CC BY
27
КЛИНИЧЕСКИЕ МОЛЕКУЛЯРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
КЛИНИЧЕСКИЕ МОЛЕКУЛЯРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 2020
Титов С.Е.1,2,3, Анищенко В.В.4, Полоз Т.Л.5, Веряскина Ю.А.1, Архипова А.А.6, Устинов С.Н.4
ВОЗМОЖНОСТИ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ ДИАГНОСТИКИ РАКА ЖЕЛУДКА И ПРЕДРАКОВЫХ ИЗМЕНЕНИЙ СЛИЗИСТОЙ ЖЕЛУДКА С ПОМОЩЬЮ АНАЛИЗА ЭКСПРЕССИИ ШЕСТИ МИКРОРНК
1ФГБУН «Институт молекулярной и клеточной биологии» Сибирского отделения РАН, 630090, Новосибирск, Россия; 2АО «Вектор-Бест», 630559, р. п. Кольцово, Россия;
3Новосибирский государственный университет, 630090, Новосибирск, Россия; 4АО Медицинский центр Авиценна, группы компаний Мать и Дитя, 630007 Новосибирск, Россия; 5ЧУЗ «Клиническая больница «РЖД-Медицина» г. Новосибирск», 630003 Новосибирск, Россия; 6ГБУЗ Новосибирской области «Городская клиническая больница №2», 630051 Новосибирск, Россия
Недостаток специфических симптомов для раннего выявления рака желудка приводит к тому, что его часто диагностируют на поздней стадии, когда прогноз является неблагоприятным. Анализ молекулярных маркеров в дополнение к стандартным диагностическим процедурам является перспективным подходом для совершенствования дооперацион-ной диагностики как рака желудка, так и предраковых изменений слизистой. Поэтому целью нашего исследования был анализ диагностической значимости использования экспрессии микроРНК для выявления рака желудка и предраковых состояний (дисплазии) в гистологическом материале.
В работе было использовано 122 образца архивного гистологического материала в виде парафиновых блоков: 34 образца аденокарциномы желудка, 54 образца язв желудка с дисплазией и 34 образца нормальной слизистой желудка, полученных у пациентов после выполнения бариатрических операций. Уровень экспрессиимикроРНК-145-5р, -150-5p, -20a-5p, -21-5p, -31-5p, -34a-5p, -375 определялся с помощью ОТ-ПЦР в реальном времени. Стратификацию образцов на разные группы проводили с помощью алгоритма построения дерева принятия решений C-RT. В дерево решений, которое позволяет стратифицировать образцы на норму, дисплазию и рак желудка, вошли все миРНК, кроме миРНК-20а, причем норму от рака желудка можно отличить только по миРНК-34а, -21, -375. Диагностические характеристики для выявления дисплазии: специфичность - 97%, чувствительность - 87%; для выявления рака желудка: специфичность - 91%, чувствительность - 93%. Достаточно высокие значения диагностических характеристик для выявления дисплазии слизистой желудка и рака желудка, полученные в нашем исследовании, указывают на возможность использования данных об экспрессии небольшого количества микроРНК для эффективного разделения образцов с опухолевыми и предраковыми изменениями ткани желудка.
Ключевые слова: рак желудка; дисплазия; миРНК; молекулярная диагностика.
Для цитирования: Титов С.Е., Анищенко В.В., Полоз Т.Л., ВеряскинаЮ.А., АрхиповаА.А., Устинов С.Н. Возможности дифференциальной диагностики рака желудка и предраковых изменений слизистой желудка с помощью анализа экспрессии шести микроРНК. Клиническая лабораторная диагностика. 2020; 65 (2): 131-136. DOI: http://dx.doi.org/10.18821m69-2084-2020-65-2-131-136
Titov S.E.12'3, Anishchenko V.V.4, Poloz T.L.5, Veryaskina Yu.A.1, Arkhipova A.A.6, Ustinov S.N.4
DIFFERENTIAL DIAGNOSTICS OF GASTRIC CANCER AND PRECANCEROUS CHANGES OF THE GASTRIC MUCOSA USING ANALYSIS OF EXPRESSION OF SIX MICRORNAS
institute of Molecular and Cellular Biology SB RAS, Novosibirsk, Russia;
2АО Vector-Best, Kol'tsovo, Russia;
Novosibirsk State University, Novosibirsk, Russia;
4АО Medical Centre Avicenna, group of companies "Mother and Child'; Novosibirsk, Russia;
5Private Institution of health "Road clinical hospital of Russian Railways Medicine, Novosibirsk'; Novosibirsk, Russia;
6State Public Health Service of the Novosibirsk Region "City Clinical Hospital №2'; Novosibirsk, Russia
The lack of specific symptoms for the early detection of gastric cancer leads to the fact that it is often diagnosed at a late stage, when the prognosis is unfavorable. The analysis of molecular markers in addition to standard diagnostic procedures is a promising approach for improving the preoperative diagnosis of both gastric cancer and precancerous changes in the mucosa. Therefore, the aim of our study was to analyze the diagnostic significance of using miRNA expression to diagnosis gastric cancer and precancerous conditions (dysplasia) in histological material. In this work, 122 samples of archival histological material in the form of paraffin blocks were used: 34 samples of gastric adenocarcinoma, 54 samples of gastric ulcers with dysplasia and 34 samples of normal gastric mucosa obtained from patients after bariatric surgery. The expression level of miRNA-145-5p, -150-5p, -20a-5p, -21-5p, -31-5p, -34a-5p, -375 was determined using real-time RT-PCR. Samples were stratified into different groups using the C-RT decision tree algorithm. All miRNAs, except miRNA-20a, were included in the decision tree, which allows stratification of samples for normal mucosa, dysplasia, and gastric cancer. Normal mucosa can be distinguished from gastric cancer only by miRNA-34a, -21, -375. Diagnostic characteristics for the detection of dysplasia: specificity - 97%%, sensitivity -87%; for the detection of gastric cancer: specificity - 91%, sensitivity - 93%.
Для корреспонденции: Титов Сергей Евгеньевич, канд. биол. наук, ст. науч. сотр. лаб. мол. генетики ИМКБ СО РАН; е-mail: titovse78@gmail.com
CLINICAL MOLECULAR STUDIES
The .sufficiently high values of the diagnostic characteristics for detecting dysplasia of the gastric mucosa and gastric cancer obtained in our study indicate the possibility of using expression data of a small amount of miRNAs for the effective separation of samples with tumor and precancerous changes in the stomach tissue.
Key words: gastric cancer; dysplasia; miRNA; molecular diagnostics.
For citation: Titov S.E., Anishchenko V.V., Poloz T.L., Veryaskina Yu.A., Arkhipova A.A., Ustinov S.N. Differential diagnostics of gastric cancer and precancerous changes of the gastric mucosa using analysis of expression of six microRNAS. Klinicheskaya Laboratornaya Diagnostika (Russian Clinical Laboratory Diagnostics). 2020; 65 (2): 131-136. (in Russ.) DOI: http://dx.doi. org/10.18821/0869-2084-2020-65-2-131-136
For correspondence: Titov S.E., PhD, senior researcher of the Laboratory of Molecular Genetics, IMCB SB RAS, e-mail:
titovse78@gmail.com
Information about authors:
Titov S.E. https://orcid.org/0000-0001-9401-5737
Anishchenko V.V. https://orcid.org/0000-0003-1178-5205
Poloz T.L. https://orcid.org/0000-0003-4006-7560
Veryaskina J.A. https://orcid.org/0000-0002-3799-9407
Arkhipova A.A. https://orcid.org/0000-0001-5653-2960
Ustinov S.N. https://orcid.org/0000-0003-0734-8870
Conflict of interests. The authors declare absence of conflict of interests. Acknowledgment. The study had no sponsor support.
Received 17.12.2019 Accepted 20.12.2019
Введение. Уровень заболеваемости раком желудка (РЖ) снизился за последние 50 лет, но при этом, РЖ, занимая четвертое место, остается одной из наиболее распространенных злокачественных эпителиальных опухолей в мире. Более 70% новых случаев диагностики РЖ и случаев смерти от этого заболевания происходит в развивающихся странах, при этом половина мировой смертности от РЖ приходится на Восточную Азию (в основном в Китае) [1].
Основным методом диагностики рака желудка является морфологическое исследование материала биопсии, полученного при гастроскопии. Современные эпидемиологические данные подтверждают патогенетическую модель рака желудка, включающую предраковые состояния - промежуточные стадии, к которым относят хронический гастрит и кишечную метаплазию. Из-за отсутствия специфических симптомов раннего выявления, РЖ часто диагностируют на поздней стадии, когда прогноз является неблагоприятным, так как излечение невозможно. Медиана выживаемости составляет 7-9 мес, а выживаемость через 2 года крайне редко составляет более 10%. При условии выполнения программы ранней диагностики и совершенствовании хирургических методов возможно увеличить выживаемость пациентов с РЖ [2-4]. Поскольку прогноз для пациентов различается в зависимости от стадии заболевания на момент постановки диагноза, раннее выявление РЖ имеет решающее значение. Совместное использование опухолевых маркеров, таких как а-фетопротеин, карциноэмбриональный антиген и углеводные антигены 125 и 19-9, улучшает чувствительность для диагностики распространенного рака желудка, но, в то же время, дают противоречивые результаты при использовании их для раннего выявления РЖ [5-9]. Поэтому выявление новых биомаркеров для диагностики РЖ на ранней стадии не теряет своей актуальности. В качестве таких маркеров могут выступать микроРНК (миРНК).
МиРНК относятся к классу малых (около 22 нуклеоти-дов) некодирующих РНК, которые принимают участие в регулировании экспрессии генов, играя важную роль в широком спектре физиологических и патологических процессов, таких как дифференцировка клеток, пролиферация и апоптоз [10-13]. Та же самая миРНК может действовать как опухолевый супрессор или как онкогенная миРНК из-за особенностей тканевой специфичности и, таким образом, может
контролировать множество генов, участвующих в патогенезе злокачественных опухолей, в том числе РЖ. Например, p53-опосредованная активация миРНК-34а влияет на экспрессию генов, связанных с апоптозом [14]; а повышение уровня экспрессии миРНК-373, миРНК-520с и миРНК-10Ь способствуют инвазии опухоли и метастазированию [15] и т.д. Исследования последних лет показывают, что широкий спектр опухолей разных типов демонстрирует значительно отличающиеся профили экспрессии миРНК по сравнению с нормальными тканями. Поэтому в настоящее время миРНК используют для разработки различных диагностических тестов в качестве тканевых специфических биомаркеров с потенциалом для клинического определения происхождения опухоли, а также как предикторов метастазирования [16-18]. С практической точки зрения, диагностическая ценность миРНК связана с их способностью оставаться стабильными после инкубации при комнатной температуре до 24 час и выдерживать до восьми циклов замораживания-оттаивания.
Цель исследования: анализ диагностической ценности панели миРНК (-145, -150, -20а, -21, -31, -34а, -375) для выявления рака желудка и предраковых состояний (дисплазии) в гистологическом материале.
Материал и методы. Клинический материал. В работе было использовано 122 образца архивного гистологического материала в виде парафиновых блоков: 34 образца адено-карциномы желудка, 54 образца язв желудка с дисплазией и 34 образца нормальной слизистой желудка, полученных у пациентов после выполнения бариатрических операций. Гистологический материал был получен в соответствии с законодательством РФ, от каждого пациента было получено информированное согласие на его использование, все данные были деперсонализированы. Все диагнозы подтверждены гистологически в послеоперационном материале. До выполнения молекулярно-генетического исследования проведена независимая экспертная оценка гистологических образцов.
Выделение РНК. К 2-3 5 мкм срезам парафинового блока добавляли 1 мл белого парафинового масла (класс вязкости ISO VG 15), инкубировали в термошейкере при 650С 2 минуты. Центрифугировали при 13000 g в течение 2 минут. К осадку добавляли 700 мкл лизирующего гуанидинового буфера (4 М гуанидин изотиоцианат; 25 мМ цитрат натрия; 0,3% сар-козил; 100 мМ Трис-HCl pH 6,5; 0,1% 2-меркаптоэтанол) и
КЛИНИЧЕСКИЕ МОЛЕКУЛЯРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
оставляли в термошейкере при 900С на 60 мин. Центрифугировали при 13000 g в течение 2 мин, супернатант переносили в новые пробирки. Далее в пробирки добавляли 600 мкл изопропанола, перемешивали и оставляли при комнатной температуре на 5 мин. Центрифугировали 10 мин при 13000 g, супернатант сливали, осадок промывали сначала 500 мкл 70% этанола, а затем 300 мкл ацетона. РНК растворяли в 200 мкл де-ионизованной воды.
Выбор набора молекулярных маркеров. Первичный отбор набора миРНК для анализа был осуществлен на основании доступной литературы. В итоге был сформирован список из 7 миРНК-маркеров злокачественности (миР-145-5р, -150-5p, -20a-5p, -21-5р, -31-5р, -34a-5p, -375), для которых в качестве референса использовалась малая ядерная РНК U6.
Синтетические аналоги миРНК. миРНК-олигонуклеотиды были синтезированы в ООО "Биосан" (Новосибирск, Россия). Синтетические миРНК хранили в замороженном виде в ТЕ-буфере при -2000С, при использовании в качестве контролей их разводили на деионизованной воде и добавляли непосредственно в реакционную смесь для обратной транскрипции, минуя стадию выделения.
Олигонуклеотидные праймеры и зонды. Все олигону-клеотиды были синтезированы в АО «Вектор-Бест» (Новосибирск, Россия). Олигонуклеотиды выбирали с использованием онлайн-сервиса PrimerQuest (http://eu.idtdna.com/). Последовательности праймеров и зондов доступны по запросу. Для каждой миРНК подбирали несколько комплектов олиго-нуклеотидов, из которых выбирали те, которые характеризовались наиболее высокой эффективностью обратной транскрипции и ПЦР. Эффективность обратной транскрипции оценивали по значениям циклов квантификации (Cq), полученных при анализе синтетических аналогов миРНК, взятых в известной концентрации. Эффективность амплификации (E) для каждой системы оценивали с помощью построения калибровочной кривой, построенной по разведениям РНК, выделенной клинических проб с высоким содержанием данной миРНК, на деионизованной воде. Значение E для разных систем варьировало от 92,5% до 98,4%, с линейным диапазоном 108-102 копий миРНК в реакции, кроме миРНК-21 и -34a для которых линейный диапазон составил 108-103 копий миРНК.
Выявление микроРНК. Детекцию 7 миРНК и мяРНК U6 с помощью ОТ-ПЦР-РВ проводили для всех типов образцов. Для выявления зрелых миРНК использовали метод stem-loop ОТ-ПЦР [19]. Для каждой миРНК отдельно проводили реакцию обратной транскрипции с последующей ПЦР-РВ как описано в [20]. Для каждого образца анализ проводили в одном повторе. Нормировку содержания миРНК проводили на содержание малой ядерной РНК U6 в образце с помощью метода 2"ACq [21] с учетом эффективности реакций. Выявление мяРНК U6 проводилось по той же схеме stem-loop ОТ-ПЦР, которая использовалась для миРНК.
Статистическую обработку данных проводили в программе STATISTICA 10 (StatSoft Inc., США). Сравнение двух независимых выборок по количественному признаку проводили при помощи критерия Манна-Уитни. Критический уровень значимости был принят равным 0,007 с учетом поправки Бонферрони. Стратификацию образцов на разные группы проводили методом построения дерева принятия решений C-RT (Classification and Regression Tree) [22].
Результаты. Различия в экспрессии миРНК между нормами, дисплазиями и раком желудка. С помощью ОТ-ПЦР-
Рис. 1. Квантификационные циклы (Cq) для 7 классификаторных миРНК и малой РНК иб. Представлены: медианное значение, верхний и нижний квартили, диапазон без выбросов и выбросы, обозначенные кружками.
РВ мы определили экспрессию 7 классификаторных миРНК и малой РНК иб в 122 гистологических образцах. Медианные значения циклов квантификации ПЦР (Cq), отражающие содержание всех маркеров в анализируемой выборке, а также вариация их значений представлены на рис. 1.
Относительная экспрессия 7 миРНК в разных типах образцов представлена на рис. 2.
Видно, что в большей степени разница в экспрессии между нормой и РЖ характерна для миРНК-150, -21, -31, -34а, -375. В свою очередь, для образцов с дисплазией профиль экспрессии миРНК отличается и от нормы, и от РЖ. В табл. 1 приведены данные по статистической значимости видимых различий между экспрессией миРНК в образцах разных типов. Поскольку количество образцов было невелико, то, чтобы не делать предположений о том, распределению какого типа соответствуют наши выборки, мы воспользовались непараметрическим критерием Манна-Уитни.
Как видно из табл.1, в некоторых случаях достигается достаточно высокий уровень значимости, особенно при сравнении экспрессии миРНК-21, -34а в группах РЖ/норма; миРНК-150, -31 в группах РЖ/дисплазия и миРНК-150, -21, -31, -34а в группах дисплазия/норма. Подобные уровни значимости различий в экспрессии миРНК между разными группами указывают на возможность использования данных по экспрессии для эффективного разделения образцов по разным группам [23].
Использование данных об экспрессии миРНК для стратификации образцов на разные группы. Для деления образцов на разные группы использовался алгоритм построения дерева решений С^Т, который делит исходные данные на подмножества, которые становятся все более и более гомогенными относительно определенных признаков, в результате чего формируется древовидная иерархическая структура. На рис. 3 показано получившиеся дерево.
Таким образом, в дерево решений вошли все миРНК, кроме миРНК-20а, причем норму от РЖ можно отличить только по миРНК-34а, -21, -375. Данные о диагностических характеристиках определения РЖ и дисплазии с помощью этого дерева решений на выборке образцов, использованных в работе, представлены в табл. 2.
То, как результаты стратификации по данным экспрессии миРНК соотносятся с данными гистологического анализа образцов, представлено на рис. 4.
Из 34 образцов РЖ, молекулярный классификатор отнес 31 (91%) образец к РЖ, 2 (6%) к дисплазии и один (3%) к
CLINICAL MOLECULAR STUDIES
О -50 -100 -150
10 О -10 -20 -30 -40
~Г
миР-145 Л-
миР-150
Норма Дисплазия РЖ
миР-20а
Т
т~
50 0 -50 -100 -150
10
5 О -5 -10
Норма Дисплазия РЖ
миР-21
X X
Норма Дисплазия РЖ
миР-31
Норма Дисплазия РЖ
миР-34а
о -200 -400 -600
100 0 -100 -200 -300 -400
0 -50 -100 -150 -200
Норма Дисплазия РЖ
миР-375
Норма Дисплазия РЖ
Норма Дисплазия РЖ
Рис. 2. Относительный уровень экспрессии 7 миРНК в разных типах образцов. Представлены: медиана, верхний и нижний квартили, диапазон без выбросов.
норме. Из 54 образцов с дисплазией правильно было классифицировано 47 (87%) образцов, в группу РЖ попало 4 (7%) образца, а в норму - 4 образца (6%). Из 34 образцов нормальной слизистой желудка в группу «норма» попало 32 (94%) образца, в группу «РЖ» - 2 (6%) образца.
Обсуждение. Одной из наиболее важных целей нашего исследования была оценка потенциальной диагностической значимости миРНК для выявления дисплазии и РЖ. Использование данных об экспрессии миРНК для выявления РЖ применяется уже достаточно давно, однако, как это часто
Таблица
Уровень значимости при попарном сравнении экспрессии миРНК в разных типах образцов
миРНК РЖ/Норма РЖ/Дисплазия Норма/ Дисплазия
миРНК-145 0,658799 0,024481 0,020678
миРНК -150 0,001427 2,39*10-9 1,6*10-12
миРНК -20a 0,087065 0,005350 0,000184
миРНК -21 1,62* 10-7 0,002382 7,27*10-9
миРНК -31 0,397360 0,000001 1,19*10-10
миРНК -34a 4,69*10-11 0,007694 1,89*10-11
миРНК -375 0,001012 0,000007 0,078223
Примечание. (р<0,007) различия.
бывает с исследованиями миРНК, результаты разных работ могут не только не совпадать, но и прямо противоречить друг другу. Кроме того, было бы интересно уметь выявлять с помощью профилирования миРНК не только РЖ, но и предраковые состояния, однако данному вопросу уделяется пока мало внимания.
Основная идея представленной работы - исследование возможности использовать небольшой набор миРНК, играющих роль в развитии РЖ, для выявления не только РЖ, но и дисплазии слизистой желудка. В работе были использованы миРНК-145, -150, -20а, -21, -31, -34а, -375.
В целом, полученные данные относительно экспрессии миРНК при раке желудка соответствуют тому, что уже опубликовано в научной литературе. Наибольшее количество данных накоплено относительно миРНК-21, поскольку во многих работах сообщалось, что уровень экспрессии миРНК-21 повышается в различных опухолях [17, 24,25]. При РЖ в большинстве работ тоже сообщалось о повышении уровня миРНК-21 [26-30], хотя в то же время есть работа, в которой описано снижение уровня миРНК-21 [31], правда в клеточных линиях. В нашей работе мы наблюдали повышение уровня миРНК-21 не только при РЖ, но и при дисплазии, относительно нормальных образцов.
Из остальных миРНК, рассмотренных в данной работе, статистически достоверно был повышен уровень экспрессии миРНК-150 и -34а, а понижен у миРНК-375 при РЖ относительно нормы. При дисплазии относительно нормы был повышен уровень экспрессии миРНК-150, -20а, -34а и -31, а уровень миРНК-145 понижен.
Изменение профилей экспрессии миРНК при развитии дисплазии на данный момент изучено слабо, поэтому по миРНК-150, -20а, -34а, -31 нет опубликованных данных. Для миРНК-145, как и в нашей работе, было описано снижение уровня экспрессии при дисплазии относительно нормы [32], в той же работе было также описано снижение уровня экспрессии миРНК-375, чего у нас не наблюдалось.
Что касается РЖ, то можно отметить, что повышение уровня экспрессии миРНК-150 по сравнению с нормой совпадает с литературными данными [29], причем в одной из работ снижение уровня миРНК-150 при РЖ связали со снижением выживаемости. Для миРНК-34а мы получили повышение ее количества при раке желудка, что расходится с представлениями о ее роли при РЖ - повышенная экспрессия миРНК-34а может активировать каспазу-3 (один из элементов апоптоза), что замедляет формирование и рост опухоли [33]. С другой стороны, в другой работе было напрямую показано снижение количества миРНК-34а при РЖ [34], правда, из этой же работы следует, что количество миРНК может зависеть не только от развития онкологического процесса, но и от различных условий жизни и привычек человека.
Для миРНК-375, наоборот, полученные данные - сниже-
Жирньш шрифтом выделены зтачимые ние экспрессии при РЖ - полностью соответствуют публика-
1
КЛИНИЧЕСКИЕ МОЛЕКУЛЯРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
Рис. 3. Дерево решений для стратификации гистологических образцов на Норму/Дисплазию/РЖ на основании данных об экспрессии 6 миРНК.
циям, в которых описана ее противоопухолевая активность при раке желудка [32,35,36], а также при колоректальном, плоскоклеточном раке головы и шеи, и раке поджелудочной железы [37-39].
Таким образом, не все полученные нами данные по экспрессии миРНК полностью совпали с данными, опубликованными в литературе. Объяснить расхождения на данный момент не представляется возможным, поскольку они могут быть связаны как с методологическими особенностями представленной работы (системы для выявления миРНК, выбор нормализатора и т.д.), так и с особенностями формирования выборки. Однако, в любом случае для каждой из рассматриваемых групп - нормы, дисплазии и РЖ - удалось получить уникальные профили экспрессии миРНК, на
РЖ
О 10 20 30 40 50 60
□ Норма И Дисплазия □ РЖ
Рис. 4. Количество образцов, относящихся к разным группам согласно гистологическому заключению, но соответствующих одной и той же группе по данным экспрессии миРНК (указано слева).
основании которых эти группы можно дифференцировать между собой. В особенности представляет интерес различение нормы и дисплазии, поскольку это может позволить выявлять предраковые состояния и раки на ранних стадиях.
Конечно, практическое применение профилирование миРНК для ранней диагностики рака желудка потребует дополнительных исследований, в частности, выборки образцов не только следует значительно расширить, но и брать их из разных медицинских учреждений (чтобы нивелировать особенности заливки парафиновых блоков, например). Также, возможно, следует расширить список миРНК, используемых в работе, что может позволить не только увеличить точность диагностики, но и давать прогнозы развития патологии.
Заключение. Являясь высокоспецифичными биомаркерами, со своим характерным профилем экспрессии для каждого вида ткани, включая опухолевую, миРНК могут стать перспективными диагностическими онкомаркерами для идентификации РЖ в клинике при исследовании биопсийно-го материала. Высокий уровень значимости различий в экс-
Таблица 2
Диагностические характеристики выявления РЖ и дисплазии на основании данных об экспрессии миРНК
Параметры Рак желудка (95% ДИ), % Дисплазия (95% ДИ), %
Специфичность 93 (86-97) 97 (90-99)
Чувствительность 91 (76-98) 87 (75-94)
Общая точность 93 (86-96) 93 (86-96)
ПЦПР 84 (70-92) 96 (85-99)
ПЦОР 96 (90-99) 90 (82-95)
Примечание. ПЦПР - предсказательная ценность положительного результата; ПЦОР - предсказательная ценность отрицательного результата; ДИ - доверительный интервал.
CLINICAL MOLECULAR STUDIES
прессии миРНК-150, -20а, -34а, -31, -145 и -375, между сравниваемыми группами образцов РЖ, дисплазии и нормальной слизистой, полученный в нашем исследовании, указывает на возможность использования этих данных для эффективного разделения образцов с опухолевыми и предраковыми изменениями ткани желудка.
Для того чтобы использовать профиль экспрессии миРНК в качестве диагностических биомаркеров опухолей желудка, следует увеличить размер выборки и расширить список применяемых миРНК. Масштабное стандартизированное обследование значительных групп пациентов поможет определить диапазон, описывающий вариации экспрессии миРНК в опухолях желудка, как биомаркеров дифференциальной диагностики РЖ, а в перспективе также метастазирования, рецидива и прогноза опухоли.
Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Финансирование. Исследование не имело спонсорской поддержки.
ЛИТЕРАТУРА / REFERENCES
1. Ferlay J., Shin H.R., Bray F., Forman D., Mathers C., Parkin D.M. Estimates of worldwide burden of cancer in 2008: GLOBOCAN 2008. Int. J. Cancer. 2010; 127:2893-2917.
2. Okines A., Verheij M., Allum W., Cunningham D., Cervantes A. Gastric cancer: ESMO Clinical Practice Guidelines for diagnosis, treatment and follow-up. Ann. Oncol. 2010; 21 Suppl 5:v50-v54.
3. Songun I., Putter H., Kranenbarg E.M., Sasako M., van de Velde C.J. Surgical treatment of gastric cancer: 15-year follow-up results of the randomised nationwide Dutch D1D2 trial. Lancet Oncol. 2010; 11:439-49.
4. Takahashi T., Saikawa Y., Kitagawa Y. Gastric cancer: current status of diagnosis and treatment. Cancers (Basel). 2013;5:48-63.
5. He C.Z., Zhang K.H., Li Q., Liu X.H., Hong Y., Lv N.H. Combined use of AFP, CEA, CA125 and CAl9-9 improves the sensitivity for the diagnosis of gastric cancer. BMC Gastroenterol. 2013; 13: 87.
6. Sisik A., Kaya M., Bas G., Basak F., Alimoglu O. CEA and CA 19-9 are still valuable markers for the prognosis of colorectal and gastric cancer patients. Asian Pac. J. CancerPrev. 2013; 14: 4289-94.
7. Cervantes A., Rosello S., Roda D., Rodriguez-Braun E. The treatment of advanced gastric cancer: current strategies and future perspectives. Ann. Oncol. 2008; 19 Suppl. 5:v103-v107.
8. Nakane Y., Okamura S., Akehira K., Boku T., Okusa T., Tanaka K., Hioki K. Correlation of preoperative carcinoembryonic antigen levels and prognosis of gastric cancer patients. Cancer. 1994; 73: 2703-8.
9. Marrelli D., Pinto E., De Stefano A., Farnetani M., Garosi L., Roviello F. Clinical utility of CEA, CA 19-9, and CA 72-4 in the follow-up of patients with resectable gastric cancer. Am. J. Surg. 2001; 181:16-9.
10. Carrington J.C., Ambros V. Role of microRNAs in plant and animal development. Science. 2003; 301:336-8.
11. He L., Thomson J.M., Hemann M.T., Hernando-Monge E., Mu D., Goodson S. et al. A microRNA polycistron as a potential human oncogene. Nature. 2005; 435:828-33.
12. Calin G.A., Croce C.M. MicroRNA signatures in human cancers. Nat. Rev. Cancer. 2006; 6:857-66.
13. Bartel DP. MicroRNAs: genomics, biogenesis, mechanism, and function. Cell. 2004; 116:281-97.
14. Chang T.C., Wentzel E.A., Kent O.A., Ramachandran K., Mullendore M., Lee K.H., Feldmann G., Yamakuchi M., Ferlito M., Lowenstein C.J. Transactivation of miR-34a by p53 broadly influences gene expression and promotes apoptosis. Mol. Cell. 2007; 26:745-52.
15. Huang Q., Gumireddy K., Schrier M., le Sage C., Nagel R., Nair S., Egan D.A., Li A., Huang G., Klein-Szanto A.J. The microRNAs miR-373 and miR-520c promote tumour invasion and metastasis. Nat. Cell Biol. 2008; 10:202-10.
16. Lu J., Getz G., Miska E.A., Alvarez-Saavedra E., Lamb J., Peck D. et al. MicroRNA expression profiles classify human cancers. Nature. 2005; 435:834-8.
17. Volinia S., Calin G.A., Liu C.G., Ambs S., Cimmino A., Petrocca F. et al. A microRNA expression signature of human solid tumors defines cancer gene targets. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2006; 103:2257-61.
18. Rosenfeld N., Aharonov R., Meiri E., Rosenwald S., Spector Y., Zepeniuk M. et al. MicroRNAs accurately identify cancer tissue origin. Nat. Biotechnol. 2008; 26:462-9.
19. Chen C., Ridzon D.A., Broomer A.J., Zhou Z., Lee D.H., Nguyen J.T. et al. Real-time quantification of microRNAs by stem-loop RT-PCR. Nucleic Acids Research. 2005; 33: e179.
20. Titov S.E., Ivanov M.K., Karpinskaya E.V., Tsivlikova E.V., Shevchenko S.P., Veryaskina Y.A. et al. miRNA profiling, detection of BRAF V600E mutation and RET-PTC1 translocation in patients from Novosibirsk oblast (Russia) with different types of thyroid tumors. BMC Cancer. 2016; 16:201.
21. Livak K.J., Schmittgen T.D. Analysis of relative gene expression data using real-time quantitative PCR and the 2-AACt method. Methods. 2001;25:402-8.
22. Breiman L., Friedman J.H., Olshen R.A., Stone C.J. Classification and regression trees. Monterey, CA: Wadsworth & Brooks/Cole Advanced Books & Software; 1984.
23. Ivanov M.K., Titov S.E., Glushkov S.A., Dzyubenko V.V., Malek A.V., Arkhangelskaya P.A. et al. Detection of high-grade neoplasia in air-dried cervical PAP smears by a microRNA-based classifier. Oncol. Rep. 2018; 39(3):1099-1111.
24. Meng F., Henson R., Wehbe-Janek H., Ghoshal K., Jacob S.T., Patel T. MicroRNA-21 regulates expression of the PTEN tumor suppressor gene in human hepatocellular cancer. Gastroenterology. 2007; 133:647-58.
25. Chan J.A., Krichevsky A.M., Kosik K.S. MicroRNA-21 is an an-tiapoptotic factor in human glioblastoma cells. Cancer Res. 2005; 65:6029-33.
26. Zhang Z., Li Z., Gao C., Chen P., Chen J., Liu W. et al. miR-21 plays a pivotal role in gastric cancer pathogenesis and progression. Lab. Invest. 2008; 88(12):1358-66.
27. Chan S.H., Wu C.W., Li A.F., Chi C.W., Lin W.C. miR-21 microR-NA expression in human gastric carcinomas and its clinical association. Anticancer Res. 2008(28): 907-11.
28. Motoyama K., Inoue H., Mimori K., Tanaka F., Kojima K., Uetake H. et al. Clinicopathological and prognostic significance of PDCD4 and microRNA-21 in human gastric cancer. Int. J. Oncol. 2010; 36:1089-95.
29. Pereira A.L., Magalhaes L., Moreira F.C., Reis-das-Merces L., Vidal A.F., Ribeiro-Dos-Santos A.M. et al. Epigenetic Field Cancer-ization in Gastric Cancer: microRNAs as Promising Biomarkers. J. Cancer. 2019; 10(6):1560-9.
30. Bloomston M., Frankel W.L., Petrocca F., Volinia S., Alder H., Hagan J.P. et al. MicroRNA expression patterns to differentiate pancreatic adenocarcinoma from normal pancreas and chronic pancreatitis. JAMA. 2007; 297(17):1901-8.
31. Feng Y., Bai F., You Y., Bai F., Wu C., Xin R. et al. Dysregu-lated microRNA expression profiles in gastric cancer cells with high peritoneal metastatic potential. Exp. Ther. Med. 2018; 16(6): 4602-8.
32. Hwang J., Min B.H., Jang J., Kang S.Y., Bae H., Jang S.S. et al. MicroRNA Expression Profiles in Gastric Carcinogenesis. Scientific Reports. 2018; 8(1): 14393.
33. Ji Q., Hao X., Meng Y., Zhang M., Desano J., Fan D., Xu L. Restoration of tumor suppressor miR-34 inhibits human p53-mutant gastric cancer tumorspheres. BMC Cancer. 2008; 8:266.
34. Stanitz E., Juhasz K., Toth C., Gombos K., Natali P.G., Ember I. Evaluation of MicroRNA expression pattern of gastric adenocar-cinoma associated with socioeconomic, environmental and lifestyle factors in northwestern Hungary. Anticancer Res. 2013; 33(8):3195-200.
35. Ding L., Xu Y., Zhang W., Deng Y., Si M., Du Y. et al. MiR-375 frequently downregulated in gastric cancer inhibits cell proliferation by targeting JAK2. Cell research. 2010; 20 (7):784-93.
36. Tsukamoto Y., Nakada C., Noguchi T., Tanigawa M., Nguyen L.T., Uchida T. et al. MicroRNA-375 is downregulated in gastric carcinomas and regulates cell survival by targeting PDK1 and 14-3-3zeta. CancerResearch. 2010; 70 (6):2339-49.
37. El Ouaamari A., Baroukh N., Martens G.A., Lebrun P., Pipeleers D., and van Obberghen, E. miR-375 targets 3'-phosphoinosit-ide-dependent protein kinase-1 and regulates glucoseinduced biological responses in pancreatic beta-cells. Diabetes. 2008; 57 (10):2708-17.
38. Avissar M., Christensen B.C., Kelsey K.T., and Marsit C.J., MicroR-NA Expression Ratio Is Predictive of Head and Neck Squamous Cell Carcinoma. Clinical Cancer Research. 2009; 15 (8):2850-5.
39. Wei R., Yang Q., Han B., Li Y., Yao K., Yang X.et al. microR-NA-375 inhibits colorectal cancer cells proliferation by downregu-lating JAK2/STAT3 and MAP3K8/ERK signaling pathways. Onco-target. 2017; 8(10):16633-41.
Поступила 17.12.19 Принята к печати 20.12.19
