Ekspresja genów metaloproteinazy 11, klaudyny 1 i wybranych genów związanych z adhezją komórek w raku brodawkowatym tarczycy

Introduction: Metastasis and invasiveness of thyroid carcinoma might be correlated with over-expression of genes which encode proteins responsible for cellular adhesion. The aim of our study was to compare by means of real-time Q-PCR expression levels of chosen genes in papillary thyroid carcinoma (PTC) with respect to normal thyroid tissues. Material and methods: Total RNA was isolated from 38 paired normal and PTC samples. 0.5 μg of RNA was used in the reverse transcription reaction. cDNA was further used in Q-PCR reaction. As endogenous control we used GUS gene, as its expression was stable in all analysed samples. Results: The analyzed genes were found by microarray studies as characteristic in differentiated papillary carcinoma and normal tissue. The levels of gene expression, estimated by quantitative analysis of particular transcripts were increased in papillary thyroid carcinoma with the following average values: 0.76 for MMP11; 1.08 for CLDN1; 3.98 for LRP4; 4.57 for FLRT3; 26.6 for MRC2; 2.76 for NRCAM; and 1.35 for EVA1 (arbitrary units), whereas in normal thyroid tissues treated as control the respective values were: 0.09; 0.145; 0.7; 0.74; 7.9; 0.85 and 0.396 units. To confirm the overexpression of mentioned genes the conservative Kolmogorov- Smirnov test was used. Differences in expression between normal thyroid tissue and PTC were statistically significant. Conclusions: Among the analyzed genes two show the largest difference in expression between papillary thyroid cancer and normal tissue: MMP11 (metalloproteinase 11) and CLDN1 (claudin 1). The MMP11 gene can be characteristic for various malignant thyroid carcinomas, because its increased levels are present also in medullary thyroid carcinomas. It appears that claudin 1 may be used as a marker of PTC, however a verification on independent collection of tumors of this result is required.Wstęp: Nadekspresja genów kodujących białka uczestniczące w adhezji komórkowej może być związana z cechami inwazyjności i możliwością przerzutów. Celem pracy było porównanie poziomu ekspresji wybranych genów w rakach brodawkowatych tarczycy (PTC, papillary thyroid carcinoma) w odniesieniu do odpowiadających im tkanek prawidłowych przy użyciu reakcji Q-PCR w czasie rzeczywistym. Materiał i metody: Materiał do badań stanowił całkowity RNA wyizolowany z 38 tkanek raka tarczycy i odpowiadających im tkanek zdrowych. Całkowity RNA w ilości 0,5 μg wykorzystywano w reakcji odwrotnej transkrypcji, z kolei cDNA stanowił matrycę w reakcji Q-PCR. Jako kontrolę wewnętrzną zastosowano gen GUS, którego ekspresja była stabilna we wszystkich analizowanych tkankach. Wyniki: Analizowane geny zostały wytypowane metodą mikromacierzy DNA jako charakterystyczne dla różnicowania PTC od tkanki zdrowej. Poziom ekspresji analizowanych genów, badany poprzez ilościową ocenę odpowiednich transkryptów, był podwyższony w PTC, a jej średnia wartość wynosiła: 1,08 dla CLDN1; 3,98 dla LRP4; 4,57 dla FLRT3; 26,6 dla MRC2; 2,76 dla NRCAM; 0,76 dla MMP11 i 1,35 dla EVA1 w jednostkach arbitralnych, podczas gdy w kontrolnych tkankach zdrowej tarczycy wynosiła odpowiednio: 0,145; 0,7; 0,74; 7,9; 0,85; 0,09; 0,396 jednostek. Dla potwierdzenia ich nadekspresji metodą Q-PCR zastosowano test Kołmogorowa-Smirnowa. Dla wszystkich genów różnice między tkanką prawidłową a PTC były znamienne statystycznie. Wnioski: Spośród badanych genów największe różnice w ekspresji między tkanką PTC a zdrową tkanką tarczycy wykazały geny CLDN1 (klaudyna 1) i MMP11 (metaloproteinaza 11). Gen MMP11 można zaliczyć do grupy charakterystycznej dla nowotworów złośliwych tarczycy, lecz bez wskazania na jego rodzaj, ponieważ istotny wzrost jego ekspresji występuje również w raku rdzeniastym tarczycy. Wydaje się, że gen CLDN1 mógłby być markerem raka brodawkowatego, jednak potrzebna jest weryfikacja przeprowadzonej analizy na dodatkowym materiale