Circulating MicroRNAs in Newly Diagnosed Acute and Chronic Leukemias

Özet

Lösemi, genetik-epigenetik bozukluklar nedeniyle gelişen klonal bir hastalıktır ve bu çalışmada, sağlıklı bireylere kıyasla yeni tanı almış akut lenfositik lösemi (ALL), akut miyeloid lösemi (AML), kronik lenfositik lösemi (KLL), kronik miyeloid lösemi (KML) hastalarının plazmalarındaki 741 mikroRNAnın (miRNA) dolaşımdaki profilini araştırdık. MiRNAlar, küçük, kodlanmayan RNA molekülleridir ve hücre diferansiyasyonunda, proliferasyonunda, apoptoziste kritik rollere sahiptirler. Hematopoetik kök hücrelerde ve progenitor hücrelerde hematopoezisi düzenlerler, aynı zamanda akkiz hematolojik neoplazilerin patogenezinde de rol alırlar. Son dönemlerde, lösemi patogenezinde özgül miRNAların etkinliğine dair kanıtlar giderek artmaktadır ve löseminin tespitinde dolaşımdaki miRNAlar invaziv olmayan bir biyobelirteç olarak kullanılabilir. Bu çalışmada, akut ve kronik lösemilerdeki epigenetik olarak düzenlenen miRNAların tespiti amaçlanmıştır. RNA, üreticinin protokolüne uygun şekilde High Pure miRNA Isolation Kit (Roche) kullanılarak izole edildi. cDNA ve preamplifikasyon protokolleri izole edilmiş plazma miRNAlarından elde edildi. 741 miRNAnın ekspresyonunu aynı anda ölçmek için qPCRde BioMarkTM 96.96 Dynamic Array (Fluidigm Corporation) kullanıldı. İstatistiksel analizler Biogazelles qbase PLUS 2.0 software kullanılarak yapıldı. 741 miRNAnın analizi sonucunda, kontrol grubuna kıyasla tüm lösemi hastalarında miR-1290 ve miR- 548c-3p ekspresyonunun azaldığı, miR-24-3p, miR-30b-5p ve miR-19a-3p ekspresyonunun arttığı saptandı (p<0.05). Bununla beraber, ALLli hastalarda sağlıklı bireylere kıyasla miR-24-3p ekspresyonunun belirgin olarak azaldığı ve miR-548c-3p ekspresyonunun ise belirgin olarak arttığı görüldü (p< 0.05). Bu çalışma, ALLde miR-548c-3pnin yüksek ekspresyonunu gösteren ilk çalışmadır. MiR-24-3pnin ve miR-548c-3pnin ALL tespitinde potansiyel biyobelirteçler olarak kullanılabileceğini düşünüyoruz.

Abstract

Leukemia is a clonal disease caused by genetic-epigenetic aberrations and we investigated the profile of circulating 741 microRNAs (miRNA) in plasma of newly diagnosed acute lymphoblastic leukemia (ALL), acute myeloid leukemia (AML), chronic lymphocytic leukemia (CLL), chronic myeloid leukemia (CML) patients compared to healthy individuals. MiRNAs are small non-coding RNA molecules and have critical roles in cell differentiation, proliferation, apoptosis. They regulate haematopoiesis in haematopoietic stem cells and committed progenitor cells, but they also play role in pathogenesis of acquired hematologic neoplasms. Recently, a growing body of evidence has implicated specific miRNAs in pathogenesis of leukemia and circulating miRNAs could serve as non-invasive biomarkers for detection of leukemia. Aim of this study was to identify miRNAs epigenetically regulated in acute and chronic leukemias. RNA was isolated using High Pure miRNA Isolation Kit (Roche) following manufacturers protocol. cDNA and preamplification protocols were obtained from isolated plasma miRNAs. The BioMarkTM 96.96 Dynamic Array (Fluidigm Corporation) for real-time qPCR was used to simultaneously quantite the expression of 741 miRNAs. Statistical analyses were performed using Biogazelles qbase PLUS 2.0 software. Among analyzed 741 miRNAs, mir-1290 and miR-548c-3p were down-regulated, mir-24-3p, miR-30b- 5p and miR-19a-3p were up-regulated in all leukemic patients comparing with control group (p< 0.05). However, in patients with ALL, mir-24-3p was significantly down-regulated and miR-548c-3p was significantly up-regulated compared to healthy subjects (p< 0.05). Our study is the first study showing the higher expression levels of miR-548c-3p in ALL. We conclude that miR-24-3p and miR-548c-3p can be used as potential biomarkers for detecting ALL.