Научная статья на тему 'Сравнение экспрессии гена РСА3 в осадках и экзосомах мочи при раке предстательной железы'

Сравнение экспрессии гена РСА3 в осадках и экзосомах мочи при раке предстательной железы Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

CC BY
333
44
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Онкоурология
Scopus
ВАК
ESCI
Ключевые слова
РСА3 / ЭКСПРЕССИЯ / ЭКЗОСОМА / НЕИНВАЗИВНАЯ ДИАГНОСТИКА / PCA3 / GENE EXPRESSION / EXOSOME / NON-INVASIVE DIAGNOSTICS

Аннотация научной статьи по фундаментальной медицине, автор научной работы — Михайленко Д. С., Новиков А. А., Григорьева М. В., Ефремов Г. Д., Сивков А. В.

Введение. Рак предстательной железы (РПЖ) является одним из наиболее частых онкологических заболеваний у мужчин. В качестве молекулярно-генетического маркера РПЖ в настоящее время используют определение экспрессии гена РСА3 в моче.Цель работы – сравнительный анализ экспрессии гена РСА3 в осадках и в экзосомах мочи для определения биоматериала, позволяющего более эффективно проводить определение экспрессии этого гена.Материалы и методы. Были исследованы данные 12 пациентов с различными стадиями РПЖ и 8 контрольных образцов.Результаты. Диагностическая точность анализа экспрессии РСА3 в этой выборке превысила 90 %. Не выявлено достоверных различий чувствительности и специфичности гиперэкспрессии РСА3 при анализе осадков по сравнению с экзосомами мочи. Это указывает на целесообразность использования осадков мочи для анализа РСА3 как биоматериала с менее трудоемкой пробоподготовкой, однако возможные преимущества экзосом для анализа панелей экспрессионных маркеров требуют дальнейшего изучения.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по фундаментальной медицине , автор научной работы — Михайленко Д. С., Новиков А. А., Григорьева М. В., Ефремов Г. Д., Сивков А. В.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Comparative analysis of the PCA3 gene expression in sediments and exosomes isolated from urine

Introduction. Prostate cancer (PCa) is one of the common oncological diseases in men. Expression of the PCA3 gene in urine is currently used as a molecular genetic marker of PCa.Objective: to comparative analysis of the PCA3 expression in urine sediments and exosomes for the determination of the biomaterial, which allows detecting the PCA3 expression in more efficient manner.Materials and methods. The 12 patients with different stages of PCa and 8 control samples were examined.Results. The diagnostic accuracy of the PCA3 gene expression analysis in this cohort exceeded 90 %. We had not obtained significant differences in the sensitivity and specificity of the PCA3 hyperexpression in the urine sediments compared with exosomes. This result indicates in favor to using urine sediment for the PCA3 analysis as a biomaterial with less time-consuming sample preparation, although the possible advantage of exosomes for the analysis of the expression marker panels requires further studies.

Текст научной работы на тему «Сравнение экспрессии гена РСА3 в осадках и экзосомах мочи при раке предстательной железы»

JN СО

Сравнение экспрессии гена РСА3 в осадках и экзосомах мочи

при раке предстательной железы

Д. С. Михайленко1-3, А. А. Новиков1, М.В. Григорьева1, Г. Д. Ефремов1, А. В. Сивков1, Н.Ю. Сафронова1, es К.С. Сорокин4, М.Ю. Земскова4, 5, М.В. Немцова2, Б.Я. Алексеев1, А.Д. Каприн1

1 Научно-исследовательский институт урологии и интервенционной радиологии им. Н.А. Лопаткина — филиал S5 ФГБУ«Национальный медицинский исследовательский центр радиологии» Минздрава России;

И Россия, 105425Москва, ул. 3-я Парковая, 51, корп. 4;

Jjj 2Институт молекулярной медицины ФГАОУ ВО «Первый Московский государственный медицинский университет

им. И.М. Сеченова» Минздрава России; Россия, 119991 Москва, ул. Трубецкая, 8, стр. 2; ьэ 3ФГБНУ«Медико-генетический научный центр»; Россия, 115478 Москва, ул. Москворечье, 1;

т 4ООО «Простагност»; Россия, 143026 Москва, ИЦСколково, ул. Нобеля, 7;

5ФГБУН«Институт биохимии и физиологии микроорганизмов им. Г.К. Скрябина» РАН; Россия, 142290 Московская обл., ® Пущино, просп. Науки, 5

г» Контакты: Дмитрий Сергеевич Михайленко [email protected]

CD N

со Введение. Рак предстательной железы (РПЖ) является одним из наиболее частых онкологических заболеваний у мужчин. Вка-вс честве молекулярно-генетического маркера РПЖ в настоящее время используют определение экспрессии гена РСА3 в моче.

Цель работы — сравнительный анализ экспрессии гена РСА3 в осадках и в экзосомах мочи для определения биоматериала, позволяющего более эффективно проводить определение экспрессии этого гена. о Материалы и методы. Были исследованы данные 12 пациентов с различными стадиями РПЖ и 8 контрольных образцов. ^ Результаты. Диагностическая точность анализа экспрессии РСА3 в этой выборке превысила 90 %. Не выявлено достоверных ас различий чувствительности и специфичности гиперэкспрессии РСА3 при анализе осадков по сравнению с экзосомами мочи. Это о указывает на целесообразность использования осадков мочи для анализа РСА3 как биоматериала с менее трудоемкой пробо-подготовкой, однако возможные преимущества экзосом для анализа панелей экспрессионных маркеров требуют дальнейшего изучения.

Ключевые слова: РСА3, экспрессия, экзосома, неинвазивная диагностика

DOI: 10.17650/1726-9776-2017-13-3-54-60

Comparative analysis of the PCA3 gene expression in sediments and exosomes isolated from urine

D.S. Mikhaylenko1-3, A.A. Novikov1, M. V. Grigor'eva1, G.D. Efremov1, A. V. Sivkov1, N. Yu. Safronova1, K.S. Sorokin4, M. Yu. Zemskova4,5, M. V. Nemtsova2, B. Ya. Alekseev1, A.D. Kaprin1

1N.A. Lopatkin Research Institute of Urology and Interventional Radiology — branch of the National Medical Research Radiological Center, Ministry of Health of Russia; Build. 4, 51 3rd Parkovaya St., Moscow 105425, Russia;

2Institute of Molecular Medicine, I. M. Sechenov First Moscow State Medical University, Ministry of Health of Russia; Build. 2,

8 Trubetskaya St., Moscow 119991, Russia;

3Research Center for Medical Genetics; 1 Moskvorech'e St., Moscow 115478, Russia;

4Prostagnost Company; 7Nobelya St., Skolkovo district, Moscow 143026, Russia;

5G.K. Skryabin Institute of Biochemistry and Physiology of Microorganisms; 5 Prospekt Nauki, Pushchino,

Moscow region 142290, Russia

Introduction. Prostate cancer (PCa) is one of the common oncological diseases in men. Expression of the PCA3 gene in urine is currently used as a molecular genetic marker of PCa.

Objective: to comparative analysis of the PCA3 expression in urine sediments and exosomes for the determination of the biomaterial, which allows detecting the PCA3 expression in more efficient manner.

Materials and methods. The 12 patients with different stages of PCa and 8 control samples were examined.

Results. The diagnostic accuracy of the PCA3 gene expression analysis in this cohort exceeded 90 %. We had not obtained significant differences in the sensitivity and specificity of the PCA3 hyperexpression in the urine sediments compared with exosomes. This result indicates in favor to using urine sediment for the PCA3 analysis as a biomaterial with less time-consuming sample preparation, although the possible advantage of exosomes for the analysis of the expression marker panels requires further studies.

Key words: PCA3, gene expression, exosome, non-invasive diagnostics

Введение

Рак предстательной железы (РПЖ) является одним из наиболее частых онкологических заболеваний у мужчин и представляет собой актуальную проблему современной онкоурологии. В России заболеваемость РПЖ за последние 10 лет выросла с 25,61 до 57,22 на 100 тыс. населения [1]. Измерение концентрации простатического специфического антигена (ПСА) в крови — основной лабораторный тест в диагностике РПЖ, положительный результат которого может служить одним из показаний к проведению биопсии. Морфологическое исследование вследствие гетерогенности и мультифокальности опухолей не всегда позволяет выявить РПЖ в биоптатах предстательной железы (ПЖ) и требует высокой квалификации патолога [2]. Остается актуальным поиск новых молекулярных маркеров РПЖ, имеющих диагностическое значение и определяемых неинвазивными методами, например в моче. В качестве такого молекулярно-ге-нетического маркера РПЖ в настоящее время используют определение экспрессии гена РСА3 относительно гена с простатспецифической экспрессией — KLK3. Ген РСА3 кодирует регуляторную РНК и гиперэкс-прессируется в РПЖ относительно нормы или других патологических изменений — простатита, доброкачественной гиперплазии ПЖ (ДГПЖ) [3]. Анализ экспрессии РСА3 в моче одобрен Управлением по контролю за качеством пищевых продуктов и лекарственных препаратов США (Food and Drug Administration, FDA) для решения вопроса о целесообразности проведения повторной биопсии у пациентов с повышающимся уровнем ПСА и отрицательным результатом 1-й биопсии [4]. Чувствительность и специфичность теста РСА3 варьируют в широких пределах по данным разных авторов — от 60 до 95 % — со средними значениями этих показателей около 80 %, по данным метаана-лиза [5—7]. На диагностическую точность метода может влиять, во-первых, метод анализа экспрессии генов: в оригинальной тест-системе анализа экспрессии РСА3 Progensa (Hologic) используется транскрип-ционноопосредованная амплификация, другие авторы применяют обратную транскрипцию и полимеразную цепную реакцию в режиме реального времени (ПЦР-РВ) [8, 9]. Во-вторых, немаловажным фактором является этап пробоподготовки, т. е. способ получения того биоматериала, из которого непосредственно выделяют РНК. Набор Progensa предполагает анализ мочи без предварительной подготовки, ее забирают в среду, где проводят лизис клеток и сорбцию исследуемых матричных РНК (мРНК) со специфичными олигонуклеотидами, иммобилизованными на магнитных шариках [8]. При другом подходе РНК выделяют из осадка мочи после центрифугирования [9], ряд авторов перед взятием мочи проводят массаж ПЖ в целях увеличения доли клеток из ПЖ в осадке мочи [10, 11].

В последние годы в качестве объекта исследования при канцерогенезе часто выступают экзосомы — мембранные структуры, секретируемые из клеток посредством слияния мультивезикулярных эндосом с плазматической мембраной. Экзосомы участвуют в межклеточной коммуникации, причем злокачественные клетки продуцируют больше экзосом, чем нормальные, показана их роль в ремоделировании опухолевого микроокружения, формировании преметастатических ниш [12]. При РПЖ в моче обнаруживают экзосомы, содержащие РНК опухолевых клеток, причем сохранность РНК внутри этих мембранных везикул выше, чем непосредственно в моче. Ряд авторов высказывают предположение о том, что выделение и концентрирование экзосом из мочи у больных РПЖ позволяют получить препарат, анализ экспрессии генов в котором даст более воспроизводимые результаты за счет обогащения полученной тотальной РНК молекулами мРНК опухолевого происхождения. Сравнение уровней экспрессии РСА3 в цельной моче, осадке и экзосомах у разных авторов показывает противоречивые результаты: в одних диагностическая точность выявления РПЖ выше при анализе мочи, в других — при анализе экзосом, полученных из мочи [11, 13, 14].

Цель работы — сравнительный анализ экспрессии РСА3 в осадке и в экзосомах мочи у пациентов с РПЖ и группы контроля для определения биоматериала, позволяющего более эффективно проводить неинва-зивную диагностику РПЖ.

Материалы и методы

Выборка пациентов. В исследование вошли 12 больных РПЖ, 5 пациентов с мочекаменной болезнью (МКБ) и 3 — с ДГПЖ. В дальнейшем пациенты с МКБ и ДГПЖ были объединены в группу контроля. Возраст пациентов составил 53—80 лет (средний возраст 63,8 года). Всем пациентам с РПЖ и ДГПЖ был выполнен необходимый объем диагностических тестов, включая ультразвуковое исследование нижних мочевыводящих путей, урофлоуметрию, общий анализ мочи (в том числе постмассажной порции), определение креати-нина в плазме, а также измерение концентрации общего ПСА в крови.

Осадок мочи получали центрифугированием со скоростью 3000 об/мин в течение 15 мин из объема 15—30 мл мочи, взятой после массажа ПЖ.

Экзосомы выделяли из того же образца мочи, что и осадок методом последовательного центрифугирования: сначала 50 мл постмассажной мочи с ускорением 10 тыс. g в течение 15 мин, затем — супер-натанта с ускорением 100 тыс. g в течение 3 ч. Полученный осадок промывали 3 мл PBS (phosphate-buffered saline), осаждая кратковременным центрифугированием, после этого экзосомы ресуспенди-ровали в 200 мкл PBS.

CS

U

е*

U

JN СО

CS

U

et u

JN CO

Выделение тотальной РНК из осадков мочи проводили с помощью набора «АмплиПрайм РИБО-сорб» (НекстБио, Россия) по протоколу фирмы-производителя. Полученный препарат РНК затем обрабатывали 6 ед. активности ДНКазы для удаления примеси геномной ДНК.

Обратную транскрипцию для получения комплементарной ДНК на 10 мкл выделенного из осадка мочи на предыдущем этапе препарата тотальной РНК осуществляли с применением набора РЕВЕРТА-L (Центральный НИИ эпидемиологии Роспотребнадзо-ра).

ПЦР-РВ проводили для сравнительной оценки экспрессии генов. В качестве эндогенного контроля использовали ген GAPDH, присутствие транскриптов из клеток ПЖ и относительную экспрессию целевого гена РСА3 определяли по гену KLK3. Реакцию осуществляли с применением 2,5-кратной реакционной смеси для проведения ПЦР-РВ в присутствии рефе-ренсного красителя ROX (Синтол, Россия) на детектирующем термоциклере StepOnePlus (Applied Biosystems, США) с комбинацией праймеров и зондов собственного дизайна. Температурные параметры ПЦР-РВ: начальная денатурация 95 °С 5 мин, затем 45 циклов: 95 °С — 15 с, 60 °С — 50 с (детекция). Алгоритм относительного определения экспрессии РСА3 и расчет показателя deltaCt (PCA3-KLK3) — далее deltaCt — опубликованы нами ранее [15].

Статистическая обработка результатов включала сравнительный анализ deltaCt в группах РПЖ и контроля, построение ROC-кривых, определение оптимальных пороговых уровней этого показателя, вычисление чувствительности и специфичности теста. Уровень значимости а был принят равным 0,05. Использовали программы Microsoft Excel и GraphPad Prism (https://www.graphpad.com/scientific-software/prism).

Результаты и обсуждение

В настоящей работе определяли показатель deltaCt, отражающий экспрессию гена РСА3, в 12 случаях РПЖ и 8 контрольных (ДГПЖ и МКБ) методом ПЦР-РВ в парных аликвотах осадка и экзосом, выделенных из одного и того же исходного образца мочи. Средние значения и стандартные отклонения deltaCt у пациентов с РПЖ, ДГПЖ и МКБ при анализе осадка мочи составили 0,68 ± 0,96; 4,22 ± 1,98 и 5,82 ± 2,17; при анализе экзосом эти показатели были равны —0,31 ± 1,25; 3,38 ± 0,99 и 2,24 ± 2,01 соответственно. Отметим, что меньшее значение deltaCt соответствует более высокому уровню мРНК анализируемого гена РСА3 по сравнению с калибровочным геном KLK3 в образце [15]. С помощью двустороннего критерия Манна— Уитни показано, что различия deltaCt между РПЖ и контролем были достоверными как при анализе осадков, так и при анализе экзосом мочи: р = 0,0003/

медиана 0,81 (РПЖ) против 5,50 (контроль) при анализе осадков и р = 0,001/медиана —0,36 (РПЖ) против 2,88 (контроль) при анализе экзосом мочи (см. таблицу).

Основной целью работы было сравнение экспрессии гена РСА3 в осадках и экзосомах мочи. На 1-м этапе с помощью критерия Вилкоксона было проведено попарное сравнение осадков и экзосом, полученных от одного пациента. Показано, что deltaCt коррелирует при анализе экспрессии РСА3 в этих 2 типах биоматериала (коэффициент Спирмена г = 0,83) и достоверно смещен в сторону более низких значений (р <0,0001) при анализе экзосом относительно осадков мочи. На 2-м этапе были построены ЯОС-кривые и определены параметры теста РСА3 для 2 типов биоматериала (см. рисунок, а). При анализе осадков мочи различия экспрессии РСА3 между РПЖ и контролем были достоверны (р = 0,0002). Пороговый уровень 1,86 позволил корректно отнести все случаи к клиническим группам РПЖ и контроля (чувствительность и специфичность равны 1,00; 95 % доверительный интервал (ДИ) 0,63—1,00 и 0,74—1,00 соответственно). При анализе экзосом мочи различия экспрессии РСА3 между РПЖ и контролем также были достоверны (р = 0,002), площадь под ЯОС-кривой составила 0,92 (95 % ДИ 0,76—1,08). При оптимальном пороговом уровне 1,48 чувствительность составила 0,88, специфичность — 1,00; 95 % ДИ 0,48-0,99 и 0,74-1,00 соответственно. С учетом доли пациентов с РПЖ в исследуемой выборке диагностическая точность, прогностическая ценность отрицательного и положительного результатов для осадков мочи были близки к 1,00, аналогичные показатели для экзосом составили 0,95; 1,00 и 0,97. Не обнаружено достоверных различий в указанных выше диагностических характеристиках анализа экспрессии РСА3 между осадками и экзосомами мочи (р >0,05). В предшествующих работах по анализу экспрессии РСА3 с помощью deltaCt в биоптатах ПЖ и осадках мочи были предложены пороговые уровни этого показателя 3,22 и 1,23 соответственно, а также обсуждено наличие серой зоны deltaCt [15, 16]. С учетом полученных данных можно предложить пороговый уровень deltaCt для осадков мочи равным 2,00, что не изменит достоверно диагностической точности при исследовании экспрессии гена РСА3 в когорте из настоящей выборки 20 образцов и ранее сформированной выборки 56 осадков мочи [15]. Вместе с тем этот уровень представляет собой целочисленное значение, более удобное для рутинной интерпретации анализа относительного уровня экспрессии РСА3.

Наибольший интерес вызывают диагностические характеристики новых маркеров РПЖ в «серой» зоне уровня ПСА 2-10 нг/мл. На основе данных мульти-центровых исследований в настоящее время пороговое значение уровня ПСА определено Европейской ассоциацией урологов как 2,5 нг/мл со скоростью прироста

Характеристика пациентов и результаты анализа РСА3 Characteristics of patients and results of PCA3 tests

№ пациента

Диагноз

Стадия РПЖ Общий ПСА, нг/мл

deltaCt (PCA3-KLK3)

1 МКБ UL - 1,6 5,19 2,35

2 МКБ UL - 0,85 2,51 -0,86

3 МКБ UL - 1,04 6,45 1,69

4 МКБ UL - 1,19 8,37 4,19

5 МКБ UL - 2,33 6,60 3,81

6 ДГПЖ BPH - 1,57 4,87 3,35

7 ДГПЖ BPH - 1,47 5,80 4,38

8 ДГПЖ BPH - 2,93 2,00 2,41

9 РПЖ PC T3bN0M0 23,00 0,04 -0,79

10 РПЖ PC T2cN0M0 11,00 -1,17 -2,22

11 РПЖ PC T2cN0M0 48,40 1,72 0,03

12 РПЖ PC T2bN0M0 9,00 1,61 -0,50

13 РПЖ PC T2aN0M0 0,90 0,45 -1,71

14 РПЖ PC T2aN0M0 20,00 1,53 0,86

15 РПЖ PC T2cN0M0 9,47 -0,19 -1,43

16 РПЖ PC T2bN0M0 15,6 -0,25 -1,46

17 РПЖ PC T3bN0M0 20,65 0,18 -0,21

18 РПЖ PC T2aN0M0 8,60 1,71 1,17

19 РПЖ PC T3bN0M0 56,60 1,17 1,26

20 РПЖ PC T2cN0M0 1,49 1,37 1,27

Примечание. Полужирным шрифтом отмечены ложноположительные и ложноотрицательные случаи, курсивом — образцы в «серой» зоне ПСА. РПЖ—рак предстательной железы; ПСА — простатический специфический антиген; МКБ — мочекаменная болезнь; ДГПЖ — доброкачественная гиперплазия предстательной железы.

Note. False-positive and false-negative cases are shown in bold; samples within the gray zone of PSA are in italics. PC — prostate cancer; PSA — prostatic specific antigen; UL — urolithiasis; BPH — benign prostatic hyperplasia.

ев

u <

u

JN CO

ев

u

СХ U

а

Осадки мочи / Urinary sediments

100

50

-1-1

50 100

100 - Специфичность, % / 100 - Specificity, %

Экзосомы мочи / Urinary exosomes 100 -i

50

X

-1-1

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

50 100

100 - Специфичность, % / 100 - Specificity, %

£ б

JN CO

1,5 13 1,1 09 07 05 03 01 -01 -03 -05

Т2а

T2b

T2c

TxN0M0

Т3а

T3b

Сравнительный анализ экспрессии гена РСА3: а — ROC-анализ экспрессии в осадках мочи и экзосомах; б — средние значения показателя deltaCt у пациентов с разной стадией РПЖ (синие — для осадков мочи, красные — для экзосом)

Comparative analysis of РСА3 gene expression: a — ROC analysis of the expression in urinary sediments and exosomes; б — average deltaCt values in patients with different stages of prostate cancer (urinary sediments (blue), exosomes (red))

0,6 нг/мл в год. При этом сложно интерпретировать повышение уровня ПСА в диапазоне 2—10 нг/мл, называемом «серой зоной», так как эти концентрации равновероятно могут соответствовать РПЖ, ДГПЖ, простатиту; результаты около 70 % биопсий у мужчин в данной группе показывают отсутствие РПЖ [2]. В исследованной выборке было 5 образцов в «серой зоне» ПСА они были корректно классифицированы при установленных на предыдущем этапе ЯОС-анализа оптимальных пороговых уровнях 1,86 и 1,48 для осадков и экзосом мочи соответственно (за исключением

1 ложноположительного случая при анализе экзосом). Это согласуется с тем, что РСА3 охарактеризован рядом авторов как маркер с диагностической точностью выше, чем у общего и отношения свободного к общему ПСА, особенно в «серой зоне» 2—10 нг/мл [17, 18], в том числе и при первичной диагностике РПЖ [19, 20]. Вместе с тем необходимо иметь в виду малый объем выборки и наличие «серой зоны» ёеНаО;, описанной нами ранее при анализе экспрессии РСА3 в РПЖ [16].

Ранее было показано, что высокие значения уровня ПСА коррелируют со стадией РПЖ, что связано

0

0

0

0

с увеличением размера опухоли, продуцирующей ПСА, деструктивными изменениями в ПЖ и повышением сосудистой проницаемости. Увеличение концентрации ПСА >50 нг/мл ассоциировано с прорастанием капсулы и инвазией в семенные пузырьки, >100 нг/мл — с регионарным и отдаленным метастазированием [2]. Нами было проведено сравнение показателя deltaCt у пациентов с различными ТКМ-параметрами (см. рисунок, б). Не выявлено достоверных различий в ряду Т2а—Т3Ь, как и ассоциации deltaCt с увеличением стадии РПЖ (р >0,05); однако при анализе этого результата следует иметь в виду малый (и = 20) объем выборки. Другие авторы показали ассоциацию уровня РСА3 со стадией РПЖ [13, 21], а также противоречивые ассоциации гиперэкспрессии РСА3 с суммой баллов по шкале Глисона [22, 23].

Полученные результаты согласуются с данными других авторов, которые анализировали экспрессию гена РСА3 наряду с другими генами с простатспеци-фичной экспрессией и не обнаружили различий частоты гиперэкспрессии РСА3 в экзосомах по сравнению с цельной мочой или осадком мочи, указывая лишь на увеличение чувствительности анализа при использовании постмассажной мочи [11, 13, 24]. Можно предположить, что более дешевый и менее трудоемкий способ получения осадка мочи по сравнению с экзо-сомами является наиболее предпочтительным для анализа экспрессионных маркеров при неинвазивной диагностике РПЖ. Вместе с тем целесообразно проведение более масштабных исследований для решения вопроса о существовании преимущества экзосом

как источника не только анализируемых опухолеспе-цифичных мРНК или микроРНК, но и белковых он-комаркеров [14, 25]. Следует отметить, что в последние годы опубликованы работы, в которых для определения РПЖ по РНК-маркерам в моче используют анализ экспрессии не одного РСА3, а панели генов, гиперэкспрессия которых ассоциирована с РПЖ. Одна из них включала гены РСА3, ELF3, SPP1 и HIST1H2BG, другая - PCA3 и TMPRSS2: ERG с использованием Progensa и новой тест-системы T2ERG (Hologic), еще в одной работе анализировали экспрессию 12 генов [26-28]. Опубликованы панели экспрес-сионных маркеров без РСА3, также направленные на диагностику РПЖ по осадку мочи, которые включают гены DLX1 и HOXC6 [29-31].

Заключение

Таким образом, нами проведено исследование экспрессии гена РСА3 в парных образцах осадка мочи и выделенных из нее экзосом, полученных от 12 пациентов с различными стадиями РПЖ, и 8 контрольных образцах. Диагностическая точность анализа экспрессии РСА3 в этой выборке превысила 90 %. Не выявлено достоверных различий чувствительности и специфичности гиперэкспрессии РСА3 при анализе осадков по сравнению с экзосомами мочи, хотя эти результаты целесообразно валидировать на большей выборке пациентов. Полученные данные способствуют более оптимальному выбору биоматериала для последующего анализа экспрессии генов при неинвазивной молеку-лярно-генетической диагностике РПЖ.

CS

U

et u

JN CO

Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов. Conflict of interests. Authors declare no conflict of interest.

ЛИТЕРАТУРА I REFERENCES

1. Злокачественные новообразования в России в 2015 году (заболеваемость и смертность). Под ред. А.Д. Каприна, В. В. Старинского, Г. В. Петровой. М.: МНИОИ им. П. А. Герцена - филиал ФГБУ «НМИРЦ» Минздрава России, 2017. 250 с. [Malignant tumors in Russia in 2015 (morbidity and fatality). Eds.:

A.D. Kaprin, V.V. Starinskiy, G.V. Petrova. Moscow: MNIOI im. P.A. Gertsena - filial FGBU "NMIRTS" Minzdrava Rossii, 2017. 250 p. (In Russ.)].

2. Онкоурология: национальное руководство. Под ред. В.И. Чиссова,

Б.Я. Алексеева, И.Г. Русакова. М.: ГЭОТАР-Медиа, 2012. 688 c. [Oncouro-logy: National Guideline. Eds.: V.I. Chissov,

B.Ya. Alekseev, I.G. Rusakov. Moscow: GEOTAR-Media, 2012. 688 p. (In Russ.)].

3. Михайленко Д. С., Перепечин Д.В., Аполихин О. И. и др. Маркеры для неинвазивной молекулярно-генетической диагностики онкоурологических заболеваний. Урология 2014;(5):116-20. [Mikhaylenko D.S., Perepechin D.V., Apolikhin O.I. et al. Markers

for non-invasive molecular genetic diagnosis of oncourological diseases. Urologiya = Urology 2014;(5):116-20. (In Russ.)].

4. Tombal B., Andriole G.L., de la Taille A. et al. Clinical judgment versus biomarker prostate cancer gene 3: which is best when determining the need for repeat prostate biopsy? Urology 2013;81(5):998-1004. DOI: 10.1016/j.urology.2012.11.069. PMID: 23523291.

5. Cui Y., Cao W., Li Q. et al. Evaluation of prostate cancer antigen 3 for detecting prostate cancer: a systematic review and meta-analysis. Sci Rep 2016;6:25776. DOI: 10.1038/srep25776.

PMID: 27161545.

6. Bradley L.A., Palomaki G.E., Gutman S. et al. Comparative effectiveness review: prostate cancer antigen 3 testing for the diagnosis and management of prostate cancer. J Urol 2013;190(2):389-98.

DOI: 10.1016/j.juro.2013.02.005. PMID: 23545099.

7. Ramos C.G., Valdevenito R., Vergara I. et al. PCA3 sensitivity and specificity for prostate cancer detection in patients with abnormal PSA and/or suspicious digital rectal examination. First Latin American experience. Urol Oncol 2013;31(8):1522-6.

ев

u et

U

JN СО

DOI: 10.1016/j.urolonc.2012.05.002. PMID: 22687565.

8. Durand X., Moutereau S., Xylinas E., de la Taille A. Progensa™ PCA3 test for prostate cancer. Expert Rev

Mol Diagn 2011;11(2):137-44. DOI: 10.1586/erm.10.122. PMID: 21405964.

9. Wang T., Qu X., Jiang J. et al. Diagnostic significance of urinary long non-coding PCA3 RNA in prostate cancer. Oncotarget 2017. DOI: 10.18632/oncotarget.17272. PMID: 28489592.

10. Quek S.I., Wong O.M., Chen A. et al. Processing of voided urine for prostate cancer RNA biomarker analysis. Prostate 2015;75(16):1886-95.

DOI: 10.1002/pros.23066. PMID: 26306723.

11. Hendriks R.J., Dijkstra S., Jannink S.A.

et al. Comparative analysis of prostate cancer specific biomarkers PCA3 and ERG in whole urine, urinary sediments and exosomes. Clin Chem Lab Med 2016;54(3): 483-92. DOI: 10.1515/cclm-2015-0599.

12. Молекулярный канцерогенез. Под ред. М.А. Красильникова, И. Б. Зборовской. М.: ООО ИД «АБВ-пресс», 2016. 418 c. [Molecular carcinogenesis. Eds.:

M.A. Krasil'nikov, I.B. Zborovskaya. Moscow: OOO ID "ABV-press", 2016. 418 p. (In Russ.)].

13. Donovan M.J., Noerholm M., Bentink S. et al. A molecular signature of PCA3 and ERG exosomal RNA from non-DRE urine is predictive of initial prostate biopsy result. Prostate Cancer Prostatic Dis 2015;18(4):370-5.

DOI: 10.1038/pcan.2015.40.

14. Filella X., Foj L. Prostate cancer detection and prognosis: from prostate specific antigen (PSA) to exosomal biomarkers.

Int J Mol Sci 2016;17(11):E1784. DOI: 10.3390/ijms17111784. PMID: 27792187.

15. Аполихин О.И., Сивков А.В., Ефремов Г. Д. и др. РСА3 и TMPRSS2: ERG в диагностике рака предстательной железы: первый опыт применения комбинации маркеров в России. Экспериментальная клиническая урология 2015;(2):30-5. [Apolikhin O.I.,

Sivkov A.V., Efremov G.D. et al. The first Russian experience of using PCA3 and TMPRSS2-ERG for prostate cancer diagnosis. Experimental'naya klinicheskaya

urologiya = Experimental Clinical Urology 2015;(2):30-5. (In Russ.)].

16. Михайленко Д. С., Перепечин Д.В., Григорьева М. В. и др. Экспрессия генов PCA3 и TMPRSS2-ERG в биоптатах при доброкачественной гиперплазии, интраэпителиальной неоплазии и раке предстательной железы. Урология 2015; (5):46-50. [Mikhaylenko D.S., Perepechin D.V., Grigor'eva M.V. et al. PCA3 and TMPRSS2: ERG genes expression in biopsies of benign prostate hyper-plasia, intraepithelial neoplasia, and prostate cancer. Urologiya = Urology 2015; (5):46-50. (In Russ.)].

17. Goode R.R., Marshall S.J., Duff M. et al. Use of PCA3 in detecting prostate cancer in initial and repeat prostate biopsy patients. Prostate 2013;73(1):48-53. DOI: 10.1002/pros.22538.

PMID: 22585386.

18. Ferro M., Bruzzese D., Perdona S. et al. Prostate health index (Phi) and prostate cancer antigen 3 (PCA3) significantly improve prostate cancer detection at initial biopsy in a total PSA range of 2-10 ng/ml. PLoS One 2013;8(7):e67687.

DOI: 10.1371/journal. pone. 0067687.

19. Zhou Y., Li Y., Li X., Jiang M. Urinary biomarker panel to improve accuracy

in predicting prostate biopsy result in Chinese men with PSA 4-10 ng/ml. Biomed Res Int 2017:2512536. DOI: 10.1155/2017/2512536. PMID: 28293631.

20. Chevli K.K., Duff M., Walter P. et al. Urinary PCA3 as a predictor of prostate cancer in a cohort of 3,073 men undergoing initial prostate biopsy. J Urol 2014;191(6):1743-8.

DOI: 10.1016/j.juro.2013.12.005. PMID: 24333241.

21. Vlaeminck-Guillem V., Devonec M., Champetier D. et al. Urinary PCA3 to predict prostate cancer in a cohort of 1015 patients. Prog Urol 2015;25(16):1160-8. DOI: 10.1016/j.purol.2015.08.005. PMID: 26376283.

22. Wei W., Leng J., Shao H., Wang W. High PCA3 scores in urine correlate with poor-prognosis factors in prostate cancer patients. Int J Clin Exp Med 2015;8(9):16606-12. PMID: 26629191.

23. Tosoian J.J., Patel H.D., Mamawala M. et al. Longitudinal assessment of urinary PCA3 for predicting prostate cancer grade

reclassification in favorable-risk men during active surveillance. Prostate Cancer Prostatic Dis 2017. DOI: 10.1038/pcan.2017.16. PMID: 28417979.

24. Alshalalfa M., Verhaegh G.W., Gibb E.A. et al. Low PCA3 expression is a marker

of poor differentiation in localized prostate tumors: exploratory analysis from 12,076 patients. Oncotarget 2017. DOI: 10.18632/oncotarget.15133. PMID: 28187449.

25. Motamedinia P., Scott A.N., Bate K.L. et al. Urine exosomes for non-invasive assessment of gene expression and mutations of prostate cancer. PLoS One 2016;11(5):e0154507.

DOI: 10.1371/journal.pone.0154507. PMID: 27144529.

26. Dijkstra S., Birker I.L., Smit F.P. et al. Prostate cancer biomarker profiles

in urinary sediments and exosomes. J Urol 2014;191(4):1132-8. DOI: 10.1016/j.juro.2013.11.001. PMID: 24211598.

27. Mengual L., Lozano J.J., Ingelmo-Torres M. et al. Using gene expression from urine sediment to diagnose prostate cancer: development of a new multiplex mRNA urine test and validation of current biomarkers. BMC Cancer 2016;16:76. DOI: 10.1186/s12885-016-2127-2.

28. O'Malley P.G., Nguyen D.P.,

Al Hussein Al Awamlh B. et al. Racial variation in the utility of urinary biomarkers PCA3 and T2ERG in a large multicenter study. J Urol 2017;198(1):42-9. DOI: 10.1016/j. juro. 2017.01.058. PMID: 28115190.

29. Albitar M., Ma W., Lund L. et al. Predicting prostate biopsy results using a panel of plasma and urine biomarkers combined in a scoring system. J Cancer 2016;7 (3):297-303. DOI: 10.7150/jca.12771. PMID: 26918043.

30. Leyten G.H., Hessels D., Smit F.P. et al. Identification of a candidate gene panel for the early diagnosis of prostate cancer. Clin Cancer Res 2015;21(13):3061-70.

DOI: 10.1158/1078-0432.CCR-14-3334. PMID: 25788493.

31. VanNeste L., Hendriks R.J., Dijkstra S. et al. Detection of high-grade prostate cancer using a urinary molecular biomarker-based risk score. Eur Urol 2016;70(5):740-8. DOI: 10.1016/j.eururo.2016.04.012. PMID: 27108162.

Статья поступила: 15.06.2017. Принята в печать: 05.07.2017. Article received: 15.06.2017. Accepted for publication: 05.07.2017.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.