرگ سلولی شرکت دارند. در این مطالعه، با استفاده از پایگاه داده­های بیوانفورماتیک ژن­های دخیل در مسیرهای سیگنالینگ سلولی مؤثر در فرآیند سرطانی شدن سلول­ها و ارتباط آن با miR-146a بررسی‌شده است.
مواد و روش‌ها
این مطالعه از نوع تئوریکال بیوانفورماتیکی بوده و به ‌صورت نظری با مراجعه به پایگاه داده Target Scan ، miRTar Base و 0/2 miR Walk انجام پذیرفت. پس از به دست آوردن پروتئین­هایی که تحت تأثیر miR-146a قرار می­گیرند، بررسی نهایی در پایگاه David به‌منظور دست‌یابی به مسیرهای سیگنالینگ انجام گرفت که به‌تفصیل به شرح آن پرداخته می‌شود.
یافته‌ها
بر اساس نتایج به ‌دست ‌آمده، miR-146a احتمالاً می­تواند با تأثیر بر پروتئین­هایی از قبیل P53 ، BCL2 ، اعضای خانواده  RASو پروتئین­های دخیل در مسیر JAK-STAT ، miRNA کلیدی در جلوگیری از پیشرفت بیماری باشد.
نتیجه گیری
با توجه به این نتایج می­توان گفت miR-146a احتمالاً می­تواند از طریق افزایش متاستاز و حمله بافتی و هم چنین کاهش چسبندگی بین سلولی و مهار مرگ سلولی، به‌ عنوان مارکر تاییدی تشخیصی و پیش‌آگهی‌دهنده پیشرفت سرطان مورد استفاده قرار گیرد.
کلمات کلیدی: سرطان‌های معده، میکروRNAها، هلیکوباکتر
 
 
 
 
 
تاریخ دریافت: 26/7  /95
تاریخ پذیرش : 12/10/95
 

1- کارشناس ارشد میکروبیولوژی ـ دانشکده علوم دانشگاه آزاد اسلامی واحد فلاورجان ـ اصفهان ـ ایران
2- مؤلف مسؤول: PhD بیولوژی مولکولی ـ دانشیار دانشکده علوم دانشگاه اصفهان ـ خیابان هزار جریب ـ اصفهان ـ ایران و گروه زیست فناوری سلولی ـ مرکز تحقیقات علوم سلولی ـ پژوهشکده زیست فناوری جهاد دانشگاهی ـ پژوهشگاه رویان ـ اصفهان ـ ایران ـ کدپستی: 73441-81746
3- متخصص آسیب‌شناسی ـ استاد دانشکده پزشکی دانشگاه علوم پزشکی اصفهان ـ اصفهان ـ ایران
 

مقدمه
    سرطان معده(Gastric cancer)، به سرطانی گفته می­شود که منشا شروع آن از معده است(1). شایع­ترین فرم آن آدنوکارسینوما نام دارد که منشا آن سلول­های درونی­ترین لایه دیواره معده یا لایه موکوزی است(2). این سرطان به دلیل شیوع و مرگ‌ و میر بالای آن و نیز به دلیل پیشرفت سریع و تشخیص دیر هنگام برای درمان، جزو سرطان­های مهم که ارتباط مستقیم با مرگ بیمار دارد دسته‌بندی می‌شود(4، 3). سرطان معده به ‌عنوان چهارمین سرطان شایع جهان و دومیـن بدخیمـی کشنـده معرفی ‌شده است (6، 5). از دیدگاه اپیدمیولوژی، تشخیص و درمان آن  در مناطق مختلف جغرافیایی ایران تفاوت چشم­گیری دارد، شمال و شمال غرب کشور جزو مناطق پرخطر و جنوب و جنوب شرق کشور جزو مناطق کم­خطر محسوب ­می­شوند. در این میان، پرخطرترین و کم‌خطرترین استان­ها به ترتیب اردبیل و خوزستان گزارش ‌شده‌اند(7). سرطان معده یک بیماری چند عاملی ناشی از عوامل محیطی و وراثتی است که تمامی این عوامل سبب بروز و پیشرفت سرطان می‌شوند(8). از جمله این عوامل می­توان به ویژگی­های ژنتیکی میزبان, عوامل عفونی(عفونت با هلیکوباکتر پیلوری) و عادات غذایی مانند مصرف الکل و سیگار اشاره نمود(11-9).
    طبق آمار سازمان بهداشت جهانی(WHO = World Health Organization)، هلیکوباکتر پیلوری به‌ عنوان کارسینوژن تیپ ۱ دسته‌بندی می‌شود(12). این باکتری اسپیرال گرم منفی با قطر حدود ۵/۰ میکرومتر و با دارا بودن تنوع بالایی از فاکتورهای بیماری­زا مانند cagA ، vacA و جزیره پاتوژنیسیته(cagPAI) که باعث ایجاد الگوهای مختلف ایمنی در بدن فرد می‌شود, خطر ابتلا به سرطان معده در فرد آلوده به این باکتری را افزایش می‌دهد(16-13). در پی عفونت فرد با هلیکوباکتر پیلوری، شاهد تغییر پروفایل بیانی RNA های کوچکی به نام میکروRNA هستیم که تأثیر به سزایی بر پروتئین­های هدف خود دارند و مسیر سلولی را از روند طبیعی خود خارج می­کنند(17).
    میکروRNA ­ها گروه جدیدی از RNA­های غیر‌ کد‌کننده
و تک‌رشته‌ای به طول تقریباً ۲۰ الی ۲۵ نوکلئوتید هستند که در گیاهان و جانوران یافت شده و نقش محوری در تنظیم فرآیند‌های سلولی مانند رشد، تمایز و مرگ سلولی دارند. هم چنین می­توان شاهد نقش آن‌ها به ‌عنوان آنکوژن و آنکومیر بود(19، 18). این مولکول­های زیستی در تحقیقات بسیاری به‌ عنوان مارکرهای زیستی معرفی‌ شده‌اند و نقش آن‌ها در تشخیص زود هنگام سرطان­های مختلـف و هـم چنیـن درمان سرطان­ها تائید شده است (21، 20). تاکنون بالغ ‌بر ۹۰۰ میکروRNA در پستانداران شناسایی­شده که نقش خود را در تنظیم و کنترل بیان ژن‌ها در سطح پس از رونویسی، اعمال می‌کنند. به ‌طوری ‌که با تخریب و یا مهار ترجمه‌ mRNA ، از بیان پروتئین‌ها جلوگیری به عمل می‌آورند(22). میکروRNAها نخستین بار در سال ۱۹۹۳ توسط ویکتور آمبروس و همکاران طی مطالعه ژن lin-4 در طی تکوین کرم C. elegans شناسایی شدند. 1% ژنوم انسان کدکننده میکروRNA است و ۳۰- ۱۰ درصد ژن‌ها نیز کدکننده پروتئین‌های هدف این میکروRNAها می‌باشند(23). ژن اکثر میکروRNAهای شناخته ‌شده به ‌صورت واحد‌های مستقل رونویسی در ژنوم قرارگرفته‌اند (24). بیوژنز میکروRNA در هسته آغاز و در سیتوپلاسم پایان می­پذیرد. این پردازش شامل مراحل رونویسی، پردازش در هسته، خروج از هسته، پردازش در سیتوپلاسم و نهایتاً همراه شدن میکروRNA بالغ با کمپلکس RISC است که بسته به میزان پایداری ترمودینامیکی انتهای 5' یکی از دو رشته آن به ‌عنوان رشته راهنما در کمپلکس RISC باقی‌مانده و رشته دیگر تجزیه می‌شود(26، 25). بررسی­های متعدد به نقش بارز میکروRNA­­ ها در تعداد زیادی از بیماری‌های انسانی از جمله عقب‌افتادگی‌های ذهنی، بیماری‌های متابولیک، بیماری‌های قلبی، بیماری­های عصبی از جمله ام‌اس و انواع سرطان­ها اشاره دارد(29-27).
has-miR-146a     توسط ژن MIR146a کد می‌شود و اولین بار به ‌عنوان یک تنظیم کننده سیستم ایمنی بدن کشف شد که پاسخ پستانداران به عفونت‌های میکروبی را تحت تأثیر قرار می­داد(30).
    miR-146a در سرطان‌هـای زیادی ازجمله سرطان سینه،
تخمدان، رحم، کلون، ریه، کبد، مغز، پروستات، پانکراس، تیروئید و مری دیده می‌شود(32، 31). این miRNA در مراحل اولیه سرطان معده قابل‌ شناسایی است. miR-146a دارای ژن‌های هدف زیادی است که از جمله آن‌ها می‌توان به ژن­های STAT3 ، Rho ، Ras ، ERK1 ، BAX ، BCL2 ، P53 و Cdc42 اشاره کرد(34، 33).
 
تأثیر  miR-146a بر فرآیندهای سلولی متاستاز، رگ‌زایی و آپوپتوز:
    آپوپتوز یک فرآیند طبیعی سلولی است که درنتیجه آن میزان رشد و نمو و تکثیر سلول­های بدن کنترل می‌شود. فعالیت بیش ‌از حد آپوپتوز سبب ایجاد بیماری­هایی مانند پارکینسون و آلزایمر می‌شود و کاهش فعالیت آن، سرطانی شدن سلول­ها را در پی دارد(35). ژن­های درگیر در فرآیند آپوپتـوز به دو دسته تقسیم می­شوند: ژن­هـایی کـه در ایجـاد آپوپتـوز نقـش دارنـد (pro –apoptotic)و ژن­هایی که مانع ایجاد آپوپتوز مـی­شـوند (anti- apoptotic). هر دو دسته ژن­هـای دخیـل در آپوپتـوز، توانایی تنظیم توسط میکروRNAها را دارند. هر میکروRNA به‌تنهایی می­تواند هر دو نقـش pro-apoptotic و anti-apoptotic را داشـته باشد که این نقش بر اساس نوع سلول و نوع ژن درگیر تعیـین می­شود(36).
    در مسیر آپوپتوز مهار شده توسط miR-146a ، شاهد تغییر در پروتئین P53 هستیم. P53 یکی از ژن­های بازدارنده توموری است که در اکثر سرطان­های انسانی دچار جهش می‌شود. این ژن به نام نگهبان ژنوم شناخته می‌شود که به نقش حیاتی آن در سرکوب تومور، توقف چرخه سلولی، القای آپوپتوز و مهار رگ زایی اشاره دارد(37). BCL2 اولین بار به ‌عنوان یک پروتوآنکوژن در لنفومای فولیکولار سلول­های B شناخته شد و پس‌ از آن به ‌عنوان یکی از اعضای مهم فرآیند آپوپتوز معرفی شد(38). اعضای این خانواده به دو دسته ۱- ضد آپوپتوز که شامل BCL2 و BCL-XL می­باشند، ۲- اعضای پروآپوپتوز که شامل BAX و BAK می­باشند، تقسیم می‌شود. این پروتئین­ها با اتصال به غشای خارجی میتوکندری و مهار اعضای خانواده پرو آپوپتوتیک BCL2 ،  باعث حفظ تمامیت غشای میتوکندری و مهار آپوپتوز می‌شود(39)(شکل ۱).
 
 شکل 1: ژن‌های دخیل در به تاخیر انداختن مرگ سلولی
تصاویر به صورت شماتیک از مسیر DAVID که در شکل شماره 4 آورده شده برگرفته شده است.
 
    طی بررسی­های پیشین انجام ‌شده اثرات مختلف فعال‌سازی پروتئین Rho در سلول­های سرطانی مشاهده ‌شده است. از مهم‌ترین نقش‌های آن مهار ­مرگ سلولی و کمک به افزایش طول عمر سلول سرطانی است. پروتئین Rho از اعضای خانواده بزرگ Rasاست. اعضای این خانواده در بیش از ۳۰ درصد سرطان­های انسانی دچار جهش می­شوند که نتیجه آن سرکوب مرگ سلولی و کمک به طول عمر سلولی به دلیل از دست رفتن قطبیت سلولی است و در مرحله بعد از آن شاهد حمله سلول­های توموری به نقاط دیگر به دلیل از بین بردن پروتئین­های چسبندگی هستیم(41، 40). متاستاز که به مفهوم رشد، تکثیر و تهاجم سلول­های توموری در مکان­های متفاوت بدن است، شامل مراحل گوناگون به شرح زیر است: ۱- تهاجم ۲- ورود به لومن رگ­های خونی ۳- بقاء در جریان خون، ۴- توقف در محل اندام ثانویه ۵- خروج از خون به بافت پارانشیمی اندام هدف ۶- تشکیل ریز متاستاز و ۷- تشکیل کلنی متاستازی(44-42). از جمله پروتئین­های مهم در اتصال بین سلولی، ای-کادهرین­ها هستند. ای - کادهرین گلیکوپروتئین غشایی وابسته به کلسیم است که ژن کدکننده آن روی کروموزوم 16q22.1 قرار دارد. نقش مهم آن در چسبندگی بین سلولی و تقسیم و تمایز در بافت­های اپیتلیال به اثبات رسیده است(45). جهش آن سبب افزایش خاصیت تهاجمی سلول­های سرطانی می‌شود. سلول توموری به ۲ صورت متفاوت وارد مرحله تهاجم می‌شود: ۱- تهاجم مزانشیمی(Mesenchymal invasion) ۲- تهاجم آمیبی که وابسته به پروتئین­های Rho/Rock است. خانواده Rho-GTPase در مراحل مختلف ایجاد و در پیشرفت سرطان شامل ترانسفورماسیون سلولی، بقا، تهاجم، متاستاز و رگ‌زایی نقش مهمی ایفا می‌کنند(48-46). افزایش بیان RhoA ،Rac1 و Cdc42 با سرطان‌زایی و پیشرفت تومورهای متعدد انسانی مرتبط است(48). فعال شدن Rac منجر به پلیمریزاسیون اکتین شده که این امر خود منجر به افزایش چسبندگی‌های موضعی می‌شود. ایجاد چســبندگی­های موضعی نیز به ‌نوبه خود باعث فعال شدن Rac می‌شود که یک حلقه پس نورد مثبت را ایجاد می­کند. هنگامی ‌که تنظیم این حلقه از کنترل خارج شــود، تحرک و تهاجم سلول افزایش می‌یابد. این نظریه بیان‌کننده این مطلب است که افزایش فعالیت Rac در واریانت­های متاستاتیک سلولی افزایش می­یابد(49)(شکل ۲).
 
 
شکل ۲: ژن­های دخیل در مسیر تهاجم و حمله بافتی
- تصاویر به ‌صورت شما تیک از مسیر DAVID که در شکل شماره ۴ آورده شده برگرفته‌ شده است.
 
    در مسیر متاستاز شاهد فرآیند رگ‌زایی(Angiogenesis) هستیم. از آن جا که سلول­های توموری رشد سریع­تر و کنترل نشده­ای نسبت به سلول­های طبیعی دارند، برخی از آن‌ها که دور از رگ­های خونی قرار می­گیرند دچار هیپوکسی یا کمبود اکسیژن می­شوند. ازاین‌رو شروع به فرآیند رگ زایی در درون و اطراف تومور می­کنند تا اکسیژن موردنیاز سلول­ها را تأمین کنند (50). از جمله پروتئین­های مهم در فرآیند رگ زایی که تحت تأثیر miR-146a بیان آن دچار تغییر می‌شود، می­توان به پروتئین COX2  اشاره کرد که پس از تحریک بیان توسط miR-146a ، توانایی ایجاد رگ­های جدید را دارند. هم چنین نشان داده‌ شده است که میکروRNA های در گردش که توسط سلول­های توموری آزاد می­شوند، ممکن است در فرآیند­های رگ‌زایی و تنظیمات ایمونولوژی سلول­های توموری دوردست دخالت کنند.
    آنزیم سیکلواکسیژناز یا پروستاگلاندین اندوپراکسید ­H سنتتاز(PGHs)، با التهاب و رگ‌زایی در سرطان ارتباط دارد.COX2 یک آنزیم القایی است که طی پدیده­های پاتولوژیک چون التهاب، به میزان قابل‌توجهی افزایش می‌یابد. رگ­های خونی ایجاد شده طی این فرآیند، پیچیدگی فضایی بیشتری داشته و مورفولوژی آن‌ها مدام در حال تغییر است که موجب تسهیل ورود سلول توموری به خون می‌شود)51(. افزایش بیان COX2 در سرطان معده و ریه نشان داده ‌شده است که عملکرد آن مهار مرگ سلول‌های توموری است(53، 52). هم چنین در مسیر رگ‌زایی یکی از ژن­های هدف miR-146a ,STAT3  است. STAT3 یا signal transducter and activator of transcription 3 ، یک فاکتور رونویسی در انسان است که توسط ژن STAT3 کد می‌شود که در رگ‌زایی نقش دارد(54). این فاکتور در پاسخ به سایتوکین­ها، فاکتورهای رشد و اعضای خانواده STAT3 ، توسط receptor associated kinase فسفریله می‌شود و به فرم همو یا هترو دایمر به هسته انتقال می‌‌یابد و به ‌عنوان فعال‌کننده فاکتور رونویسی عمل می‌‌کند.  EGFR (Epidermal Growth Factor Receptor) و رسپتـور تیروزیــن کینـــــازها مثل C-Met باعث فسفریلاسیون STAT3 می‌‌شوند. فسفریله شدن STAT3 باعث فعال شدن VEGF (Vascular Endothelial Growth Factor) شده که نتیجه آن رگ‌زایی در سلول­های توموری است. نکته جالب این‌ که اینترلوکین­هایی مثل IL-8 که در انتهای آمینی خود دارای توالی گلوتامیک اسید- لوسین- آرژنین(Glu-Leu-Arg) هستند، سبب تقویت فرآیند رگ‌زایی شده و اینترلوکین­های فاقد این توالی مثل IL-4 مهارکننده رگ‌زایی می­باشند(55)(شکل ۳).
    هدف از این پژوهش، دست­یابی به ژن­های هدف miR-146a با استفاده از روش بیوانفورماتیکی است که بتوانند بیشترین اثرگذاری را در مسیر­های منتهی شده به پیشرفت سرطان داشته باشند تا بدین‌ وسیله بتوان از این miRNA در تشخیص به ‌موقع سرطان استفاده نمود.
 
 
شکل ۳ : ژن­های القاء شده توسط miR-146a در مسیر رگ‌زایی
- تصاویر به‌صورت شماتیک از مسیر DAVID که در شکل شماره ۴ آورده شده برگرفته ‌شده است.
 
مواد و روش‌ها
    مبنای انجام این مطالعه تئوریکال بیوانفورماتیکی بوده و طی ۳ مرحله که شامل جمع‌آوری داده­ها، بررسی داده­های به‌ دست‌ آمده در پایگاه‌های معتبر بیوانفورماتیکی و نهایتاً بررسی یافته­ها بود، انجام پذیرفت.
 
جمع‌آوری داده­ها:
    به ‌منظور مطالعه اهداف میکروRNAها، سایت­های اینترنتی وجود دارند که بر اساس میزان جفت بازهایی که بین میکرو RNA و mRNA هدف برقرار می‌شود، ژن­های هدف آن میکرو RNA را پیش‌بینی می­کند(جدول 1).
    به ‌منظور پیش‌بینی و کاندید کردن میکرو RNA­ ­­های دخیل در تمایز سلول‌های سرطانی، ابتدا فهرستی از میکرو RNA ­­­هایی که در سرطان معده دخیل بوده و حداقل در مطالعه‌ها مطرح‌ شده بودند، از پایگاه داده PhenomiR تهیه گردید. در این میان miR-146a به‌ عنوان یک میکرو RNA که در سرطان معده وابسته به هلیکوباکتر پیلوری افزایش بیان داشته، انتخاب شد.
 
بررسی میانکنش بین mRNA-miRNA از طریق پایگاه داده miRWalk 2.0, TargetScan, miRTarBase و DAVID :
    با استفاده از پایگاه داده miR Walk 2/0 میانکش مهاری ایـن لیسـت میکـروRNA بـر روی تنظیم‌کننده‌های مثبت و منفی تمایز سلول‌های سرطانی، صورت گرفت. پایگاه miRWalk 2.0 یک پایگاه پیش‌بینی میانکنش miRNA-mRNA است که توسط گروه بیوانفورماتیک دانشگاه هایدل برگ آلمان طراحی ‌شده است و با آدرس http: //www. umm. uni-heidelberg. de/apps/zmf/miRWalk 2.0/ به ‌صورت رایگان، در دسترس عموم است. در این پایگاه علاوه بر مشاهده پیش‌بینی میان کنش‌های به‌دست‌آمده می­توان با مقایسه هم­زمان نتایج حاصل از یازده پایگاه دیگر امکان انجام میانکنش را به‌طور دقیق‌تری مورد بررسی قرار داد. ژن­های هدف پیش‌بینی‌شده میکروRNA در پایگاه­های miRWalk 2.0 و هم چنین پایگاه­های miRNA  ، miRMap ، miRDB ، mirbridge ، miRanda ، Microt4 RNAhybrid ، 22 RNA ، PITA ، Pictar2 ، Map و Targetscan نشان داده می­شوند. در پایگاه miRWalk2/0 در صورتی‌که هر یک از 11 پایگاه بیوانفورماتیکی احتمال تأثیر بر روی یک mRNA خاص توسط یک miRNA را پیش‌بینی کند، در مقابل آن عدد 1 و در غیر این صورت عدد صفر داده می‌شود که با جمع این اعداد عدد نهایی 11 به میانکش بین mRNA-miRNA داده می‌شود که نشان‌دهنده تعداد پایگاه‌هایی است که امکان انجام آن میانکنش را پیش‌بینی کرده­اند. هم چنین با بررسی در پایگاه داده TargetScan به آدرس http://www. targetscan.org/vert_71/ به بررسی ژن­های پیش‌بینی‌شده میکروRNA مورد نظر می­پردازیم. بر اساس امتیازهای داده‌ شده هر چه اعداد منفی‌تر باشند، امتیاز ارزش بیشتری دارد. بر این اساس از ژن‌های کاندید، یک جدول امتیاز تهیه می‌شود.
    در ادامه با مراجعه به سایت miRTarBase ، ژن­های هدف ارزیابی‌شده را جستجو کرده و با لیست قبلی مقایسه شد. در مرحله‌ بعد ژن‌های هدف هم در بافت سالم هم در بافت سرطانی در سایت UniGene چک شده و با مراجعه به پروفایل بیانی، آن­هایی را که دارای امتیاز ۲۰ یا بیشتر هستند انتخاب نموده و سپس در پایگاه بررسی مولکولی، مسیر‌های سیگنالی به نام DAVID وارد شدند. پایگاه داده DAVID چندین مسیر سیگنالینگ KEGG را در اختیار ما مـی‌گذارد. شکل ۴ نمای کلی از مسیرهای سیگنالینگ به ‌دست‌ آمده از پایگاه DAVID و ژن­های هدف miR-146a را نشان می‌دهد.
 

جدول 1: فهرستی از پایگاه‌های اطلاعاتی مربوط به پیش‌بینی ژن‌های هدف
 
Method ویژگی نرم‌افزار مورد استفاده در سایت آدرس سایت اینترنتی
TargetScan پایگاه اطلاعاتی ژن‌های هدف mirRNA ها در مهره‌داران که در ناحیه 5' حفظ شده‌اند http://genes.mit.edu/tscan/ targetscanS2005.html
Phenomi فراهم آوردن اطلاعات در مورد بیان متفاوت microRNA در بیماری‌ها و دیگر فرآیندهای بیولوژیکی http://mips.helmholtz-muenchen.de/phenomir/
miRwalk2/0 میانکش مهاری بر روی تنظیم‌کننده‌های مثبت و منفی تمایز سلول‌های سرطانی صورت گرفته http://zmf.umm.uni-heidelberg.de/apps/zmf/mirwalk2/custom.html
miRTarBase عملکرد زیستی و ارتباطات تنظیمی را بین گروهی از microRNA های شناخته شده و ژن‌های کدکننده پروتئین تعیین می‌کند http://mirtarbase.mbc.nctu.edu.tw/
UniGene بررسی ژن‌های هدف هم در بافت سالم هم در بافت سرطانی و بررسی پروفایل بیانی آن‌ها http://www.ncbi.nlm.nih.gov/unigene
DAVID بررسی مولکولی مسیرهای سیگنالی KEGG https://david.ncifcrf.gov/
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

شکل ۴: نمای کلی از مسیرهای سیگنالینگ به ‌دست ‌آمده از پایگاه DAVID و ژن­های هدف miR-146a که با علامت ستاره مشخص‌شده است.
- تصویر برگرفته ‌شده از پایگاه دادهDAVID به آدرس https://david.ncifcrf.gov)/(


یافته­ها
شناسایی miR-146a به‌عنوان عامل اثرگذار در سرطان معده وابسته به هلیکوباکترپیلوری:
    یافته‌های به ‌دست ‌آمده از پایگاه داده miRWalk2/0 و مسیرهای سیگنالینگ به ‌دست ‌آمده از مسیر DAVID نشان داد که تغییر در بیان miR-146a ناشی از عفونت هلیکوباکترپیلوری می­تواند با تأثیر بر پروتئین­های هدف خود در طی سیکل سلولی، سلول را از مسیر اصلی خود منحرف کرده و باعث پیشرفت سلول در مسیر توقف مرگ سلولی، افزایش رگ زایی و متاستاز شود.
    در جدول ۲ نمونه‌ای از امتیازات داده‌ شده به ژن‌های هدف miR-146a طبق پایگاه داده miRWalk2/0 گزارش‌ شده است. هم چنین در جدول ۳ مسیرهای به ‌دست ‌آمده از پایگاه داده DAVID و p-value آن نشان داده ‌شده است.
    نکته قابل‌توجه در مورد این miRNA این است که اولین بار به ‌عنوان یک تنظیم کنند سیستم ایمنی بدن کشف شد که پاسخ پستانداران به عفونت‌های باکتریایی را تحت تأثیر قرار می‌داد، هم چنین تغییر بیان این miRNA در مراحل اولیه سرطان معده قابل‌تشخیص است.
 
مطالعه مکانیسم تأثیرگذاری miR-146a :
    بررسی‌های بیوانفورماتیکی صورت گرفته نشان داد که miR-146a اثر خود را از طریق تأثیر بر پروتئین­های P53 و BCL-XL که در فرآیند مرگ سلولی ایفای نقش می­کنند، اعمال می­کند.  miR-146aبا هدف قرار دادن ژن­های pro-apoptotic موجب کارکرد anti-apoptotic می­شود، هم ‌چنین با تحریـک تکثیر سلولی سبب مهار آپوپتوز می­شوند. طی سرطانی شدن سلول­های بافت معده و کلونیزاسیون هلیکوباکترپیلوری در آن، شاهد موتاسیون در ژن P53 که یک تنظیم‌کننده چرخه و یکی از ژن­های بازدارنده توموری است که در اکثر سرطان­های انسانی دچار جهش می‌شود هستیم(37). هلیکوباکترپیلوری هم چنین با فعال‌سازی پروتئین ERK1 (از اعضای MAPK سیگنالینگ) از طریق ژن cagA نقش خود را ضد فرآیند آپوپتوز سلول­های اپیتلیال معده از طریق بیان ژن BCL2 ایفا می­کند(39).
     نتایج به ‌دست‌آمده حاکی از آن است که miR-146a بـا
اتصال به mRNA ژن Rho که جزو پروتئین­هایی است که طی سرطانی شدن سلول­ها دچار جهش می‌شود، باعث از دست رفتن قطبیت سلول شده و در مرحله بعد از آن شاهد حمله سلول­های توموری به نقاط دیگر به دلیل از بین بردن پروتئین­های چسبندگی هستیم(41، 40).
    پس ‌از این که بیان miR-146a دچار تغییر شد، با تأثیر بر پروتئین COX2 که از جمله پروتئین­های مهم در فرآیند رگ‌زایی است، مانع هیپوکسی سلول­های توموری می‌شود، به ‌بیان ‌دیگر وظیفه اکسیژن‌رسانی به بافت سرطانی برای پیشرفت آن را ایفا می­کند.
 
جدول 2: احتمال میانکنش میان mRNA-miRNA بر اساس پایگاه داده miRWalk 2/0
 
Data base P53 BCL2 Rho COX2 STAT3
miRWalk2/0 8 9 8 9 10
 
جدول 3: مسیرهای سیگنالینگ به دست آمده از پایگاه داده DAVID و p-value* آن‌ها برگرفته شده از مسیر DAVID
 
  KEGG Pathway p-Value*
1 Pathway in cancer 6-10 * 1/4
2 JAK-STAT signaling pathway 2-10 * 6/1
3 Adherence junction 3-10 * 3/1
4 TGFß signaling pathway 2-10 * 6/6
 
    در پایگاه miRWalk2/0 در صورتی‌که هر یک از ۱۲ پایگاه بیوانفورماتیکی احتمال مهار یک mRNA به خصوص توسط یک miRNA خاص را پیش‌بینی کند، در مقابل آن عدد ۱ و در غیر این صورت عدد ۰ داده می‌شود. در نهایت با جمع این اعداد امتیاز نهایی گزارش می‌شود که نشان‌دهنده تعداد پایگاه‌هایی است که امکان انجام آن میانکنش را پیش‌بینی کرده‌اند و پیش‌بینی‌کننـده تاثیر مهاری
miRNA بر روی mRNA هدف هستند.
 
بحث
    یافته‌هـای حاصـل از ایـن مطالعه نشان‌دهنده چگونگی
تأثیر miR-146a در مسیرهای داخل سلولی از جمله رگ‌زایی، تأخیر در مرگ سلولی و کاهش چسبندگی سلول بر پروتئین­های این مسیرها هستند که به ‌تبع آن منجر به پیشرفت سرطان معده می‌شوند. سرطان معده یکی از سرطان‌هایی است که در چندین سال اخیر در کشور ما و به خصوص در اصفهان و مناطق شمال غرب کشورمان شیوع بالایی پیداکرده است و آلودگی به هلیکوباکتر پیلوری نیز در کشورمان مشاهده می‌شود که آلودگی به این باکتری خود یک فاکتور خطر سرطان معده محسوب می‌شود. از آن جا که در سال‌های اخیر miRNAs به ‌عنوان ابزار‌ها و هدف‌های درمانی و یا بیومارکر بیماری‌ها و سرطان‌های مختلف معرفی‌شده‌اند؛ انجام مطالعه‌ها در این زمینه می‌تواند به‌ عنوان مطالعه‌های ‌پایه‌ای در جهت مشخص شدن بهتر شبکه سرطان و miRNAs دخیل در ایجاد سرطان و درنتیجه کشف هدف‌های درمانی مناسب و استفاده از آن در علم فارماکوژنومیک به‌ منظور مهار یا شناسایی مسیرهای سرطانی و کشف بیومارکر‌هایی که بتوانند نشان‌دهنده‌ فعالیت سرطان باشند، حائز اهمیت است. مطالعه­ها نشان می­دهد که پیش‌بینی­های بیوانفورماتیک در این مطالعه با تحقیقاتی که تاکنون انجام ‌شده مطابقت دارد. یافته­های حاصل از این پژوهش حاکی از آن است که بررسی­های بیوانفورماتیکی و استفاده از پایگاه­های داده معتبری چون 0/2 miRWalk و DAVID و دستیابی به پروتئین­هایی که نقش به سزایی در اعمال نقش miR-146a به‌ عنوان آنکوژن دارند و چرخه سلولی را از مسیر طبیعی خود منحرف کرده و به سمت سرطانی شدن سوق می‌دهند، می­تواند این miR-146a را به‌ عنوان یک بیومارکر در پیشگیری و تشخیص سرطان معده معرفی کند.
طی تحقیقی که در سال ۲۰۱۲ توسط مو و همکاران انجام گرفت به بررسی تعداد زیادی از میکروRNA های دخیل در سرطان‌های مختلف پرداختند و نقش آن‌ها را به عنـوان ‌مارکرهای زیستی و درمان مورد بررسی قراردادند (56).
    نقویان و همکاران در سال ۲۰۱۵ به بررسی miR-141 و miR-200 در بیماری مولتیپل اسکلروزیس با روشRT-q PCR و هم چنین بررسی­های بیوانفورماتیکی پرداختند(28). هم چنین هنردوست و همکاران در سال ۲۰۱۴ با استفاده از روش Real Time PCR و استفاده از داده‌های بیوانفورماتیکی، miR-326 و miR-26a را به‌ عنوان دو نشانگر بالقوه برای تشخیص فاز عود و بهبود در بیماران مبتلا به مولتیپل اسکلروزیس معرفی کردند(29).   سلیمی و همکاران و هم چنین ذبیحی و همکاران در سال ۲۰۱۶ به بررسی رابطه بین پلی­مورفیسم­ها به ‌عنوان فاکتور خطر در سرطان سینه در جمعیت اصفهان با استفاده از روش­های مولکولی و هم چنین بررسی­های بیوانفورماتیکی پرداختند(58، 57(. از طرفی دیگر تا به ‌حال بررسی بیان این اجزا در سرطان معده در کشور ما انجام ‌نشده و الگوی آن مشخص نیست. لذا بررسی این اجزا ضروری است. هم چنین شناسایی ژن‌ها‌ی هدف miR-146a با استفاده از مطالعه‌های بیوانفورماتیک برای استفاده از این اهداف ژنی برای درمان نیز ضروری است. مطالعه‌ها نشان می­دهد که پیش‌بینی­های بیوانفورماتیکی انجام ‌شده در این مطالعه با مطالعه‌های قبلی انجام ‌شده مطابقت دارد. لی و همکاران در سال ۲۰۱۰ و لیوات در سال ۲۰۰۹ نشان دادند که بیان miR-146a در افراد مبتلابه سرطان معده وابسته به هلیکوباکتر پیلوری افزایش می­یابد(60، 59).
    در مطالعه‌ای که در سال ۲۰۱۵ توسط مین و همکاران صورت گرفت اذعان داشتند که افزایش بیان miR-146a در سرطان دهان، سبب پیشرفت این بیماری هم در انسان و هم در مدل موش می‌شود(61).
    فلاح و همکاران نقش این عناصر را در رده‌های سلولی خونساز بررسی کردند و بیان داشتند که افزایش القای بیان miR-146a توانایی تمایز به سمت سلول‌های T را دارند (62). هم چنین کاظم‌زاده و همکاران به بررسی نقش miR-146a در مالتیپل میلوما پرداختند و نشان دادند که miR-146a می­تواند به‌ عنوان یک سرکوبگر تومور در لکوسیت­ها عمل کند و کاهش بیان آن در سلول­های میلومایی در پیدایش و یا پیشرفت مالتیپل میلوما مؤثر است(63). نور محمد و همکاران در سال ۲۰۱۴ به رابطه بین بیان  miR-222 در سرطان معده با استفاده از مطالعه‌های بیوانفورماتیکی پرداختند و به مسیرهای داخل سلولی القا شده توسط این میکروRNA اشاره کردند(64). علاوه بر عوامل باکتریایی که سبب پیشرفت بیماری می‌شود، یک سری از عوامل میزبان نیز سبب پیشرفت سرطان می‌شود. جاتنر و همکاران در سال ۲۰۰۳ نشان دادند ژن COX آنزیم کلیدی در ساخت پروستاگلاندین است و تولید آن در سلول­های اپیتلیال آلوده به هلیکوباکتر پیلوری افزایش می­یابد که به ‌عنوان یک فاکتور خطر و عامل پیشرفت بیماری محسوب می‌شود(65). بلاسکونویچ و همکاران نشان دادند که فعالیت STAT3 سبب دگرگونی سلولی می‌شود که نتیجه آن مهار آپوپتوز و افزایش شمار رگ زایی سلول­ها است و مطالعه‌های به ‌دست‌آمده از تاثیر miR-146a را تایید می‌کند(66). طی بررسی­های بیوانفورماتیکی انجام ‌شده در مسیر آپوپتوز ژن­های BCL2 ، P53 و Rho به‌ عنوان ژن هدف miR-146a معرفی شدند که با مطالعه‌های قبلی انجام‌ شده مطابقت دارد. چوی و همکاران در سال ۲۰۰۲ نشان دادند هلیکوباکتر پیلوری با فعال‌سازی پروتئین ERK1 (از اعضای MAPK سیگنالینگ) از طریق ژن cagA نقش خود را ضد فرآیند آپوپتوز سلول­های اپیتلیال معده از طریق بیان ژن BCL2 ایفا می­کند(67). در زمینه بررسی متیلاسیون‌ ای- کادهرین در جمعیت ایرانـی و توسط محققین ایرانی، تاکنون ۳ مطالعه مشابه در سرطان­هـای اســپورادیک روده بــزرگ، پــستان و کارســینومای ســلول­هــای سنگفرشی دهان انجام ‌شده است. کردی و همکاران در سال ۲۰۱۰ بررسی متیلاسیون برای ژن ای-کادهرین در مبـتلایان بـه سـرطان کارسـینومای سلول­های سنگفرشی بافت دهـان را تایید کردند(68). شرق و همکاران در سال ۲۰۱۱ متیلاسیون ژن ای- کادهرین در بیماران مبتلابه سرطان پستان را در جمعیت تبریز به اثبات
رسانیدند که با بررسی­های بیوانفورماتیکی انجام‌شده در ارتباط با سرطان معده وابسته به هلیکوباکتر پیلوری القاشده توسط
miR-146a ، مطابقت دارد(69).
    با توجه به روند رو به رشد سرطان معده در ایران و هم چنین در استان اصفهان، امید است یافته‌ها و نتایج به‌ دست‌ آمده از این تحقیق، راهکاری برای فراهم آوردن پیشگیری و درمان این بیماری و هم چنین بازگشایی مسیری جهت تحقیقات آتی پژوهشگران باشد. پیشنهاد‌ها جهت بررسی بیشتر در مورد بررسی ژن­های هدف miR-146a در شرایط آزمایشگاهی و شرایط داخل بدن و هم چنین بررسی سطح بیان miR-146a و نیز اهداف احتمالی آن درروند تمایز سلول‌های سرطانی در شرایط آزمایشگاه، تحقیقات بیشتر برای دستیابی به رابطه­ای بین بیان ژن miR-146a و مراحل مختلف سرطان معده و همچنین تحقیقات برای دستیابی به داروهای مهارکننده ژن‌های هدف miR-146a ازجمله پیشنهاد‌ها برای تحقیقات آینده، پیش رو است.
 
نتیجه‌گیری
    با توجه به نتایج به‌ دست‌ آمده می­توان گفت که افزایش بیان miR-146a با تحریک پروتئین­هایی مانند P53 STAT3،  Rhoو  COXسلول را از مسیر بیولوژیک طبیعی خود خارج کرده به سمت پیشرفت سرطان سوق می­دهد. از این ‌رو می‌توان از این میکروRNA به ‌عنوان پتانسیل دارویی و بیومارکر تائیدی تشخیصی در سرطان معده برای پیشگیری و درمان استفاده کرد.
ارسال پیام به نویسنده مسئول

ارسال نظر درباره این مقاله
نام کاربری یا پست الکترونیک شما:

CAPTCHA


XML   English Abstract   Print


Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:

Adami B, Ghaedi K, Talebi A. In silico studies revealed a crucial role for miR-146a on progression of Helicobacter pylori induced gastric cancer . Sci J Iran Blood Transfus Organ 2017; 14 (1) :65-76
URL: http://bloodjournal.ir/article-1-1067-fa.html

آدمی بهاره، قائدی کامران، طالبی اردشیر. احتمال نقش تنظیمی miR-146a بر ژن‌های دخیل در مسیرهای داخل سلولی سرطان معده القا شده توسط هلیکوباکتر پیلوری بر اساس یافته‌های بیوانفورماتیکی. فصلنامه پژوهشی خون. 1396; 14 (1) :65-76

URL: http://bloodjournal.ir/article-1-1067-fa.html



بازنشر اطلاعات
Creative Commons License این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است.
جلد 14، شماره 1 - ( بهار 1396 ) برگشت به فهرست نسخه ها
فصلنامه پژوهشی خون Scientific Journal of Iran Blood Transfus Organ
The Scientific Journal of Iranian Blood Transfusion Organization - Copyright 2006 by IBTO
Persian site map - English site map - Created in 0.2 seconds with 41 queries by YEKTAWEB 4645