Комбинация протеомного и транскриптомного подходов для определения риска малигнизации неоплазий шейки матки при папилломавирусной инфекции

DOI: https://dx.doi.org/10.18565/aig.2017.5.64-71

27.05.2017
346

ФГБУ Научный центр акушерства, гинекологии и перинатологии им. академика В.И. Кулакова Минздрава России, Москва

Цель исследования. Изучить протеомный состав цервиковагинальной жидкости (ЦВЖ) у пациенток репродуктивного возраста для определения риска малигнизации неоплазий шейки матки при папилломавирусной инфекции
Материал и методы. Клинические, молекулярно-генетические методы исследования, цитологическое исследование, расширенная кольпоскопия, полимеразная цепная реакция, протеомное исследование цервиковагинальной жидкости.
Результаты. Обследовано 30 женщин, сформировано 4 группы: 7 пациенток (23%) – NILM (I группа – контрольная), 23 (77%) – вирус папилломы человека (ВПЧ)-позитивные, разделены на 3 группы: II группа – 11 (49%) с ASCUS, III группа – 7 (30%) с LSIL, IV группа – 5 (21%) с HSIL. ВПЧ высокого онкогенного риска выявлен в 90,9% случаев в группе ASCUS и в 100% – в группах LSIL и HSIL. Наиболее распространенным типами были ВПЧ 16 (34,8%), 31 (17,4%), 52, 58, 56 (13%), 18, 35 (8,7%), остальные типы встречались менее чем в 5% случаев. У 69% пациенток вирусная нагрузка была более 5,2lоg (в среднем – 5,6log) без существенных различий между группами. Нормальная кольпоскопическая картина наблюдалась у 7 (23%) пациенток, ненормальная – у 23 (87%). По полуколичественному анализу протеомного состава ЦВЖ было выявлено достоверное разделение контрольных образцов (NILM) и групп ASCUS, LSIL, HSIL. Концентрация белков теплового шока S100-A9, S100-P, S100-A11, HSPA8, а также ацетил-CoA-связывающего белка и аннексинов A1 и A2 в группах с неоплазией на порядок выше, чем в контрольной группе. Многофакторный анализ протеомных и транскриптомных данных пациентов был выполнен методом PLS. В результате достигнуто достоверное разделение группы с низким риском развития и прогрессии цервикальной дисплазии и группы высокого риска.
Заключение. Выявлены белки ЦВЖ, внесшие важный вклад в дифференциацию групп с нормальным эпителием шейки матки от групп с неоплазией различной степени тяжести.

Вирус папилломы человека (ВПЧ) вызывает заболевания шейки матки, которые способны трансформироваться в рак шейки матки (РШМ) [1]. Ежегодно в мире регистрируются более 400 000 новых случаев РШМ, половина из которых заканчивается летальным исходом (высокий процент этих случаев приходится на женщин репродуктивного возраста) [2].

РШМ предшествуют цервикальные интраэпителиальные неоплазии (CIN). Выбор правильного объема лечения является ключевым моментом в ведении пациенток с CIN, так как слишком радикальная терапия может поставить под угрозу репродуктивную функцию пациенток, а слишком щадящая может оказаться недостаточно эффективной и заболевание может прогрессировать дальше.

Для многих акушеров-гинекологов вопрос ведения пациенток с CIN I является крайне спорным: лечить или динамически наблюдать? Деструктивная терапия может быть оправдана для пациенток, которые относятся к группе высокого риска по прогрессированию заболевания. В отношении пациентов с низким риском, к чему относится спонтанная регрессия, можно выбрать тактику динамического наблюдения. В связи с этим возникает необходимость в поиске и определении эффективных специфичных биомаркеров, обнаруживаемых при помощи молекулярно-генетических методов исследования и оценки молекулярного состава биологических жидкостей и тканей при помощи масс-спектрометрии и ядерно-магнитного резонанса [3].

Исследования последних 10 лет подтвердили высокий потенциал диагностики и прогнозирования различных заболеваний при помощи биологических жидкостей организма, в том числе цервиковагинальной жидкости (ЦВЖ) [4]. Изменение молекулярного состава ЦВЖ может дать важную информацию о патогенезе многочисленных гинекологических заболеваний, в первую очередь – хронических воспалительных процессов нижнего отдела генитального тракта. Изучение протеомного состава ЦВЖ раскрыло патогенетический аспект целого ряда гинекологических заболеваний, таких как бактериальный вагиноз, вагиниты, цервициты [5].

Анализ ЦВЖ с использованием методов протеомики может дать новую информацию о нарушениях реакций иммунитета женских половых органов при ВПЧ-инфекции и ассоциированных с ним заболеваний шейки матки и более глубоко изучить этиологию и патогенез указанных заболеваний.

Цель исследования: изучить протеомный состав ЦВЖ у пациенток репродуктивного возраста для определения риска малигнизации неоплазий шейки матки при ВПЧ-инфекции.

Материал и методы исследования

В одномоментное проспективное исследование были включены 30 женщин в возрасте от 21 до 45 лет (средний возраст 30,5 года), обратившиеся в научно-поликлиническое отделение ФГБУ Научный центр акушерства, гинекологии и перинатологии им. академика В.И. Кулакова Минздрава России по поводу наличия патологии шейки матки. Критерии включения: ВПЧ-инфекция, ВПЧ-ассоциированные заболевания шейки матки, регулярный менструальный цикл. Критерии исключения: беременность, период лактации, прием гормональной терапии, наличие инфекций, передающихся половым путем, нарушение функции почек, печени, легких в стадии декомпенсации, наличие психоневрологических заболеваний. Среднее время наблюдения за пациентками составило 6 месяцев.

Комплексное обследование женщин включало: сбор жалоб, анамнеза, гинекологический статус, молекулярно-биологические методы исследования, цитологическое исследование, расширенную кольпоскопию, протеомное исследование ЦВЖ.

Для оценки кольпоскопической картины применяли единую Международную кольпоскопическую классификацию, одобренную на 14-м Всемирном конгрессе IFCPC в Рио-де-Жанейро (2011 г.). Использовалась цитологическая оценка мазков с шейки матки по системе Бетесда (2004) [6].

Для протеомного анализа проводился забор ЦВЖ после орошения влагалища и шейки матки 5 мг раствором натрия хлорида 0,9%. Забранная жидкость центрифугировалась при условиях: скорость, время и температура центрифугирования 2000 g 10 мин при 4°C.

Для определения мРНК функциональных генов человека забирался мазок из переходного эпителия цервикального канала щеткой, помещался в раствор гуанидина тиоцианата, не центрифугировался.

Для ВПЧ-генотипирования 21-го типа забирался мазок из зоны переходного эпителия щеткой, помещался в пробирку объемом 1,5 мл с 0,9% раствором натрия хлорида (500 мкл), затем центрифугировалось при условиях: 13000 об./мин 10 мин при комнатной температуре.

К образцам ЦВЖ добавляли во...

Список литературы

1. Zur Hausen H. Papillomaviruses causing cancer: evasion from host-cell control in early events in carcinogenesis. J. Natl. Cancer Inst. 2000; 92(9): 690-8.

2. http://www.cdc.gov/hpv

3. Good D.M., Thongboonkerd V., Novak J., Bascands J.L., Schanstra J.P., Coon J.J. et al. Body fluid proteomics for biomarker discovery: lessons from the past hold the key to success in the future. J. Proteome Res. 2007; 6(12): 4549-55.

4. Van Raemdonck G.A., Tjalma W.A., Coen E.P., Depuydt C.E., Van Ostade X.W.M. Identification of protein biomarkers for cervical cancer using human cervicovaginal fluid. PLoS One. 2014; 9(9): e106488.

5. Zegels G., Van Raemdonck G.A., Tjalma W.A., Van Ostade X.W. Use of cervicovaginal fluid for the identification of biomarkers for pathologies of the female genital tract. Proteome Sci. 2010; 8: 63.

6. Solomon D., Nayar R., eds. The Bethesda system for reporting cervical cytology: definitions, criteria and explanatory notes. 2nd ed. New York, NY: Springer; 2004: 169-75.

7. Стародубцева Н.Л., Бугрова А.Е., Кононихин А.С., Вавина О.В., Широкова В.А., Наумов В.А., Гаранина И.А., Лагутин В.В., Попов И.А., Логинова Н.С., Ходжаева З.С., Франкевич В.Е., Николаев Е.Н., Сухих Г.Т. Возможность прогнозирования и диагностики преэклампсии по пептидному профилю мочи. Акушерство и гинекология. 2015; 6: 46-52.

8. Starodubtseva N.L., Kononikhin A.S., Bugrova A.E., Chagovets V., Indeykina M., Krokhina K.N., Nikitina I.V., Kostyukevich Y.I., Popov I.A., Larina I.M., Timofeeva L.A., Frankevich V.E., Ionov O.V., Degtyarev D.N., Nikolaev E.N., Sukhikh G.T. Investigation of urine proteome of preterm newborns with respiratory pathologies. J. Proteomics. 2016; 149: 31-7. doi: 10.1016/j.jprot.2016.06.012.

9. Бурменская О.В., Назарова Н.М., Прилепская В.Н., Мзарелуа Г.М., Бестаева Н.В, Трофимов Д.Ю., Сухих Г.Т. Прогнозирование риска развития и прогрессирования цервикальных интраэпителиальных неоплазий, ассоциированных с папилломавирусной инфекцией. Акушерство и гинекология. 2016; 2: 92-98. http://dx.doi.org/10.18565/aig.2016.2.92-98

10. Serce N.B., Boesl A., Klaman I., von Serényi S., Noetzel E., Press M.F. et al. Overexpression of SERBP1 (Plasminogen activator inhibitor 1 RNA binding protein) in human breast cancer is correlated with favourable prognosis. BMC Cancer. 2012; 12: 597. doi: 10.1186/1471-2407-12-597.

11. Preston-Martin S., Pike M.C., Ross R.K., Jones P.A., Henderson B.E. Increased cell division as a cause of human cancer. Cancer Res. 1990; 50(23):7415-21.

12. Klug A. The discovery of zinc fingers and their applications in gene regulation and genome manipulation. Annu. Rev. Biochem. 2010; 79: 213-31. doi: 10.1146/annurev-biochem-010909-095056.

13. Wicki R., Marenholz I., Mischke D., Schafer B.W., Heizmann C.W. Characterization of the human S100A12 (calgranulin C, p6, CAAF1, CGRP) gene, a new member of the S100 gene cluster on chromosome 1q21. Cell Calcium. 1997; 20(6):459-64. doi: 10.1016/S0143-4160(96)90087-1.

14. Ahrens T.D., Timme S., Ostendorp J., Bogatyreva L., Hoeppner J., Hopt U.T. et al. Response of esophageal cancer cells to epigenetic inhibitors is mediated via altered thioredoxin activity. Lab. Invest. 2016; 96(3): 307-16. doi: 10.1038/labinvest.2015.148.

15. Huber M., Siegenthaler G., Mirancea N., Marenholz I., Nizetic D., Breitkreutz D. et al. Isolation and characterization of human repetin, a member of the fused gene family of the epidermal differentiation complex. J. Invest. Dermatol. 2005; 124(5): 998-1007.

16. Zhang H., Zhang Y., Zhao H., Niyaz H., Liu P., Zhang L. et al. HPV infection and prognostic factors of tongue squamous cell carcinoma in different ethnic groups from geographically closed cohort in Xinjiang, China. Biochem. Res. Int. 2016; 2016: 7498706. doi: 10.1155/2016/7498706.

17. Wang C., Zhang Y., Guo K., Wang N., Jin H., Liu Y., Qin W. Heat shock proteins in hepatocellular carcinoma: Molecular mechanism and therapeutic potential. Int. J. Cancer. 2016; 138(8): 1824-34. doi: 10.1002/ijc.29723.

18. Tokunaga M., Baron B., Kitagawa T., Tokuda K., Kuramitsu Y. Active hexose-correlated compound down-regulates heat shock factor 1, a transcription factor for HSP27, in gemcitabine-resistant human pancreatic cancer cells. Anticancer Res. 2015; 35(11): 6063-7.

19. Lin Z., Xiong L., Zhou J., Wang J., Li Z., Hu H., Lin Q. 1γ-Glutamylcyclotransferase knockdown inhibits growth of lung cancer cells through G0/G1 phase arrest. Cancer Biother. Radiopharm. 2015; 30(5): 211-6. doi: 10.1089/cbr.2014.1807.

Поступила 31.08.2016

Принята в печать 02.09.2016

Об авторах / Для корреспонденции

Стародубцева Наталия Леонидовна, к.б.н., зав. лабораторией протеомики репродукции человека ФГБУ НЦАГиП им. академика В.И. Кулакова Минздрава России.
Адрес: 117997, Россия, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4. Телефон: 8 (916) 463-98-67. E-mail: n_starodubtseva@oparina4.ru
Назарова Нисо Мирзоевна, д.м.н., в.н.с. ФГБУ НЦАГиП им. академика В.И. Кулакова Минздрава России.
Адрес: 117997, Россия, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4. Телефон: 8 (495) 438-14-03. E-mail: grab2@yandex.ru
Зардиашвили Мака Джемаловна, аспирант ФГБУ НЦАГиП им. академика В.И. Кулакова Минздрава России.
Адрес: 117997, Россия, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4. Телефон: 8 (916) 337-53-51. E-mail: z-m-d@mail.ru
Бурменская Ольга Владимировна, д.б.н., научный сотрудник лаборатории молекулярно-генетических методов ФГБУ НЦАГиП им. академика В.И. Кулакова
Минздрава России. Адрес: 117997, Россия, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4. Телефон: 8 (495) 438-22-92. E-mail: o_bourmenskaya@oparina4.ru
Бугрова Анна Евгеньевна, к.б.н., с.н.с. лаборатории протеомики репродукции человека ФГБУ НЦАГиП им. академика В.И. Кулакова Минздрава России.
Адрес: 117997, Россия, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4. Телефон: 8 (926) 562-65-90. E-mail: a_bugrova@oparina4.ru
Чаговец Виталий Викторович, к.ф.-м.н., с.н.с. лаборатории протеомики метаболомики репродукции человека ФГБУ НЦАГиП им. академика В.И. Кулакова
Минздрава России. Адрес: 117997, Россия, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4. Телефон: 8 (926) 562-65-90. E-mail: vvchagovets@gmail.com
Кононихин Алексей Сергеевич, к.ф.-м.н., научный сотрудник лаборатории протеомики репродукции человека ФГБУ НЦАГиП им. академика В.И. Кулакова
Минздрава России. Адрес: 117997, Россия, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4. Телефон: 8 (926) 562-65-90. E-mail: konoleha@yandex.ru
Трофимов Дмитрий Юрьевич, д.б.н., зав. лабораторией молекулярно-генетических методов ФГБУ НЦАГиП им. академика В.И. Кулакова Минздрава России.
Адрес: 117997, Россия, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4. Телефон: 8 (495) 438-22-92. E-mail: d.trofimov@dna-tech.ru
Франкевич Владимир Евгеньевич, к.ф-м.н., руководитель отдела системной биологии в репродукции ФГБУ НЦАГиП им. академика В.И. Кулакова Минздрава России. Адрес: 117997, Россия, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4. Телефон: 8 (495) 438-07-88, ext. 2198. E-mail: v_frankevich@oparina4.ru
Сухих Геннадий Тихонович, академик РАН, доктор медицинских наук, профессор, директор ФГБУ НЦАГиП им. академика В.И. Кулакова Минздрава России.
Адрес: 117997, Россия, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4. Телефон: 8 (495) 438-18-00. E-mail: g_sukhikh@oparina4.ru

Для цитирования: Стародубцева Н.Л., Назарова Н.М., Зардиашвили М.Д.,
Бурменская О.В., Бугрова А.Е., Чаговец В.В, Кононихин А.С., Трофимов Д.Ю.,
Франкевич В.Е., Сухих Г.Т. Комбинация протеомного и транскриптомного подходов для определения риска малигнизации неоплазий шейки матки при папилломавирусной инфекции. Акушерство и гинекология. 2017; 5: 64-71.
http://dx.doi.org/10.18565/aig.2017.5.64-71

Полный текст публикаций доступен только подписчикам

Нет комментариев

Комментариев: 0

Вы не можете оставлять комментарии
Пожалуйста, авторизуйтесь