Микро-РНК как потенциальные неинвазивные маркеры в диагностике онкологических заболеваний мочеполовой системы

Малые некодирующие РНК (микро-РНК) участвуют практически во всех биологических механизмах канцерогенеза. Благодаря своей относительной стабильности в биологических жидкостях они являются перспективным биомаркером для диагностики и прогноза онкологических заболеваний. Данный обзор посвящен анализу микро-РНК как возможных диагностических маркеров онкологических заболеваний мочеполовой системы. Обсуждаются вопросы происхождения микро-РНК в жидкостях организма, их устойчивости и применения в качестве потенциального нового класса биомаркеров в медицине.

Введение. Онкоурологические заболевания, наиболее частыми нозологическими формами которых являются рак предстательной железы (РПЖ), почечноклеточный рак (ПКР), рак мочевого пузыря (РМП), составляют почти одну четвертую всех злокачественных новообразований человека и остаются одной из наиболее важных проблем клинической медицины, несмотря на успехи, достигнутые в хирургических, химиотерапевтических и радиологических методах лечения. Показатели заболеваемости злокачественными новообразованиями и смертности от них неуклонно растут. Злокачественные новообразования предстательной железы в 2013 г. составили 12,1% от всех злокачественных новообразований мужского населения и заняли 2-е ранговое место в структуре онкологической заболеваемости, уступив лишь опухолям бронхолегочной системы [1]. Абсолютное число людей с впервые в жизни установленным диагнозом «рак предстательной железы» в России в течение десятилетия (2003–2013) ежегодно стабильно росло, достигнув к 2013 г. уровня в 31 569 заболевших. Показатель первичной заболеваемости РПЖ за 2003–2013 гг. увеличился более чем вдвое, прирост его составил +127,42%. Значительно меньший прирост первичной заболеваемости наблюдался для злокачественных новообразований мочевого пузыря и почки, составив +11,83 и +34,47% соответственно.

В настоящее время диагностика и мониторинг онкоурологических заболеваний основываются на стандартных методах диагностики, включая цистоскопию, цитологию мочи, экскреторную урографию, УЗИ. Многие из них трудоемки, инвазивны, а также недостаточно чувствительны и специфичны. Для диагностики РПЖ проводят определение в сыворотке крови специфического антигена простаты (ПСА) – единственного широко используемого маркера на сегодняшний день. Доступных прогностических и диагностических маркеров для ПКР и РМП, обладающих сопоставимой с ПСА диагностической силой, на данный момент не существует. Традиционные методы диагностики имеют ряд недостатков, таких как инвазивность, длительность обработки материала, необходимость повторных процедур, недостаточная специфичность и чувствительность. Например, цитоскопия обладает 90%-ной чувствительностью, однако процедура инвазивна и не всегда обеспечивает постановку окончательного диагноза. Цитологическое исследование мочи в настоящее время остается стандартной неинвазивной процедурой для раннего диагностирования заболевания с последующим наблюдением, но ее использование ограничено низкой чувствительностью. С учетом всего вышеизложенного необходимо введение простого, неинвазивного, достаточно чувствительного и специфичного метода, который позволит проводить диагностику заболеваний на ранних стадиях, а также прогнозировать их течение. Эти требования могут быть выполнены посредством диагностического подхода, основанного на анализе микро-РНК в моче. Молекулы микро-РНК также привлекательны в качестве терапевтических мишеней для пациентов со злокачественными новообразованиями, что обусловлено их участием в регуляции функционирования ключевых молекул и сигнальных путей, ассоциированных с механизмами онкогенеза, а также постоянством концентрации молекул в биологических жидкостях человека.

Микро-РНК как возможный диагностический маркер онкологических заболеваний мочеполовой системы

Микро-РНК представляют собой семейство коротких, от 18 до 25 нуклеотидов, некодирующих РНК, которые регулируют экспрессию генов на посттранскрипционном уровне путем воздействия на 3'-нетранслируемые области мРНК по принципу комплементарности. В результате происходит деградация мРНК и ингибирование трансляции белкового продукта. Способность микро-РНК ингибировать трансляцию онкогенов и опухолевых супрессоров предполагает их вовлеченность в процесс канцерогенеза. На сегодняшний день известно около 2000 микро-РНК человека, для каждой из которых существует несколько генов-мишеней [2]. Среди них гены, участвующие в дифференцировке клеток, апоптозе, клеточной пролиферации. В связи с этим микро-РНК могут оказывать влияние на процесс возникновения и развития опухоли. Современные исследования позволяют предположить, что микро-РНК могут служить биомаркерами при онкоурологических заболеваниях мочеполовой системы, таких как рак мочевого пузыря, предстательной железы и почки.

Анализ профилей экспрессии микро-РНК может использоваться для молекулярной классификации рака по аналогии с ДНК-микрочипами и профилями мРНК [3]. При некоторых онкоурологических заболеваниях обнаружены специфичные профили экспрессии микро-РНК, позволяющие осуществлять раннюю диагностику, прогноз заболевания, а также предсказывать ответ на терапию [4]. Микро-РНК также обнаруживаются в сыворотке крови и плазме, демонстрируя не только чрезвычайно высокую степень стабильности [5], но и при некоторых солидных формах рака хорошие аналитические характеристики [6]. За последние два года получено немало доказательств, подтверждающих наличие микро-РНК в моче пациентов с РПЖ, ПКР и уротелиальными опухолями [7].

Секреторные микро-РНК в различных жидкостях организма

Бо...

И.Р. Гилязова, Е.А. Климентовa, В.Н. Павлов, Э.К. Хуснутдинова