Advances in molecular oncology (E-Journal) / Успехи молекулярной онкологии
Not a member yet
309 research outputs found
Sort by
Прогностическая значимость экспрессии CD204 и IDO1 в опухолях пищевода
Get PDFIntroduction. Cancer of the esophagus ranks sixth in mortality among malignant neoplastic diseases. To understand the molecular mechanisms of its progression, it is necessary to study not only tumor cells directly, but also cells of the microenvironment. In this work, we studied tumor-associated macrophages and their different phenotypes using membrane protein, indoleamine 2,3‑dioxygenase-1 (IDO1) as a marker for type 1 macrophages and macrophage scavenger receptor (CD204) as a marker for type 2 macrophages.The objective of this work was to study the expression of IDO1 and CD204 in tumors of squamous cell carcinoma of the esophagus and to assess its prognostic value.Materials and methods. The study included tumor samples obtained from 48 patients with squamous cell carcinoma of the esophagus. The expression of CD204 and IDO1 was assessed by immunohistochemistry. Survival analysis was carried out by constructing survival curves using the Kaplan–Meier method. Comparison of the significance of differences was performed using the logarithmic rank test. Differences were considered statistically significant at p <0.05.Results. We analyzed the expression of CD204 and IDO1 in esophageal squamous cell carcinoma tumors. Expression of CD204 was detected in stromal macrophages in 100 % of cases and was not detected in tumor cells. We have shown that in esophageal cancer, IDO1 is expressed in both stromal and tumor cells. In tumor cells, the expression of IDO1 was found in 44 % of the samples, in stromal cells, IDO1 was expressed in 92 % of cases. No association with clinical and morphological characteristics was observed for CD204 in stromal cells and IDO1 in tumor cells. For IDO1 expressed in stromal cells, an association with the stage of the disease (p = 0.0450) and the presence of regional metastases (p = 0.0279) was observed. Survival analysis showed that CD204 is a marker of a favorable prognosis for esophageal cancer (hazard ratio 0.455, p = 0.0419).Conclusion. This study has shown that the expression of IDO1 in the tumor stroma is associated with more favorable clinical characteristics. It has also been shown that an increased content of CD204+ macrophages is a marker of a good prognosis for esophageal cancer.Введение. Рак пищевода находится на 6‑м месте по показателям смертности среди злокачественных новообразований. Для понимания молекулярных механизмов его прогрессии необходимо изучать не только непосредственно опухолевые клетки, но и клетки микроокружения опухоли. В данной работе мы исследовали макрофаги, ассоциированные с опухолью, и их различные фенотипы, используя мембранный белок, индолеамин-пиррол-2,3‑диоксигеназа (indoleamine 2,3‑dioxygenase- 1, IDO1) в качестве маркера макрофагов 1‑го типа и скавенджер-рецептор макрофагов (CD204) в качестве маркера макрофагов 2‑го типа.Цель работы – исследование экспрессии IDO1 и CD204 в опухолях плоскоклеточного рака пищевода и оценка ее прогностической значимости.Материалы и методы. В исследование были включены образцы опухолей, полученные от 48 больных плоскоклеточным раком пищевода. С помощью иммуногистохимического исследования проведена оценка экспрессии CD204 и IDO1. Анализ выживаемости осуществляли путем построения кривых дожития по методу Каплана–Майера. Сравнение достоверности различий проводили при помощи логарифмического рангового критерия. Различия считались статистически значимыми при р <0,05.Результаты. Экспрессия CD204 была обнаружена в макрофагах стромы в 100 % исследуемых образцов и не обнаружена в опухолевых клетках. Было выявлено, что при раке пищевода IDO1 экспрессируется как в стромальных клетках (92 % образцов), так и в опухолевых (44 % образцов). Для CD204 в стромальных и IDO1 в опухолевых клетках не наблюдалось ассоциации с клинико-морфологическими характеристиками больных. Для IDO1 в строме опухоли выявлена ассоциация со стадией заболевания (p = 0,0450) и наличием регионарных метастазов (p = 0,0279). Анализ показателей выживаемости продемонстрировал, что CD204+ является маркером благоприятного прогноза рака пищевода (отношение рисков 0,455, p = 0,0419).Заключение. В проведенном исследовании было показано, что экспрессия IDO1 в строме опухоли ассоциирована с более благоприятными клинико-морфологическими характеристиками пациентов. Также выявлено, что повышенное содержание в строме опухоли CD204+ макрофагов служит показателем хорошего прогноза для больных раком пищевода
Материалы VI Всероссийской конференции по молекулярной онкологии
Get PDFMaterials of the 6th All-Russian Conference on Molecular Oncology.Moscow, 21–23 December 2021Материалы VI Всероссийской конференции по молекулярной онкологии.21–23 декабря 2021г., Москв
Глиобластома: молекулярно-генетический портрет и современные терапевтические стратегии лекарственного лечения
Get PDFGlioblastoma multiforme is the most common and malignant primary tumor of the central nervous system. Despite the existing modern complex therapy and advances in the study of molecular genetic changes in this tumor, the prognosis for patients with glioblastoma is one of the most unfavorable in oncology. This overview reviews existing therapeutic agents and clinical studies of potential drugs for the treatment of patients with glioblastoma multiforme.Next-generation sequencing has become firmly established in the clinical practice of oncologists and allows detecting gene mutations in tumor cells, some of which can serve as targets for therapy. Glioblastoma is characterized by a large number of potentially targeted molecular genetic disorders. As in the case of other solid tumors, targeted and immunotherapy for glioblastomas is being actively studied, including the combination of drugs with physical methods of exposure. To date, new treatment methods of glioblastoma, including antiangiogenic therapy, immunotherapy, oncolytic viral therapy and gene therapy still have uncertain or very modest clinical results. There are many reasons for the lack of progress in the treatment of glioblastoma – from the banal inability of most molecules to overcome the blood-brain barrier to the wide genetic heterogeneity of these tumors. The most promising direction of studies is immunotherapy. But at this stage, we cannot say that there is an effective monotherapy for glioblastoma. The combination treatment with radiation therapy and chemotherapy increases the mutational load, the expression of stress and other factors, therefore, the researchers pin great hopes on the combined methods of treatment.Мультиформная глиобластома – наиболее распространенная злокачественная первичная опухоль центральной нервной системы. Несмотря на применение современной комплексной терапии и успехи в изучении молекулярно-генетических изменений данной опухоли, прогноз при этом заболевании является крайне неблагоприятным. В данном обзоре рассмотрены существующие терапевтические агенты и клинические исследования потенциальных препаратов для лечения пациентов с мультиформной глиобластомой. Секвенирование нового поколения прочно вошло в клиническую практику онкологов и позволяет определять мутации генов в клетках опухоли, часть из которых может служить мишенями для терапии. Глиобластома характеризуется большим количеством потенциально таргетируемых молекулярно-генетических нарушений. Как и в случае с другими солидными опухолями, активно изучается таргетная и иммунная терапия глиобластом, в том числе комбинация лекарственных препаратов с физическими методами воздействия. На сегодняшний день новые методы лечения глиобластомы, включая антиангиогенную, иммунную и генную терапию, все еще имеют неопределенные или весьма скромные клинические результаты. Причин этому много: от неспособности большинства молекул преодолеть гематоэнцефалический барьер, заканчивая широкой генетической гетерогенностью данных опухолей. Наиболее перспективным направлением является иммунотерапия. Однако на данном этапе нельзя утверждать, что существует эффективная монотерапия глиобластомы. Комбинация иммунотерапии с лучевой и химиотерапией повышает мутационную нагрузку, экспрессию стрессовых и других факторов, поэтому исследователи возлагают большие надежды именно на комбинированные методы лечения.
Генетические факторы прогноза неоадъювантной химиолучевой терапии при раке прямой кишки
Get PDFIntroduction. There has been a recent trend toward a gradual increase in the incidence of rectal cancer and a decrease in the average age of patients. These changes interpret the need to personalize treatment in each case.Objective – to evaluate the association of polymorphic variants of some genes with the results of neoadjuvant chemoradiotherapy of rectal cancer.Materials and methods. We analyzed polymorphic variants of MTHFR, XPD, XRCC1, XRCC1, P53, VEGF, EGFR, TNF, CHEK2 and MMP1 genes in 76 patients with rectal cancer who underwent preoperative chemoradiation therapy followed by surgical treatment. Genotyping was performed by DNA isolation from venous blood leukocytes of the subjects followed by polymerase chain reaction with electrophoretic detection of the result.Results. Statistical analysis of the association of polymorphic variants of the studied genes with the treatment pathomorphosis revealed significance in relation to the MMP1-1607 gene (1G >2G) (p = 0.033). There was also an association of co-carrying polymorphic variants of TNF (G / A) + MMP1 (2G / 2G) genes with grade III–IV therapeutic pathomorphosis (p = 0.007).Conclusion. Carriage of recessive allele of MMP1 gene can be a predictor of favorable prognosis of preoperative chemoradiotherapy in patients with rectal cancer.Введение. В последнее время отмечается тенденция к росту заболеваемости раком прямой кишки и снижению среднего возраста пациентов с данной патологией. Это вызывает необходимость персонализации лечения больных.Цель исследования – оценить ассоциацию полиморфных вариантов некоторых генов с результатами неоадъювантной химиолучевой терапии рака прямой кишки.Материалы и методы. Произведена оценка полиморфных вариантов генов MTHFR, XPD, XRCC1, XRCC1, P53, VEGF, EGFR, TNF, CHEK2 и MMP1 у 76 пациентов с раком прямой кишки, прошедших предоперационную химиолучевую терапию с последующим хирургическим лечением. Генотипирование выполнялось методом выделения ДНК из лейкоцитов венозной крови с последующим проведением полимеразной цепной реакции с электрофоретической схемой детекции результатов.Результаты. При проведении статистического анализа ассоциации полиморфных вариантов исследуемых генов с лечебным патоморфозом была отмечена значимость гена MMP1-1607 (1G >2G) (p = 0,033). Также была выявлена ассоциация совместного носительства полиморфных вариантов генов TNF (G / A) и MMP1 (2G / 2G с лечебным патоморфозом III–IV степени) (p = 0,007).Заключение. Носительство рецессивного аллеля гена MMP1 может служить предиктором благоприятного прогноза предоперационной химиолучевой терапии у пациентов с раком прямой кишки
Нейрофиброматоз 1‑го типа: результаты собственного исследования (Республика Башкортостан)
Get PDFIntroduction. Neurofibromatosis type 1 (NF1) is the most common hereditary tumor syndrome (frequency of its occurrence in the world is 1 : 3000 of the population). The main clinical manifestations of the disease are multiple café-au-lait macules on the skin and neurofibromas, skeletal abnormalities and cognitive deficits. The disease is based on mutations in the oncosuppressor gene NF1. This disease is characterized by significant clinical polymorphism of manifestations, even among members of the same family. No geno-phenotypic correlations were found for NF1. Therefore, it is assumed that modifier genes are the cause of the varying expressiveness of the disease. Materials and methods. Clinical-epidemiological and molecular-genetic research of patients with NF1 in the Republic of Bashkortostan (RB) was carried out. Sequencing was used to search for intragenic mutations in 57 exons of the NF1 gene. Microsatellite analysis was used to detect the deletion of the entire gene.Results. The frequency of occurrence of NF1 in RB was 1 : 10153 of the population. Analysis of the clinical manifestations of NF1 in RB patients showed a lower incidence of brain cysts in patients born in mixed marriages, which indicates the protective role of mestization. In patients with NF1 who inherited the disease from the mother, a more frequent development of skeletal anomalies and facial dysmorphism was determined. We identified 1 deletion of the entire NF1 gene in 1 patient and 14 intragenic mutations (c.205-1G>C, с.1278G>A, c.1369_1370insGGGTC, с.1570G>A, с.1973_1974delTC, c.2806A>T, с.2991-1G>C, c.3158C>G, с.3526_3528delAGA, с.3826delC, с.4514+5G>A, с.4537С>Т, c.5758_5761delTTGA, с.6792С>A) in 20 patients with NF1. We determined the random distribution of the types of mutations and did not reveal the specific features of the NF1 clinic depending on the type of mutations.Conclusions. The protective role of crossbreeding in relation to brain cysts, as well as the predominance of skeletal anomalies in patients with NF1 inheritance from the mother, indicate the role of modifier genes in the pathogenesis of the disease. The identified mutations in the NF1 gene will allow us to perform prenatal prevention of NF1 in RB patients.Введение. Нейрофиброматоз 1-го типа (НФ1) – самый распространенный наследственный опухолевый синдром (частота встречаемости в мире – 1 : 3000 населения). Основными клиническими проявлениями болезни являются множественные пигментные пятна на коже и нейрофибромы, скелетные аномалии и когнитивный дефицит. В основе болезни лежат мутации в онкосупрессорном гене NF1. Характерен выраженный клинический полиморфизм НФ1 даже среди членов одной семьи, гено-фенотипических корреляций не выявлено. В связи с этим предполагается, что гены-модификаторы влияют на патогенез варьирующей экспрессивности болезни.Материалы и методы. Проведено клинико-эпидемиологическое и молекулярно-генетическое исследование больных НФ1 в Республике Башкортостан (РБ). Поиск внутригенных мутаций осуществлялся методом секвенирования 57 экзонов гена NF1, делеции всего гена – с использованием микросателлитного анализа. Результаты. Частота встречаемости НФ1 в РБ составила 1 : 10153 населения. Анализ клинических проявлений НФ1 у больных из РБ показал меньшую частоту встречаемости кист головного мозга у больных, рожденных в смешанном браке, что свидетельствует о протективной роли метисации. При наследовании НФ1 от матери определено более частое развитие скелетных аномалий и дизморфизма лица. Выявлены 1 делеция всего гена NF1 у 1 пациента и 14 внутригенных мутаций у 20 больных НФ1 (c.205-1G>C, с.1278G>A, c.1369_1370insGGGTC, с.1570G>A, с.1973_1974delTC, c.2806A>T, с.2991-1G>C, c.3158C>G, с.3526_3528delAGA, с.3826delC, с.4514+5G>A, с.4537С>Т, c.5758_5761delTTGA, с.6792С>A). Показано случайное распределение типов мутаций, не выявлено специфических особенностей клиники НФ1 в зависимости от типа мутаций.Выводы. Протективная роль метисации в отношении кист головного мозга, а также преобладание скелетных аномалий при наследовании НФ1 от матери свидетельствуют о роли генов-модификаторов в патогенезе болезни. Идентификация мутаций в гене NF1 позволит проводить пренатальную профилактику НФ1 у населения РБ
Маркеры вируса Эпштейна–Барр в оценке клинического состояния российских больных раком носоглотки
Get PDFIntroduction. Epstein–Barr virus (EBV) is equally widespread in the endemic and non-endemic world regions for nasopharyngeal cancer (NPC). High incidence of NPC in endemic countries and low in non-endemic countries suggest there are different mechanisms and conditions for tumor occurrence and, possibly, different clinical significance of EBV-associated markers. However, significance of these markers for determining NPC in non-endemic regions is still poorly understood. Objective – to determine clinical significance of titers of IgG/IgA antibodies to EBV capsid antigen and concentrations of the viral DNA in patients’ blood plasma as diagnostic and monitoring markers for NPC in a non-endemic region of Russia. Materials and methods. Titers of EB-specific antibodies were determined by indirect immunofluorescence, and concentration of the viral DNA in plasma was measured using a quantitative polymerase chain reaction in real time. Study group included patients with NPC (n = 96), and control group – blood donors (n = 171) and patients with other head and neck tumors (n = 33).Results. Titers of IgG/IgA antibodies to EBV capsid antigen, being an important diagnostic marker of nasopharyngeal cancer, did not always correlate with patients’ clinical condition. Humoral response to emerging events often delayed due to inertia of the immune system. Concentration of EBV DNA in patients’ blood plasma clearly reflected the dynamics of the pathological process: it decreased to background values in remission and increased while the disease progressed. In contrast to endemic regions, we did not find any correlation between the studied EBV markers and clinical manifestations of the disease, evaluated in accordance with the TNM classification (Tumor, Nodus and Metastasis).Conclusion. In non-endemic countries, such as Russia, serological and molecular markers of EBV can be successfully used for the primary diagnosis of NPC. However, for the disease monitoring, it is preferable to use the value of the concentrations of circulating EBV DNA, which, in contrast to the values of IgG/IgA antibody titers to VCA EBV, more accurately reflect the patient’s clinical condition.Введение. В эндемичных и неэндемичных по раку носоглотки (РНГ) регионах мира в одинаковой степени широко распространено инфицирование населения вирусом Эпштейна–Барр (ВЭБ). Высокие показатели заболеваемости РНГ в эндемичных странах и низкие в неэндемичных предполагают наличие различных механизмов и условий возникновения опухоли и, возможно, различную клиническую значимость ВЭБ-ассоциированных маркеров для данного новообразования. Однако значимость этих маркеров для определения РНГ в неэндемичных регионах до сих пор остается малоизученной.Цель исследования – определить клиническую значимость титров IgG/IgA-антител к капсидному антигену ВЭБ и концентраций ДНК этого вируса в плазме крови больных в качестве диагностических и мониторинговых маркеров РНГ в неэндемичном регионе России.Материалы и методы. титры ВЭБ-специфических антител определяли методом непрямой иммунофлуоресценции, а концентрацию вирусной ДНК в плазме измеряли с помощью количественной полимеразной цепной реакции в реальном времени. Объектами исследования стали больные РНГ (n = 96), а в группы контроля вошли доноры крови (n = 171) и пациенты с другими опухолями головы и шеи (n = 33).Результаты. титры IgG/IgA-антител к капсидному антигену ВЭБ, являясь важным диагностическим маркером рака носоглотки, не всегда коррелировали с клиническим состоянием больных. Гуморальный ответ на возникающие события часто запаздывал из-за инерции иммунной системы. показатели же концентрации ДНК ВЭБ в плазме крови пациентов четко отражали динамику патологического процесса, снижались до фоновых значений в состоянии ремиссии и возрастали при прогрессировании заболевания. В отличие от эндемичных регионов корреляция между изучаемыми маркерами ВЭБ и клиническими проявлениями болезни, оцениваемыми в соответствии с классификацией TNM (Tumor, Nodus and Metastasis), нами не обнаружена.Заключение. В неэндемичных странах, таких как Россия, серологические и молекулярные маркеры ВЭБ могут быть с успехом использованы для первичной диагностики РНГ. Однако для мониторинга заболевания лучше применять показатели концентрации циркулирующей ДНК ВЭБ, которые в отличие от значений титров IgG/IgA-антител к капсидному антигену ВЭБ более точно отражают клиническое состояние пациентов
Мутации в генах эстрогенового рецептора α (ESR1) и киназы семейства SRC (LYN), ассоциированные с резистентностью к гормонотерапии рака яичников
Get PDFRecently multiple data accumulated concerning mutations in the ESR1 gene coding estrogen receptor α (mutESR1) and in the LYN gene coding non receptor tyrosine kinase SRC family member (mutLYN) that are associated with endocrine therapy resistance and that could be considered as markers of endocrine therapy efficiency. In case of gynecologic cancers including ovarian cancer the most frequent mutESR1 are ESR1L536H/P/R/V , ESR1Y537S/N/C/H, ESR1D538G that emerge in the course of hormonotherapy especially using aromatase inhibitors. mutLYN including LYNE159K, LYND189Y, LYNK209N, LYNA370T, LYNG418R, LYNA503D are also identified. mutESR1 and mutLYN increase transcriptional activity of estrogen receptor α (ERα) coded with ESR1 gene and catalytic activity of LYN kinase inducing endocrine therapy resistance. Interdependence of ESR1 and LYN genes is revealed at the level of proteins that they code as the kinases of the SRC family including LYN activate ERα-dependent transcription due to the phosphorylation of ERα at Y537 amino-acid residue that is the most frequently mutated in tumors with endocrine therapy resistance. The aim of the review is revealing the clinical correlations of mutESR1 and mutLYN with the ovarian cancer endocrine therapy resistance that opens perspectives of mutESR1 and mutLYN use as new predictive markers of ovarian cancer and development of more efficient anti-tumor medicaments. In the review the information obtained from PubMed database for the last 20 years using the following key words: ESR1, LYN, mutation(s), estrogen receptor α (ERα), LYN kinase, SRC family kinases, ovarian cancer, gynecologic(al) cancer is discussed.В последнее время появляются многочисленные данные о мутациях в гене ESR1 (mutESR1), кодирующем эстрогеновый рецептор α (ЭРα), и гене, кодирующем белок из семейства SRC нерецепторных тирозинкиназ, LYN (mutLYN), ассоциированных с резистентностью опухолей к эндокринной терапии. Такие мутации могут рассматриваться в качестве маркеров эффективности эндокринной терапии. В случае гинекологических злокачественных новообразований, включая рак яичников, наиболее часто наблюдаются mutESR1, а именно ESR1L536H/P/R/V , ESR1Y537S/N/C/H, ESR1D538G, возникающие при лечении пациенток с использованием гормонотерапии, в особенности ингибиторов ароматазы. Идентифицированы также mutLYN: LYNE159K, LYND189Y, LYNK209N, LYNA370T , LYNG418R, LYNA503D. Мутации в генах ESR1 и LYN ассоциированы с резистентностью к эндокринной терапии рака яичников, так как увеличивают транскрипционную активность ЭРα и каталитическую активность киназы LYN соответственно. Кроме того, наблюдается взаимосвязь генов ESR1 и LYN на уровне кодируемых ими белков, так как киназы семейства SRC, к которым относится LYN, активируют транскрипцию генов-мишеней ЭРα, фосфорилируя рецептор по аминокислотному остатку Y537. При этом в опухолях с резистентностью к эндокринной терапии наиболее часто выявляются мутации ЭРα по аминокислоте Y537.Задачей обзорной статьи был анализ клинических корреляций mutESR1 и mutLYN и резистентности рака яичников к эндокринной терапии, раскрывающий перспективы использования mutESR1 и mutLYN в качестве новых предиктивных маркеров и поиска более эффективных противоопухолевых средств. Обсуждены данные, представленные в поисковой системе PubMed за последние 20 лет, полученные с использованием следующих ключевых слов: ESR1, LYN, mutation(s), estrogen receptor α (ERα), kinase LYN, SRC family kinases, ovarian cancer, gynecologic(al) cancer
Прогностическая и предиктивная значимость остеопонтина при злокачественных новообразованиях
Get PDFOsteopontin is an extracellular matrix protein which is produced by different types of cells and plays an important functional role in many biological processes. This review discusses the main functions of osteopontin, its role in the progression and chemoresistance of malignant neoplasms, in the regulation of epithelial-mesenchymal transition, angiogenesis, and the body’s immune response to the tumor. The article considers the currently known mechanisms by which osteopontin affects to the survival, mobility and invasion of tumor cells, to tumor sensitivity to drug treatment, as well as the prospects for a integrated study of the predictive significance of osteopontin, markers of hypoxia, angiogenesis, epithelial- mesenchymal transition, and immunological tolerance.Остеопонтин – это белок внеклеточного матрикса, который продуцируется разными типами клеток и играет важную функциональную роль во многих биологических процессах. В данном обзоре рассматриваются основные функции остеопонтина, его роль в прогрессии и химиорезистентности злокачественных новообразований, регуляции эпителиально-мезенхимального перехода, ангиогенеза и иммунного ответа организма на опухоль. В статье обсуждаются известные в настоящий момент механизмы, при помощи которых остеопонтин оказывает влияние на выживаемость, подвижность и инвазию опухолевых клеток, чувствительность опухоли к лекарственному лечению, а также представлены перспективы комплексного изучения предиктивной значимости этого белка, маркеров гипоксии, ангиогенеза, эпителиально-мезенхимального перехода и иммунологической толерантности
Эффективность иммунотерапии при разных злокачественных новообразованиях: обзор литературы
Get PDFIt is known that the immune system plays one of the main roles in the development of oncology. This is confirmed by the fact that patients with congenital or acquired immunodeficiency have a higher risk of developing cancer. To date, there are several types of immunotherapy, each of which has its own mechanism of action. This review presents data from clinical studies of the main treatment options using immunotherapy mechanisms, such as cellular immunotherapy, the use of antibodies and cytokines, and combination immunotherapy (using checkpoint inhibitors). These data indicate a positive trend of this method of treatment in patients with cancer.Известно, что иммунная система играет одну из основных ролей в развитии онкологии. Это подтверждается и тем, что пациенты с врожденным или приобретенным иммунодефицитом имеют более высокие риски развития рака. На сегодняшний день выделяют несколько видов иммунотерапии, каждый из которых имеет свой механизм действия. В этом обзоре представлены данные клинических исследований основных вариантов лечения, в основе которых лежат механизмы иммунотерапии, такие как клеточная иммунотерапия, применение антител и цитокинов, комбинированная иммунотерапия (с использованием чекпойнт-ингибиторов). Приведенные сведения свидетельствуют о положительной тенденции этого способа лечения у больных с онкологическими заболеваниями
Жидкостная биопсия колоректального рака: новый подход к оценке аберрантного метилирования гена SEPT9
Get PDFIntroduction. Hypermethylated CpG islands in the promoters of suppressor genes (in particular, SEPT9) are clinically significant markers of malignant growth that are widely used in liquid biopsy. Real-time polymerase chain reaction with methylation-specific primers is commonly used to quantify hypermethylated DNA. The method requires data normalization, depends on copy number variability of the calibrator genes, and is rather laborious.The study subject is to develop an alternative qDMA method (quantitative DNA Melting Analysis).Materials and methods. DNA samples isolated from blood plasma of healthy donors and colorectal cancer patients were analyzed by the method including: 1) asymmetric polymerase chain reaction with methylation-independent individually selected primers for the SEPT9 gene; 2) using the TaqMan probe hybridizing to two CpG dinucleotides in the amplicon; 3) post-amplification melting of probe/amplicon hybrids; 4) quantitative analysis of DNA melting.Results. The method was tested on the SEPT9 gene in liquid biopsy of colorectal cancer. Differences in SEPT9 methylation in healthy donors (n = 41) and cancer patients (n = 39) were statistically significant (p <0.0001). Analytical sensitivity and diagnostic efficiency of qDMA were determined: AUC (area under curve) ROC– 0.812 (according to the result of 10-fold cross-validation AUC ROC – 0.801), sensitivity – 90%, specificity – 66%.Conclusion. The proposed method for the quantitative assessment of aberrantly methylated DNA is simple, implemented in the closed-tube format, does not require normalization and usage of standard curves. The possibility of optimization through the use of a multiplex variant with simultaneous analysis of several markers is assumed.Введение. Гиперметилированные CpG-островки в промоторах генов-супрессоров (в частности, SEPT9) – клинически значимые опухолевые маркеры, широко используемые в жидкостной биопсии. Для количественной оценки гиперметилированных ДНК обычно используют полимеразную цепную реакцию в реальном времени с метилспецифическими праймерами. Этот метод требует нормализации данных, зависит от степени вариабельности числа копий генов-калибраторов и весьма трудоемок.Цель исследования – разработка альтернативного метода оценки аберрантного метилирования посредством количественного анализа плавления ДНК (qDMA, quantitative DNA melting analysis).Материалы и методы. Образцы ДНК, выделенные из плазмы крови здоровых доноров и больных колоректальным раком, анализировали методом qDMA, включающим: 1) асимметричную полимеразную цепную реакцию с метилнезависимыми индивидуально подобранными праймерами к гену SEPT9; 2) использование зонда TaqMan, гибридизующегося с 2 CpG-динуклеотидами ампликона; 3) постамплификационное плавление гибридов зонд/ампликон; 4) количественный анализ плавления ДНК.Результаты. Метод испытан на гене SEPT9 (применялся в жидкостной биопсии колоректального рака). Различия в степени метилирования SEPT9 между группами здоровых (n = 41) и больных (n = 39) людей статистически значимы (p <0,0001). Определена диагностическая эффективность qDMA: AUC ROC (area under curve – площадь под ROC-кривой) – 0,812 (после перекрестной валидизации – 0,801), чувствительность – 90 %, специфичность – 66 %.Заключение. Предлагаемый метод количественной оценки аберрантно метилированных ДНК прост, реализуется в закрытом формате, не требует нормализации и построения стандартных кривых. Предполагается возможность его оптимизации посредством применения мультиплексного варианта с одновременным анализом нескольких маркеров