بررسی تغییرات بیان ژن SMC4 در بافت بیماران مبتلا به گلیوبلاستوما مولتی فرم

محورهای موضوعی : فصلنامه زیست شناسی جانوری

عطیه توکلی ¹ , حمیدرضا خیری منجیلی ² , وجیهه زرین پور ³ , محمدمهدی فرقانی فرد ⁴

1 - گروه زیست شناسی، واحد دامغان، دانشگاه آزاد اسلامی، دامغان، ایران
2 - گروه فناوری نانودارویی، دانشکده داروسازی، دانشگاه علوم پزشکی زنجان، زنجان، ایران
3 - گروه زیست شناسی، واحد دامغان، دانشگاه آزاد اسلامی، دامغان، ایران
4 - گروه زیست شناسی، واحد دامغان، دانشگاه آزاد اسلامی، دامغان، ایران

تاریخ دریافت : 1399/10/12 تاریخ پذیرش : 1400/01/05 تاریخ انتشار : 1400/12/01

کلید واژه: بیان, qRT-PCR, گلیوبلاستومامولتی فرم, SMC4,

چکیده مقاله :

گلیوبلاستوما مولتی فرم (که به آن گلیوبلاستوما، GBM یا آستروسیتومای درجه چهار نیز گفته می شود) یک سرطان غیرمعمول است و بیش از نیمی از تومورهای بدخیم مغزی اولیه تشخیص داده شده را تشکیل می دهد. بررسی بیان ژن های دخیل در گلیوبلاستوما می تواند در تشخیص زودهنگام موثر باشد، از این رو به اهمیت بالینی و نقش بیولوژیکی رونوشت ژن SMC4 در سرطان گلیوبلاستوما که ناشناخته است پرداختیم. در مطالعه حاضر، 50 نمونه بافت سالم حاشیه تومور گلیوبلاستوما عنوان گروه کنترل استفاده شد و 50 نمونه بافت گلیوبلاستوما به عنوان گروه بیمار، قبل از درمان به دست آمد. استخراج RNA و سنتز cDNA انجام شد. سطح بیان SMC4توسط qRT-PCR ارزیابی شد. ACTB به عنوان کنترل داخلی استفاده شد. تجزیه و تحلیل آماری توسط GraphPad Prism v.8.0.1 انجام شد. منحنی ROC رسم شد. بیان بیش از حد SMC4 (0001/0P****<) در نمونه های بافت گلیوبلاستوما در مقایسه با بافت سالم حاشیه تومور قابل توجه است. در حالی که در سن (7507/0P<) و جنس (2270/0P<) بیان معنی داری مشاهده نشد. افزایش بیان ژن SMC4 می تواند نقش مهمی در سرطان گلیوبلاستوما داشته باشد. کار ما دیدگاه جدیدی در رونوشت ژن SMC4 با توجه به آنالیز منحنی ROC به عنوان یک مارکر زیستی فراهم می کند، اما نیاز به مطالعه بیشتری دارد.

چکیده انگلیسی:

Glioblastoma multiforme (also called glioblastoma, GBM, or grade 4 astrocytoma) is uncommon cancer which accounts for more than half of the primary malignant brain tumors diagnosed. The study of the expression of genes involved in the glioblastoma can be effective in early detection, so we discussed the clinical significance and biological role of the SMC4 gene transcript in glioblastoma cancer, which is unknown. Before treatment, 50 samples of healthy tissue margin from a glioblastoma tumor were taken as a control group, and 50 samples of glioblastoma tissue were acquired as a patient group. We did RNA extraction and cDNA synthesis. qRT-PCR was used to determine SMC4 expression levels. As an internal control, ACTB was employed. Statistical analysis was performed by GraphPad Prism v.8.0.1. ROC curve was plotted.Overexpression of SMC4 (P<0.0001) in glioblastoma tissue samples was significant compared to healthy tumor margin tissue. While in age (P<0.7507) and sex (P<0.2270) no significant expression was observed. Increased expression of SMC4 gene can play an important role in the glioblastoma cancer. Our work provides a new perspective on SMC4 gene transcription with respect to ROC curve analysis as a biomarker, but needs further study. 

منابع و مأخذ:

1. Alimohamadi S.M., Ghodsi S.M., Ketabchi S.E. 2008. Epidemiologic patterns of primary brain tumors in Iran. Asian Pac Journal of Cancer Preview, 9(2): 361-372.


2. Butowski N.A., Sneed P.K., Chang S.M. 2006. Diagnosis and treatment of recurrent high-grade astrocytoma. Journal of clinical oncology. 24(8): 1273-1280.


3. Calabrese C., Poppleton H., Kocak Fuller C., Hamner B., Oh EY., Gaber MW., Finklestein D., Allen M., Frank A. 2007. A perivascular niche for brain tumor stem cells. Cancer cell. 11(1): 69-82.


4. Feng X.D., Song Q., Li C.W., Chen J., Tang H.M., Peg Z.H., Wang X.C. 2014. Structural maintenance of chromosomes 4 is a predictor of survival and a novel therapeutic target in colorectal cancer. Asian Pacific Journal of Cancer Prevention,15(21): 9459-9465.


5. Gabayan AJ., Green SB., Sanan A., Jenrette J., Schultz C., Papagikos M., Tatter SP., Patel A., Amin P., Lustig R., Bastin KT. 2006. GliaSite brachytherapy for treatment of recurrent malignant gliomas: a retrospective multi-institutional analysis. Neurosurgery, 58(4): 701-709.


6. Jiang L., Zhou J., Zhong D., Zhou Y., Zhang W., Wu W., Zhao Z., Wang W., Xu W., He L., Ma Y. 2017. Overexpression of SMC4 activates TGFβ/Smad signaling and promotes aggressive phenotype in glioma cells. Oncogenesis, 6(3): e301-.


7. Jinushi T., Shibayama Y., Kinoshita I., Oizumi S., Jinushi M., Aota T., Takahashi T., Horita S., Dosaka‐Akita H., Iseki K. 2014. Low expression levels of micro RNA‐124‐5p correlated with poor prognosis in colorectal cancer via targeting of SMC 4. Cancer Medicine, 3(6): 1544-1552.


8. Kanehisa M., Goto S. 2000. KEGG: kyoto encyclopedia of genes and genomes. Nucleic Acids Research, 28(1): 27-30.


9. Kavsan V., Shostak K., Dmitrenko V., Zozulya Y., Rozumenko V., Demotes-Mainard J. 2005. Characterization of genes with increased expression in human glioblastomas. Tsitologiia i Genetika, 39(6): 37-49.


10. Kheiri Manjili H., Ma’mani L., Tavaddod S., Mashhadikhan M., Shafiee A., Naderi-Manesh H. 2016. L-sulforaphane loaded Fe3O4@ gold core shell nanoparticles: a potential sulforaphane delivery system. PloS one, 11(3): e0151344.


11. Ma R.M., Yang F., Huang D.P., Zheng M., Wang Y.L. 2019. The prognostic value of the expression of SMC4 mRNA in breast cancer. Disease Markers, 2019:2183057


12. Mehrazin M., Rahmat H., Yavari P. 2006. Epidemiology of primary intracranial tumors in Iran, 1978-2003. Asian Pacific Journal of Cancer Prevention, 7(2): 283.


13. Monfared H., Jahangard Y., Nikkhah M., Mirnajafi-Zadeh J., Mowla S.J. 2019. Potential therapeutic effects of exosomes packed with a miR-21-sponge construct in a rat model of glioblastoma. Frontiers in Oncology, 9: 782.


14. Ostrom Q.T., Gittleman H., Fulop J., Liu M., Blanda R., Kromer C., Wolinsky Y., Kruchko C., Barnholtz-Sloan J.S. 2015. CBTRUS statistical report: primary brain and central nervous system tumors diagnosed in the United States in 2008-2012. Neuro-oncology, 17(suppl-4): iv1-62.


15. Roesler R., Brunetto A.T., Abujamra A.L., de Farias C.B., Brunetto A.L., Schwartsmann G. 2010. Current and emerging molecular targets in glioma. Expert Review of Anticancer Therapy, 10(11): 1735-1751.


16. Röhn G., Koch A., Krischek B., Stavrinou P., Goldbrunner R., Timmer M. 2018. ACTB and SDHA are suitable endogenous reference genes for gene expression studies in human astrocytomas using quantitative RT-PCR. Technology in Cancer Research and Treatment, 17:1533033818802318.


17. Sciumè G., Santoni A., Bernardini G. 2010. Chemokines and glioma: invasion and more. Journal of Neuroimmunology, 224(1-2): 8-12.


18. See S.J., Gilbert M.R. 2004. Anaplastic astrocytoma: diagnosis, prognosis, and management. InSeminars in Oncology, 31(5): 618-634


19. Stupp R., Mason W.P., Van Den Bent M.J., Weller M., Fisher B., Taphoorn M.J., Belanger K., Brandes A.A., Marosi C., Bogdahn U., Curschmann J. 2005. Radiotherapy plus concomitant and adjuvant temozolomide for glioblastoma. New England journal of Medicine, 352(10): 987-996.


20. Waghmare I., Roebke A., Minata M., Kango-Singh M., Nakano I. 2014. Intercellular cooperation and competition in brain cancers: lessons from Drosophila and human studies. Stem Cells Translational Medicine. 3(11): 1262-1268.


21. Wu A., Wei J., Kong L.Y., Wang Y., Priebe W., Qiao W., Sawaya R., Heimberger A.B. 2010. Glioma cancer stem cells induce immunosuppressive macrophages/microglia. Neuro-oncology, 12(11): 1113-1125.


22. Zhao S.G., Evans J.R., Kothari V., Sun G., Larm A., Mondine V., Schaeffer E.M., Ross A.E., Klein E.A., Den R.B., Dicker A.P. 2016. The landscape of prognostic outlier genes in high-risk prostate cancer. Clinical Cancer Research, 22(7):1777-1786.


23. Zhou B., Chen H., Wei D., Kuang Y., Zhao X., Li G., Xie J., Chen P. 2014. A novel miR-219-SMC4-JAK2/Stat3 regulatory pathway in human hepatocellular carcinoma. Journal of Experimental and Clinical Cancer, 33(1): 55.


24. Zhou B., Yuan T., Liu M., Liu H., Xie J., Shen Y., Chen P. 2012. Overexpression of the structural maintenance of chromosome 4 protein is associated with tumor de-differentiation, advanced stage and vascular invasion of primary liver cancer. Oncology Reports, 28(4): 1263-1268.


25. Zhu T.S., Costello M.A., Talsma C.E., Flack C.G., Crowley J.G., Hamm L.L., He X., Hervey-Jumper S.L., Heth J.A., Muraszko K.M., DiMeco F. 2011. Endothelial cells create a stem cell niche in glioblastoma by providing NOTCH ligands that nurture self-renewal of cancer stem-like cells. Cancer Research, 71(18): 6061-6072