Aberrant expression of long non-coding RNA in thyroid neoplasms
Authors: Якушина В.Д. , Танас А.С. , Лавров А.В. 
Published: December 2020

Актуальность. Длинные некодирующие РНК (днРНК) при раке щитовидной железы плохо изучены; не известны днРНК, общие и специфичные для фолликулярного и классического вариантов папиллярного рака, не установлены днРНК, аберрантно экспрессированные при других основных субтипах злокачественных новообразований щитовидной железы, а также при доброкачественных новообразованиях. Цель исследования - определить днРНК, аберрантно экспрессированные при фолликулярной аденоме (ФА), фолликулярном раке (ФРЩЖ), фолликулярном и классическом вариантах папиллярного рака (ПРЩЖ), анапластическом раке (АРЩЖ) щитовидной железы. Методы. Проанализирована экспрессия днРНК по данным исследований на микрочипах (8 независимых экспериментов, доступных в GEO) и секвенирования РНК (PRJEB11591 и TCGA-THCA). Исследованы 246 образцов нормальной ткани щитовидной железы, 26 - ФА, 30 - ФРЩЖ, 181 - фолликулярного варианта ПРЩЖ, 481 - классического варианта ПРЩЖ и 49 - АРЩЖ. Для классического и фолликулярного вариантов ПРЩЖ выполнена валидация дифференциальной экспрессии in silico. Потенциальные биологические функции были оценены в результате анализа обогащения коэкспрессированных генов. Результаты. Определены днРНК, дифференциально экспрессированные при ФА, ФРЩЖ, фолликулярном и классическом вариантах ПРЩЖ и АРЩЖ. Выявлены 8 днРНК, экспрессия которых изменена во всех субтипах новообразований щитовидной железы, 22 - общих для ПРЩЖ, 32 - специфичных для классического варианта ПРЩЖ, 1 - специфичная для фолликулярного варианта ПРЩЖ, и 177 - специфичных для АРЩЖ. Статистически значимо дифференциально экспрессированных днРНК в ФРЩ по сравнению с ФА не выявлено. Ранее известные онкогенные и супрессорные днРНК NR2F1-AS1, LINC00511, SLC26A4-AS1, CRNDE, RMST впервые обнаружены в новообразованиях щитовидной железы. Выявленные днРНК предположительно вовлечены в клеточную адгезию, организацию экстрацеллюлярного матрикса, образование эндодермы, регуляцию клеточного цикла и митоза, полярности клеток, сигнальные пути VEGF и WNT. Выводы. Установлены общие и специфичные паттерны экспрессии днРНК в доброкачественных и злокачественных новообразованиях щитовидной железы.

Background. Long non-coding RNA (lncRNA) in thyroid cancer are poorly investigated; no lncRNAs common and specific for the follicular and classical variants of papillary cancer, as well as no lncRNAs aberrantly expressed in benign nodules or other subtypes of thyroid cancer are established. The objective of the study is to determine long noncoding RNAs aberrantly expressed in follicular adenoma (FA), follicular carcinoma (FTC), follicular and classical variants of papillary carcinoma (PTC), anaplastic carcinoma (ATC). Methods. lncRNA expression was analyzed in dataset of Microarray (8 independent experiments available in GEO) and RNA-seq studies (PRJEB11591 and TCGA-THCA). In total, 246 samples of normal thyroid tissue, 26 FAs, 30 FTCs, 181 follicular variant PTCs, 481 classic variant PTCs and 49 ATCs were examined. In silico validation was performed. Potential biological functions were assessed by enrichment analysis of coexpressed genes. Results. LncRNAs differentially expressed in FA, FTC, follicular, and classical variants of PTC, and ATC are identified. There are 8 lncRNAs common for all investigated thyroid nodules, 22 common for PTC, 32 specific for classical PTC, 1 specific for follicular variant of PTC, and 177 specific for ATC. No lncRNA significantly differentially expressed in FTC compared to FA is identified. The previously described oncogenic and suppressor lncRNAs NR2F1-AS1, LINC00511, SLC26A4-AS1, CRNDE, RMST are detected in thyroid carcinomas for the first time. Identified lncRNA are putatively involved in cell adhesion, extracellular matrix organization, endoderm formation, VEGF signaling pathway, WNT signaling pathway and cell polarity, cell cycle and mitosis. Conclusion. The general and specific patterns of lncRNA expression in benign and malignant thyroid nodules are established.