Медицинская радиология и радиационная безопасность. 2025. Том 70. № 6
DOI:10.33266/1024-6177-2025-70-6-12-19
А.А. Мельникова1, 2, А.А. Афонин1, Л.Н. Комарова1
ИНТЕГРАТИВНЫЙ АНАЛИЗ ЭКСПРЕССИИ ГЕНОВ PMAIP1
И BIRC5, А ТАКЖЕ БЕЛОК-БЕЛКОВЫХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЙ
В КЛЕТКАХ НЕЙРОБЛАСТОМЫ SK-N-BE(2) В УСЛОВИЯХ КОМБИНИРОВАННОЙ ТЕРАПИИ
1 Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ», Обнинск
2 Медицинский радиологический научный центр им. А.Ф. Цыба – филиал ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр радиологии» Минздрава России, Обнинск
Контактное лицо: Анжелика Александровна Мельникова, e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
РЕФЕРАТ
Цель: Оценка влияния ионизирующего излучения с различной линейной передачей энергии на экспрессию генов PMAIP1 (Noxa) и BIRC5 (Survivin) для выяснения молекулярных механизмов, определяющих радиочувствительность опухолевых клеток.
Материал и методы: Объектом исследования являлись клетки нейробластомы линии SK-N-BE(2). Было сформировано четыре группы исследования: группа, подверженная воздействию ионизирующего излучения, группа, обработанная доксорубицином, группа комбинированного действия ионизирующего излучения и доксорубицина, а также контрольная группа. Облучение ионами 12С проводили на ускорителе У-70 Института физики высоких энергий (ИФВЭ) «Курчатовского института» (г. Протвино). Облучение осуществлялось в дозе 4 Гр в водном фантоме со средней энергией 455 МэВ/ нуклон. Средняя ЛПЭ излучения на начальном участке составила 11 кэВ/мкм, в пике ‒ 120‒140 кэВ/мкм. Также клетки облучали в дозе 4 Гр γ-излучением на базе ВНИИРАЭ на уникальной научной установке «Γамма-установка радиационного облучения ГУР-120» (источник излучения 60Со, Еср = 1,25 МэВ). Мощность дозы составляла 0,9 Гр/мин. Клетки обрабатывали химиопрепаратом доксорубицин в концентрации 0,004 мг/мл за 24 ч до облучения. Тотальная РНК выделялась с помощью набора RNA Solo и количественно определена спектрофотометрически (NanoDrop ND-1000). Обратная транскрипция и амплификация проводились одновременно в режиме реального времени с использованием набора OneTube RT-PCR (Евроген) с SYBR Green I в качестве флуоресцентного индикатора. Анализ белок-белковых взаимодействий проводился с использованием базы данных STRING. Визуализация и анализ сети взаимодействий были выполнены в Cytoscape v3.10.3 (плагин CytoHubba), а функциональная аннотация – с помощью Metascape (анализ GO-терминов и путей KEGG, р < 0,01).
Результаты: В клетках SK-N-BE(2) доксорубицин демонстрировал достоверное снижение экспрессии гена BIRC5, что согласуется с его известной проапоптотической активностью. Комбинированное действие γ-излучения (4 Гр) и доксорубицина продемонстрировало аддитивный эффект (0,04). Облучение ионами 12С продемонстрировало значительное снижение экспрессии BIRC5 при монотерапии (0,02), но менее выраженное снижение в случае комбинированного действия с доксорубицином (0,10). Доксорубицин индуцировал экспрессию гена PMAIP1 (0,16), этот эффект синергически усиливался при комбинированном действии с γ-излучением (0,25), но подавлялся при воздействии ионов 12С (0,05), что, вероятно, обусловлено активацией антиапоптотических механизмов.
Ключевые слова: ионная (12С) лучевая терапия, гамма-терапия, белки семейства Bcl-2, SK-N-BE (2), доксорубицин, BIRC5, PMAIP1, gene ontology
Для цитирования: Мельникова А.А., Афонин А.А., Комарова Л.Н. Интегративный анализ экспрессии генов pmaip1 и birc5, а также белок-белковых взаимодействий в клетках нейробластомы sk-n-be(2) в условиях комбинированной терапии // Медицинская радиология и радиационная безопасность. 2025. Т. 70. № 6. С. 12–19. DOI:10.33266/1024-6177-2025-70-6-12-19
Список литературы
1. Roufayel R., Younes K., Al-Sabi A., Murshid N. BH3-Only Proteins Noxa and Puma Are Key Regulators of Induced Apoptosis. Life (Basel). 2022;12;2:256. doi:10.3390/life12020256.
2. Greaves G., Milani M., Butterworth M., Carter R.J., Byrne D.P., Eyers P.A., Luo X., Cohen G.M., Varadarajan S. BH3-Only Proteins Are Dispensable for Apoptosis Induced by Pharmacological Inhibition of Both MCL-1 and BCL-X L. Cell Death Differ. 2019;26:1037-1047. doi: 10.1038/s41418-018-0183-7.
3. Huang K., O’Neill K.L., Li J., Zhou W., Han N., Pang X., Wu W., Struble L., Borgstahl G., Liu Z. BH3-Only Proteins Target BCL-XL/MCL-1, Not BAX/BAK, to Initiate Apoptosis. Cell Res. 2019;29:942-952. doi: 10.1038/s41422-019-0231-y.
4. Rafatmanesh A., Behjati M., Mobasseri N., Sarvizadeh M., Mazoochi T., Karimian M. The Survivin Molecule as a Double-Edged Sword in Cellular Physiologic and Pathologic Conditions and its Role as a Potential Biomarker and Therapeutic Target in Cancer. J Cell Physiol. 2020;235;2:725-744. doi:10.1002/jcp.29027.
5. George R., Hehlgans S., Fleischmann M., Rödel C., Fokas E., Rödel F. Advances in Nanotechnology-Based Platforms for Survivin-Targeted drug Discovery. Expert Opin Drug Discov. 2022;17;7:733-754. doi:10.1080/17460441.2022.2077329.
6. Wijaya W., Phyu S.M., Jiang S. Extracellular Vesicle (EV) Survivin for Cancer Diagnostics and Therapeutics: A Review. Front Biosci (Landmark Ed). 2024;29;8:302. doi:10.31083/j.fbl2908302.
7. Liao J., Qing X., Li X., et al. TRAF4 Regulates Ubiquitination-Modulated Survivin Turnover and Confers Radioresistance. Int J Biol Sci. 2024;20;1:182-199. doi:10.7150/ijbs.87180.
8. Fang X.L., Cao X.P., Xiao J., et al. Overview of Role of Survivin in Cancer: Expression, Regulation, Functions, and its Potential as a Therapeutic Target. J Drug Target. 2024;32;3:223-240. doi:10.1080/1061186X.2024.2309563.
9. Martínez-Sifuentes M.A., Bassol-Mayagoitia S., Nava-Hernández M.P., et al. Survivin in Breast Cancer: A Review. Genet Test Mol Biomarkers. 2022;26;9:411-421. doi:10.1089/gtmb.2021.0286.
PDF (RUS) Полная версия статьи
Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Финансирование. Исследование не имело спонсорской поддержки.
Участие авторов. А.А. Мельникова – проведение экспериментов, разработка исследования; А.А. Афонин – проведение экспериментов; Л.Н. Комарова – концепция исследования, научное руководство.
Поступила: 20.07.2025. Принята к публикации: 25.08.2025.