ارزیابی سطح بیان گیرنده CXCR4 پس از خاموش کردن توسط siRNA در سلول‌های سرطانی MDA-MB-468

فصلنامه زیست شناسی جانوری

دوره 15، شماره 1، آذر 1401، صفحه 63-72   

نوع مقاله: مقالات پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22034/ascij.2022.1943796.1329

نویسندگان

معصومه ستاری وند^{* 1}؛ رضا محمد زاده²؛ احمدرضا غلامیان³

¹گروه زیست شناسی، واحد اهر، دانشگاه آزاد اسلامی، اهر، ایران

²گروه زیست شناسی، دانشگاه مراغه، مراغه، ایران

³گروه علوم پایه، دانشکده دامپزشکی، دانشگاه فردوسی مشهد، ایران

چکیده

مطالعات بسیاری نشان دادند که siRNAها می‌توانند سبب خاموشی ژن‌های مرتبط با رشد و تهاجم سلول‌های سرطانی گردد. در عین حال؛ اثر دقیق siRNAها بر بیان ژن CXCR4 هنوز به طور کامل به اثبات نرسیده است. براین اساس مطالعه حاضر به ارزیابی سطح بیان گیرنده CXCR4 پس از خاموش کردن توسط siRNA در سلول‌های سرطانی متاستاتیک سینه پرداخته و برسی هایی صورت گرفته  است. طی این تحقیق تجربی-آزمایشگاهی سلول‌های سرطانی سینه رده MDA-MB-468 توسطsiRNA  اختصاصی ژن snail1 ترانسفکت شدند. جهت سنتز  cDNA ابتدا از محیط کشت سلولی، Total RNA استخراج گردید سطح بیان ژن گیرنده CXCR4 توسط qRT-PCR ارزیابی شد. جهت انجام qRT-PCR از PCR panels مخصوص miRNA استفاده شده جهت کنترل داخلی و کالیبراتور داخل پلیت از Unisp6 RNA استفاده شد.  تکثیر سلول‌ها به وسیله آزمایش تریپان بلو بررسی شد. داده‌ها با استفاده از آزمون تی-تست تجزیه و تحلیل شدند. نتایج نشان داد ناک‌داون ژن snail1 توسطsiRNA سبب کاهش معنادار بیان CXCR4  در سلول‌های سرطانی سینه رده MDA-MB-468 شد (05/0 p <). طبق نتایج حاصل از این پژوهش، ترانسفکت سلول‌های سرطان سینه توسط siRNA اختصاصی ژن snail1 می­تواند سطح بیان CXCR4 را کاهش داده و در نتیجه سبب کاهش تکثیر و تهاجم سلول‌های سرطان سینه و به مرور زمان باعث کنترل بیماری گردد.

کلیدواژه‌ها

snail1؛ siRNA؛ CXCR4؛ سرطان سینه

مراجع

1. Abedini, F., Ismail, M., Hosseinkhani, H., Ibrahim T. A. T., Omar A. R., Chong P. P., Domb A. J. 2011. Effects of CXCR4 siRNA/dextran-spermine nanoparticles on CXCR4 expression and serum LDH levels in a mouse model of colorectal cancer metastasis to the liver. Cancer Management and Research, 3: 301-309.
2. Altiok, N., Ersoz, M., Koyuturk M. 2011. Estradiol induces JNK-dependent apoptosis in glioblastoma cells. Oncology Letters, 2(6): 1281-1285
3. Bagheri M., Fazli M., Saeednia S., Kharanagh M.G., Ahmadiankia N. 2020. Sulforaphane modulates cell migration and expression of β-catenin and epithelial mesenchymal transition markers in breast cancer cells. Iranian Journal of Public Health, 49(1): 77. [in Persian]
4. Carlson R.W., Allred D. C., Anderson B. O., Burstein H. J., Carter W. B., Edge S. B., Zellars R.. 2011. Invasive breast cancer. Journal of the National Comprehensive Cancer Network, 9(2): 136-222.
5. Charbgoo F., Behmanesh M., Mohebbi S., Shirvani Farsani Z. 2014. RNA Nanotechnology in Gene Therapy of Lung Cancer. Nafas Journal, 1(2): 1-9.
6. Crivellari D., Aapro M., Leonard R., Von Minckwitz G., Brain E., Goldhirsch A., Muss H. 2007. Breast cancer in the elderly. Journal of Clinical Oncology, 25(14): 1882-1890.
7. Davudian S., Shajari N., Kazemi T., Mansoori B., Salehi S., Mohammadi A., Baradaran B. 2016. BACH1 silencing by siRNA inhibits migration of HT-29 colon cancer cells through reduction of metastasis-related genes. Biomedicine and Pharmacotherapy, 84: 191-198.
8. Fredriksson R., Lagerström M.C., Lundin L.G., Schiöth H. B. 2003. The G-protein-coupled receptors in the human genome form five main families. Phylogenetic analysis, paralogon groups and fingerprints. Molecular Pharmacology, 63(6): 1256-1272.
9. Fathi M., Taghikhani M., Ghannadi Maragheh, M., Yavari K. 2012. Lutetium labeled-siRNA Delivery into Colon Cancer Cells Using Liposomes: A Comparative Study. New Cellular and Molecular Biotechnology Journal, 2(6): 17-25.
10. Guo P., You J.O., Yang J., Jia D., Moses M.A., Auguste, D.T. 2014. Inhibiting metastatic breast cancer cell migration via the synergy of targeted, pH-triggered siRNA delivery and chemokine axis blockade. Molecular pharmaceutics, 11(3): 755-765.
11. Huang Y., Ye Y., Long P., Zhao S., Zhang, L. 2017. Silencing of CXCR4 and CXCR7 expression by RNA interference suppresses human endometrial carcinoma growth in vivo. American journal of translational research, 9(4): 1896.

12 Hemmatzadeh M., Mohammadi H., Babaie F., Yousefi M., Ebrazeh M., Mansoori B., Baradaran B. 2018. Snail-1 silencing by siRNA inhibits migration of TE-8 esophageal cancer cells through downregulation of metastasis-related genes. Advanced pharmaceutical bulletin, 8(3): 437.

13. Khalilian S., Kheyri H., Hojjati Z. 2020. Small interfering RNA principles applications and challenges. Laboratory and Diagnosis, 12(47): 62-69.
14. Khajouee Ravari S., Baradaran B. 2016. Apoptotic Effect of Specific siRNA against HMGA2 on PC3 Prostate Adenocarcinoma Cell Line. Journal of Ardabil University of Medical Sciences, 16(2): 159-168.
15. Luker K. E., Lewin S. A., Mihalko L. A., Schmidt B. T., Winkler J. S., Coggins N. L., Luker G. D. 2012. Scavenging of CXCL12 by CXCR7 promotes tumor growth and metastasis of CXCR4-positive breast cancer cells. Oncogene, 31(45):4750-4758.
16. Liang Z., Yoon Y., Votaw J., Goodman, M. M., Williams L., Shim H. 2005. Silencing of CXCR4 blocks breast cancer metastasis. Cancer research, 65(3): 967-971.
17. Li Q., Ma R., Zhang M. 2018. CoCl2 increases the expression of hypoxic markers HIF‑1α VEGF and CXCR4 in breast cancer MCF‑7 cells. Oncology letters, 15(1): 1119-1124.
18. Lapteva N., Yang A. G., Sanders D. E., Strube R. W., Chen S. Y. 2005. CXCR4 knockdown by small interfering RNA abrogates breast tumor growth in vivo Cancer gene therapy, 12(1): 84-89.
19. Li Z., Chen G., Ding L., Wang Y., Zhu C., Wang K., Oupicky D. 2019. Increased survival by pulmonary treatment of established lung metastases with dual STAT3/CXCR4 inhibition by siRNA nanoemulsions. Molecular Therapy, 27(12): 2100-2110.
20. Liu J., Sareddy G. R., Zhou M., Viswanadhapalli S., Li X., Lai Z., Vadlamudi R. K. (2018). Differential effects of estrogen receptor β isoforms on glioblastoma progression. Cancer research, 78(12): 3176-3189.
21. Leslie K. K., Keefe D., Powlll S., Naftolin F. 1994. Estrogen receptors are identified in the glioblastoma cell line UI38MG. The Journal of the Society for Gynecologic Investigation JSGI, 1(3): 238-244.
    22. Moosavi M. A., Seyed Gogani N., Asvadi Kermani I., Asadi M. 2012. Nucleostemin gene silencing by siRNA and growth inhibition, cell cycle arrest, and apoptosis induction of K562 leukemia cell line. Journal of Arak University of Medical Sciences, 14(6): 104-116.
22. Musavi Shenas S. M. H., Mansoori B., Mohammadi A., Salehi S., Kaffash B., Talebi B., Baradaran B. 2017. SiRNA mediated silencing of Snail-1 induces apoptosis and alters microRNA expression in human urinary bladder cancer cell line. Artificial cells, nanomedicine, and biotechnology, 45(5): 969-974.
23. Nagasawa T., Hirota S., Tachibana K., Takakura N., Nishikawa S. I., Kitamura Y., Kishimoto T. (1996). Defects of B-cell lymphopoiesis and bone-marrow myelopoiesis in mice lacking the CXC chemokine PBSF/SDF-1 Nature, 382(6592): 635-638.
24. Pecorino L. 2016. Molecular biology of cancer: mechanisms, targets, and therapeutics. Oxford University Press USA.
25. Perillo B., Sasso A., Abbondanza C., Palumbo G. 2000. 17β-Estradiol inhibits apoptosis in MCF-7 cells, inducing bcl-2 expression via two estrogen-responsive elements present in the coding sequence. Molecular and cellular biology, 20(8): 2890-2901.
26. Qureshi A., Tantray V. G., Kirmani A. R Ahangar A. G. 2018. A review on current status of antiviral siRNA. Reviews in Medical Virology, 28(4): e1976.
27. Shokrzadeh M., CharkhtabMoghaddam J., NasriNasrabadi N., Najafi M. 2018. Effects of Silencing of Humanin on Cell Fate and Tumor Cell Responses to Etoposide in AGS Cell Line. Journal of Mazandaran University of Medical Sciences, 27(156): 1-19.
28. Simon J. A., Archer D. F., Constantine G. D., Pickar J. H., Amadio J. M., Bernick B., Mirkin S. 2017. A vaginal estradiol softgel capsule, TX-004HR, has negligible to very low systemic absorption of estradiol efficacy and pharmacokinetic data review. Maturitas, 99: 51-58.
29. Sareddy G. R., Li X., Liu J., Viswanadhapalli S., Garcia L., Gruslova A., Vadlamudi R. K. 2016. Selective estrogen receptor β agonist LY500307 as a novel therapeutic agent for glioblastoma. Scientific reports, 6(1): 1-13.
30. Tatiparti K., Sau S., Kashaw S. K., Iyer A. K. 2017. siRNA delivery strategies: a comprehensive review of recent developments. Nanomaterials, 7(4):77.
31. Ullah A., Chen G., Hussain A., Khan H., Abbas A., Zhou Z., Liu D. 2021. Cyclam-Modified Polyethyleneimine for Simultaneous TGFβ siRNA Delivery and CXCR4 Inhibition for the Treatment of CCl4-Induced Liver Fibrosis. International Journal of Nanomedicine, 16: 4451
32. Verheijen F. M., Donker G. H., Viera C. S., Sprong M., Jacobs H. M., Blaauw G., Blankenstein M. A. 2002. Progesterone receptor, bcl-2 and bax expression in meningiomas. Journal of neuro-oncology, 56(1): 35-41.
33. Waks A. G., Winer E. P. 2019. Breast cancer treatment: a review. Jama, 321(3): 288-300.
34. Yin W., Qian S. 2021. CD44v6-O-MWNTS-loaded gemcitabine and CXCR4 siRNA improves the anti-tumor effectiveness of ovarian cancer. Frontiers in cell and developmental biology, 9: 1384.
35. Zou Y. R., Kottmann A. H., Kuroda M., Taniuchi I., Littman D. R. 1998. Function of the chemokine receptor CXCR4 in haematopoiesis and in cerebellar development. Nature, 393(6685): 595-599.
36. Zhou M., Sareddy G. R., Li M., Liu J., Luo Y., Venkata P. P., Vadlamudi R. K. 2019. Estrogen receptor beta enhances chemotherapy response of GBM cells by down regulating DNA damage response pathways. Scientific reports, 9(1): 1-10.

38. Zhu Y., Yang P., Wang Q., Hu J., Xue J., Li G., Wang D. 2013. The Effect of CXCR4 Silencing on Epithelial‐Mesenchymal Transition Related Genes in Glioma U87 Cells. The Anatomical Record, 296(12): 1850-1856.