Липидные маркеры неопластической трансформации эпителия шейки матки при заболеваниях, ассоциированных с вирусом папилломы человека

DOI: https://dx.doi.org/10.18565/aig.2018.4.64-70

03.05.2018
211

1 ФГБУ Национальный медицинский исследовательский центр акушерства, гинекологии и перинатологии им. академика В.И. Кулакова Минздрава России, Москва; 2 Московский физико-технический институт (государственный университет), Долгопрудный, Московская область

Цель исследования. Изучение особенностей липидного состава неопластически трансформированного эпителия шейки матки при заболеваниях, ассоциированных с вирусом папилломы человека (ВПЧ).
Материал и методы. В исследование была включена 41 пациентка с неопластическими процессами эпителия шейки матки, вызванными ВПЧ, обратившаяся в поликлиническое отделение ФГБУ НМИЦ АГП им. академика В.И. Кулакова Минздрава России. Всем включенным в исследование женщинам была проведена биопсия шейки матки (строго по показаниям) с последующим гистологическим исследованием биоптатов и анализом их липидного состава. Качественную и количественную оценку липидных экстрактов биоптатов проводили с помощью масс-спектрометрии с электрораспылительной ионизацией. В результате анализа были идентифицированы липиды, относящиеся к пяти классам: фосфатидилхолины, фосфатидилэтаноламины, сфингомиелины, ди- и триглицериды. Полученные экспериментальные данные были проанализированы с помощью многофакторного метода OPLS-DA.
Результаты. Выявлено статистически значимое изменение уровней липидов, относящихся к фосфатидилхолинам (PC 32:0, PC 34:1, PC 36:4, PC 34:0, PC 38:4), этаноламинам (PE O-46:0, LPE 46:0, PE O-48:0, LPE 48:0, PE O-46:1) и сфингомиелинам (SM 34:0, SM 42:2) в тканях, подвергшихся неопластической трансформации вследствие воздействия ВПЧ.
Заключение. Данное исследование выявило изменение содержания ряда глицерофосфолипидов и сфинголипидов в неопластически трансформированных тканях шейки матки по сравнению с нормальной тканью. Найденные липиды можно использовать при создании панели для прогнозирования течения цервикальных неоплазий в сторону регресса или малигнизации.

Несмотря на впечатляющие успехи молекулярной биологии, которые позволили раскрыть основные механизмы и этапы канцерогенеза, создать ряд принципиально новых по механизму действия противоопухолевых препаратов, значительно улучшить возможности инструментальной диагностики, проблема онкологических заболеваний продолжает оставаться одной из самых серьезных проблем современности. Так, в структуре онкологической заболеваемости женского населения России за 2015 г. Рак шейки матки (РШМ) занимает 6-е место, его удельный вес в структуре составил 5,2% (16 710 случаев), в то время как в возрастной группе 25–49 лет он занял 2-е место (после рака молочной железы) и составил 16,8%. За этот период времени под диспансерным наблюдением в онкологических учреждениях России находились 174 822 больных РШМ, смертность от РШМ составила 6628 случаев [1].

В 96% случаев причиной развития РШМ являются вирусы папилломы человека (ВПЧ) высокого, вероятного и возможного канцерогенного риска (IARC, 2012) [2]. По данным ВОЗ, распространенность в мире цервикальных интраэпителиальных неоплазий (CIN) составляет 40 млн случаев: CIN 1-й степени – 30 млн, CIN 2–3-й степени – 10 млн случаев. Частота прогрессии CIN 2–3 в карциному in situ варьирует от 40 до 60%. Так, в структуре патологии шейки матки у женщин репродуктивного возраста CIN составляет от 17 до 20%. Согласно данным литературы, после инфицирования ВПЧ CIN 2–3 развивается уже через 3 года у 27% женщин [3].

В настоящее время для поиска биомаркеров СIN и РШМ широко исследуют геном и транскриптом человека, то есть поиск ведется «внутри» клетки. Полученные биомаркеры связаны непосредственно с опухолевой клеткой и продуктами ее жизнедеятельности [4].

Большой интерес представляют появившиеся в последние годы исследования в области геномики, транскриптомики, протеомики [5–7] и особенно метаболомики, в частности липидомики [8, 9].

Известно, что при канцерогенезе повышается число не только молекулярно-генетических, но и метаболических повреждений эпителия шейки матки. Доказано, что злокачественная трансформация цервикального эпителия сопровождается количественными и качественными изменениями показателей уровня синтеза не только белков, но и различных низкомолекулярных соединений, включая липиды, в пораженных клетках [10, 11].

Атипические (предраковые и раковые) клетки находятся в окружении различных факторов, которые формируют их микроокружение (различные клетки, простые химические вещества и сложные макромолекулы) [12].

На сегодняшний день данные по исследованию липидного состава тканей шейки матки при ее ВПЧ-ассоциированных поражениях различной степени тяжести, включая РШМ, методом масс-спектрометрии в мировой литературе отсутствуют.

Требуется поиск потенциальных биомаркеров, которые могут обладать диагностической и прогностической значимостью в скрининговых программах или при разработке таргетной терапии.

Целью данной работы были выявление и оценка изменений липидомного состава тканей шейки матки при ВПЧ-ассоциированных поражениях различной степени тяжести у пациенток репродуктивного возраста.

Материал и методы исследования

В одномоментное проспективное исследование была включена 41 женщина в возрасте от 21 до 45 лет (средний возраст 34 года), обратившаяся в научно-поликлиническое отделение ФГБУ Национальный медицинский исследовательский центр акушерства, гинекологии и перинатологии им. академика В.И. Кулакова Минздрава России по поводу наличия патологии шейки матки.

Критерии включения: папилломавирусная инфекция, ВПЧ-ассоциированные заболевания шейки матки, регулярный менструальный цикл, подписанное информированное согласие.

Критерии исключения: наличие хронических заболеваний в стадии обострения, беременность, период лактации, прием гормональной терапии, наличие инфекций, передающихся половым путем, нарушение функции почек, печени, легких в стадии декомпенсации.

Комплексное обследование женщин включало сбор клинико-анамнестических данных, определение гинекологического статуса, цитологическое исследование, ВПЧ-типирование, расширенную кольпоскопию, ...

Список литературы

1. Каприн А.Д., Старинский В.В., Петрова Г.В., ред. Злокачественные новообразования в России в 2015 году (заболеваемость и смертность). М.: МНИОИ им. П.А. Герцена – филиал ФГБУ «НМИРЦ» Минздрава России; 2017.

2. Arbyn M., Tommasino M., Depuydt C., Dillner J. Are 20 human papillomavirus types causing cervical cancer? J. Pathol. 2014; 234(4): 431-5.

3. WHO guidelines for screening and treatment of precancerous lesions for cervical cancer prevention. Geneva: WHO; 2013.

4. Nilsson K., Norberg C., Mossberg A.K., Schwartz S. HPV16 E5 is produced from an HPV16 early mRNA spliced from SD226 to SA3358. Virus Res. 2017; 244: 128-36.

5. Escobar-Hoyos L.F., Yang J., Zhu J., Cavallo J.A., Zhai H., Burke S. Keratin 17 in premalignant and malignant squamous lesions of the cervix: proteomic discovery and immunohistochemical validation as a diagnostic and prognostic biomarker. Mod. Pathol. 2014; 27(4): 621-30.

6. 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

7. Зардиашвили М.Д., Франкевич В.Е., Назарова Н.М., Бугрова А.Е., Кононихин А.С., Бржозовский А.Г., Стародубцева Н.Л., Асатурова А.В., Сухих Г.Т. Характеристика изменений протеомного состава цервиковагинальной жидкости при заболеваниях шейки матки, ассоциированных с ВПЧ-инфекцией. Акушерство и гинекология. 2017; 4: 88-94. http://dx.doi.org/10.18565/aig.2017.4.88-94

8. Jiang S., Li Y., Lin S., Yang H., Guan X.Y., Zhou H. et al. Mass spectrometry-based lipidomics analysis using methyl tert-butyl ether extraction in human hepatocellular carcinoma tissues. Analyt. Methods. 2015; 19(7): 8466-71.

9. Некрасова М.Е., Назарова Н.М., Стародубцева Н.Л., Чаговец В.В., Кононихин А.С., Франкевич В.Е., Прилепская В.Н. Липидомика: новые перспективы поиска маркеров неоплазий. Акушерство и гинекология. 2017; 3: 34-40.

10. OC 17-10. Zoidakis I., Lygirou V., Kontostathi G., Vlahou A., Anagnou N.P., Pappa K.I. Cofilin-1 and Cathepsin-D are putative early cervical cancer biomarkers. In: EUROGIN 2015 – HPV infection and related cancers: translating research innovations into improved practice. Seville 04.02.15 - 07.02.15. Spain; 2015: 228.

11. Zhao Q., He Y., Wang X.L., Zhang Y.X., Wu Y.M. Differentially expressed proteins among normal cervix, cervical intraepithelial neoplasia and cervical squamous cell carcinoma. Clin. Transl. Oncol. 2015; 17(8): 620-31.

12. Mori N., Wildes F., Takagi T., Glunde K., Bhujwalla Z.M. The tumor microenvironment modulates choline and lipid metabolism. Front. Oncol. 2016; 6: 262.

13. ASCCP. The society for lower genital tract disorders since 1964. Updated Consensus Guidelines for Managing Abnormal Cervical Cancer Screening Tests and Cancer Precursors. Reprinted –April 2013.

14. Wold S., Sjöström M., Eriksson L. PLS-regression: a basic tool of chemometrics. Chemometr. Intell. Lab. Syst. 2001; 58(2): 109-30.

15. Sud M., Fahy E., Cotter D., Brown A., Dennis E.A., Glass C.K. et al. LMSD: LIPID MAPS structure database. Nucleic Acids Res. 2007; 35(Database issue): D527-32.

16. Swierczynski J., Hebanowska A., Sledzinski T. Role of abnormal lipid metabolism in development, progression, diagnosis and therapy of pancreatic cancer. World J. Gastroenterol. 2014; 20(9): 2279-303.

17. Токарева А.О., Чаговец В.В., Чжихао В., Родионов В.В., Кометова В.В., Родионова М.В., Кононихин А.С., Стародубцева Н.Л., Чингин К., Франкевич В.Е., Хуаньвэнь Ч., Сухих Г.Т. Прямая масс-спектрометрия как метод экспресс-идентификации опухолевой ткани у больных раком молочной железы. Акушерство и гинекология. 2017; 4: 119-25. https://dx.doi.org/10.18565/aig.2017.4.119-125

18. Kang S., Lee A., Park Y.S., Lee S.C., Park S.Y., Han S.Y. et al. Alteration in lipid and protein profiles of ovarian cancer similarity to breast cancer. Int. J. Gynecol. Cancer. 2011; 21(9): 1566-72.

19. Altadill T., Dowdy T.M., Gill K., Reques A., Menon S.S., Moiola C.P. et al. Metabolomic and lipidomic profiling identifies the role of the RNA editing pathway in endometrial carcinogenesis. Sci. Rep. 2017; 7(1): 8803.

20. Sans M., Gharpure K., Tibshirani R., Zhang J., Liang L., Liu J. et al. Metabolic markers and statistical prediction of serous ovarian cancer aggressiveness by ambient ionization mass spectrometry imaging. Cancer Res. 2017; 77(11):2903-13.

21. Wang S., Chen X., Luan H., Gao D., Lin S., Cai Z. et al. Matrix-assisted laser desorption/ionization mass spectrometry imaging of cell cultures for the lipidomic analysis of potential lipid markers in human breast cancer invasion. Rapid Commun. Mass Spectrom. 2016; 30(4): 533-42.

22. Cífková E., Holčapek M., Lísa M., Vrána D., Gatěk J., Melichar B. Determination of lipidomic differences between human breast cancer and surrounding normal tissues using HILIC-HPLC/ESI-MS and multivariate data analysis. Anal. Bioanal. Chem. 2015; 407(3): 991-1002.

Поступила 08.12.2017

Принята в печать 22.12.2017

Об авторах / Для корреспонденции

Некрасова Мария Евгеньевна, аспирант ФГБУ НМИЦ АГП им. академика В.И. Кулакова Минздрава России.
Адрес: 117997, Россия, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4. Телефон: 8 (495) 438-14-03. E-mail: mashenka_90@mail.ru
Чаговец Виталий Викторович, к.ф-м.н., старший научный сотрудник лаборатории протеомики и метаболомики репродукции человека ФГБУ НМИЦ АГП
им. академика В.И. Кулакова Минздрава России.
Адрес: 117997, Россия, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4. Телефон: 8 (916) 919-14-66. E-mail: vvchagovets@gmail.com
Стародубцева Наталия Леонидовна, к.б.н., зав. лабораторией протеомики и метаболомики репродукции человека ФГБУ НМИЦ АГП 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
Кононихин Алексей Сергеевич, к.ф-м.н., научный сотрудник лаборатории протеомики и метаболомики репродукции человека ФГБУ НМИЦ АГП
им. академика В.И. Кулакова Минздрава России. Адрес: 117997, Россия, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4. Телефон: 8 (916) 785-47-81. E-mail: konoleha@yandex.ru
Салимова Динара Фаильевна, специалист лаборатории протеомики и метаболомики репродукции человека ФГБУ НМИЦ АГП им. академика В.И. Кулакова
Минздрава России. Адрес: 117997, Россия, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4. Телефон: 8 (916) 206-07-66. E-mail: Salimova.1993@mail.ru
Токарева Алиса Олеговна, аспирант Московского физико-технического института.
Адрес: 141700, Россия, г. Долгопрудный, Институтский пер., д. 9. Телефон: 8 (965) 128-68-86. E-mail: alisa.tokareva@phystech.edu
Лагутин Вадим Владимирович, научный сотрудник лаборатории биоинформатики ФГБУ ФГБУ НМИЦ АГП им. академика В.И. Кулакова Минздрава России.
Адрес: 117997, Россия, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4. Телефон: 8 (499) 137-82-58. E-mail: laggi@mail.ru
Наумов Владимир Александрович, научный сотрудник лаборатории биоинформатики ФГБУ НМИЦ АГП им. академика В.И. Кулакова Минздрава России.
Адрес: 117997, Россия, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4. Телефон: 8 (499) 137-82-58. E-mail: looongdog@gmail.com
Назарова Нисо Мирзоевна, д.м.н., ведущий научный сотрудник ФГБУ НМИЦ АГП 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
Франкевич Владимир Евгеньевич, к.ф-м.н., руководитель отдела системной биологии в репродукции ФГБУ НМИЦ АГП им. академика В.И. Кулакова Минздрава России. Адрес: 117997, Россия, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4. Телефон: 8 (495) 438-07-88, доб. 2198. E-mail: v_frankevich@oparina4.ru
Сухих Геннадий Тихонович, академик РАН, доктор медицинских наук, профессор, директор ФГБУ НМИЦ АГП 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: Некрасова М.Е., Чаговец В.В., Стародубцева Н.Л., Кононихин А.С., Салимова Д.Ф., Токарева А.О., Лагутин В.В., Наумов В.А., Назарова Н.М., Франкевич В.Е., Сухих Г.Т. Липидные маркеры неопластической трансформации эпителия шейки матки при заболеваниях, ассоциированных с вирусом папилломы человека. Акушерство и гинекология. 2018; 4: 64-70.
https://dx.doi.org/10.18565/aig.2018.4.64-70

Полный текст публикаций доступен только подписчикам

Нет комментариев

Комментариев: 0

Вы не можете оставлять комментарии
Пожалуйста, авторизуйтесь