Детальное секвенирование транскриптомов линий клеток гепатоцеллюлярной карциномы, положительных по наличию вируса гепатита В, выявило во многих из них активную транскрипцию химерной последовательности НВх-LINE1. Этот транскрипт, подобный длинным некодирующим РНК, обладает свойствами промотора канцерогенеза, активирующим сигнальный путь Wnt/β-катенин.
Хроническое носительство вируса гепатита В (HBV) в 100-200 раз повышает риск возникновения гепатоцеллюлярной карциномы. С одной стороны, длительная репликация вируса, экспрессия его белков приводят к воспалению печени, циррозу и в конечном итоге к раку. С другой стороны, возможен прямой онкогенный эффект интеграции вирусного генома. Было показано, что геном HBV интегрируется в различные гены, но чаще всего в повторяющиеся последовательности (длинные рассеянные ядерные элементы ретротранспозоны LINE1 и короткие рассеянные ядерные элементы SINE, а именно последовательности Alu) или вблизи них. До сих пор исследовалось в основном влияние интеграции HBV на экспрессию клеточных генов. Эффекты внедрения HBV в повторяющиеся последовательности практически не анализировались.
Авторы исследовали транскрибирующиеся химеры HBV и нормального транскриптома гепатоцитов. Они секвенировали транскриптомы из шести HBV-позитивных клеточных линий гепатоцеллюлярной карциномы (HKCI). В четырех из них обнаружены один или несколько химерных транскриптов. Многие из них представляли собой слияние HBV с межгенными последовательностями, содержащими повторы типа LINE и SINE, другие – слияния с различными генами, среди них CHIC2, UPF3A, ZNF48, METAP1, TPCN2, TERP. Точки разрыва генома HBV обычно находились в генах HBs, HBx или между HBx и HBс. Данные, полученные на транскриптомах, были подтверждены секвенированием соответствующих участков геномов.
Встраивание HBV в участки генома, транскрибирующиеся и без него, не оказывало существенного влияния на интенсивность транскрипции. Однако инсерция HBV привела к активной транскрипции ранее молчавшей последовательности LINE1, локализованной в нетранскрибируемом гетерохроматине в области хромосомы 8р11.21. Включалась также транскрипция НВс-LINE2, НВх-SINE в других областях генома, но ее интенсивность была намного ниже, чем НВх-LINE1.
НВх-LINE1 была подвергнута детальному исследованию. Её активная транскрипция наблюдалась в 21 из 90 (23%) гепатоцеллюлярных карцином. Выживаемость таких пациентов была существенно снижена. Для проверки предположения, что экспрессия НВх-LINE1 имеет биологические последствия, были поведены нокдаун-эксперименты на линиях клеток, экспрессирующих НВх-LINE1. Соответствующие siРНК сильно подавляли мобильность клеток и их способность к инвазивному росту. Поскольку усиление этих свойств клеток обычно связано с эпителиально-мезенхимальной транзицией, был исследован эффект экспрессии НВх-LINE1 как модулятора транзиции. Подавление с помощью siРНК усиливало экспрессию эпителиальных маркеров Е-кадхерина и γ-катенина, и ослабляло экспрессию мезенхимального фибронектина. Транскрипция НВх-LINE1 активировала сигнальный путь Wnt/β-катенин.
Функциональным эффектом обладал только полный транскрипт НВх-LINE1 длиной 674 нуклеотида, но не его усеченные варианты НВх-LINE11-312, НВх1-297 или LINE1295-674. Введение в НВх-LINE1 стоп-кодонов, блокирующих трансляцию, на его свойства не влияло. У трансгенных мышей, которым была введена клонированная НВх-LINE1, под действием диэтил-нитрозамина гораздо быстрее чем у животных дикого типа развивалась гепатоцеллюлярная карцинома.
Таким образом показано, что в результате внедрения в область хромосомы 8р11.21 последовательностей генома HBV происходит эффективная транскрипция химеры НВх-LINE1. В дополнение к ранее известной активности ретротранспозона LINE1 как фактора мутагенеза продемонстрирован онкогенный эффект химеры как промотора гепатоцеллюлярной карциномы. Транскрипт химеры НВх-LINE1 вероятно, представляет собой аналог длинных (>200 нуклеотидов) некодирующих РНК, для которых показано или предполагается участие во многих биологических процессах, происходящих в клетке. Полученные результаты могут послужить основой для более глубокого понимания роли хронической инфекции HBV в патогенезе рака.
Источник: MOLBIOL.RU
