Характеристика динамических изменений протеомного состава цервиковагинальной жидкости при заболеваниях шейки матки, ассоциированных с вирусом папилломы человека
Цель. Создание неинвазивного подхода для дифференциальной диагностики заболеваний шейки матки, ассоциированных с вирусом папилломы человека (ВПЧ), у пациенток репродуктивного возраста с «малыми» поражениями эпителия шейки матки на базе протеомного анализа цервиковагинальной жидкости (ЦВЖ).Стародубцева Н.Л., Бржозовский А.Г., Бугрова А.Е., Кононихин А.С., Гусаков К.И., Назарова Н.М., Франкевич В.Е.
Материалы и методы. Образцы ЦВЖ были получены от 7 пациенток в возрасте 26–36 лет (31±4) с «малыми» формами ВПЧ-ассоциированных поражений шейки матки (ASCUS и LSIL) в ходе динамического наблюдения (0, 6 и 12 мес). Полуколичественный анализ протеомных данных (ВЭЖХ-МС/МС), включая идентификацию и аннотацию белков, осуществлялся с использованием программных пакетов MaxQuant и STRING.
Результаты. Было выявлено значимое изменение уровня 7 белков: SOD1, CSTA, FGB, ENO1, BPI, BPIFB1, SERPINB13 на протяжении всего динамического наблюдения. Анализ обогащения функциональных групп по базе GeneOntology обнаружил, что данные белки в наибольшей степени ассоциированы с активацией иммунных (врожденный иммунитет) и антимикробных процессов, а также участвуют в регуляции апоптоза и эпителиально-мезенхимальной трансформации. Вероятно, изменение уровня данных белков опосредовано элиминированием вируса ВПЧ и ассоциированной с ним неопластической трансформацией эпителия шейки матки.
Заключение. В результате протеомного анализа была выявлена панель белков, которая может быть использована для оценки динамики развития патологического процесса и эффективности выбранной тактики лечения пациенток с неопластическими изменениями шейки матки.
Ключевые слова
цервикальные интраэпителиальные неоплазии
ВПЧ
протеомика
масс-спектрометрия
цервиковагинальная жидкость
Список литературы
- Torre L.A., Bray F., Siegel R.L., Ferlay J. Global Cancer Statistics, 2012. CA Cancer J. Clin. 2015; 65: 87-108. https://dx.doi.org/10.3322/caac.21262.
- Wheeler C.M., Hunt W.C., Schiffman M., Castle P.E., Squamous A. Human papillomavirus genotypes and the cumulative 2-year risk of cervical precancer. J. Infect. Dis. 2006; 194(9): 1291-9. https://dx.doi.org/10.1086/507909.
- Doeberitz M.V.K. New markers for cervical dysplasia to visualise the genomic chaos created by aberrant oncogenic papillomavirus infections. Eur. J. Cancer. 2002; 38(17): 2229-42. https://dx.doi.org/10.1016/s0959-8049(02)00462-8.
- Ullal A.J., Litaker R.W., Noga E.J. Antimicrobial peptides derived from hemoglobin are expressed in epithelium of channel catfish. Dev. Comp. Immunol. 2008; 32(11): 1301-12. https://dx.doi.org/10.1016/j.dci.2008.04.005.
- Van Ostade X., Dom M., Tjalma W., Van Raemdonck G. Candidate biomarkers in the cervical vaginal fluid for the ( self‑) diagnosis of cervical precancer. Arch. Gynecol. Obstet. 2018; 297: 295-311. https://dx.doi.org/10.1007/s00404-017-4587-2.
- Siciliano R.A., Mazzeo M.F., Spada V., Facchiano A., Acierno A., Stocchero M. et al. Rapid peptidomic profiling of peritoneal fluid by MALDI-TOF mass spectrometry for the identification of biomarkers of endometriosis. Gynecol. Endocrinol. 2014; 30(12): 872-6. https://dx.doi.org/10.3109/09513590.2014.943718.
- Starodubtseva N.L., Brzhozovzkiy A.G., Kononikhin A.S., Bugrova A.E., Nazarova N.M., Gusakov K.I., Indeykina M.I., Chagovets V.V., Frankevich V.E., Nikolaev E.N., Sukhikh G.T. Label‐free cervicovaginal fluid proteome profiling reflects the cervix neoplastic transformation. J. Mass Spectrom. 2019; 54(8): 693-703. https://dx.doi.org/10.1002/jms.4374.
- Zegels G., Van Raemdonck G.A.A., Tjalma W.A.A., Van Ostade X.W.M. Use of cervicovaginal fluid for the identification of biomarkers for pathologies of the female genital tract. Proteome Sci. 2010; 8: 63. https://dx.doi.org/10.1186/1477-5956-8-63.
- Novak R.M., Donoval B.A., Graham P.J., Boksa L.A., Spear G., Hershow R.C. et al. Cervicovaginal levels of lactoferrin , secretory leukocyte protease inhibitor and RANTES and the effects of coexisting vaginoses in human immunodeficiency virus ( HIV ) -seronegative women with a high risk of heterosexual acquisition of HIV infection. Clin. Vaccine Immunol. 2007; 14(9): 1102-7. https://dx.doi.org/10.1128/CVI.00386-06.
- Shaw J.L.V., Smith C.R., Diamandis E.P. Proteomic analysis of human cervico-vaginal fluid. J. Proteome Res. 2007; 6(7): 2859-65.
- 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., Nikolaev E.N., Sukhikh G.T. Investigation of urine proteome of preterm newborns with respiratory pathologies. J. Proteomics. 2016; 149: 31-7. https://dx.doi.org/10.1016/j.jprot.2016.06.012.
- Tyanova S., Temu T., Cox J. The MaxQuant computational platform for mass spectrometry-based shotgun proteomics. Nat. Protoc. 2016; 11(12): 2301-19. https://dx.doi.org/10.1038/nprot.2016.136.
- von Mering C., Huynen M., Jaeggi D., Schmidt S., Bork P., Snel B. STRING: a database of predicted functional associations between proteins. Nucleic Acids Res. 2003; 31: 258-61. https://dx.doi.org/10.1093/nar/gkg034.
- Fábián T.K., Hermann P., Beck A., Fejérdy P., Fábián G. Salivary defense proteins: Their network and role in innate and acquired oral immunity. Int. J. Mol. Sci. 2012; 13(4): 4295-320. https://dx.doi.org/10.3390/ijms13044295.
- Blaydon D.C., Nitoiu D., Eckl K.M., Cabral R.M., Bland P., Hausser I. et al. Mutations in CSTA, encoding cystatin A, underlie exfoliative ichthyosis and reveal a role for this protease inhibitor in cell-cell adhesion. Am. J. Hum. Genet. 2011; 89(4): 564-71. https://dx.doi.org/10.1016/j.ajhg.2011.09.001.
- Bylaite M., Moussali H., Marciukaitiene I., Ruzicka T., Walz M. Expression of cathepsin L and its inhibitor hurpin in inflammatory and neoplastic skin diseases. Exp. Dermatol. 2006; 15(2): 110-8. https://dx.doi.org/10.1111/j.1600-0625.2005.00389.x.
- Lehne B., Smith A., Bennett P.R., Mitra A., Lee Y.S., Li J.V. et al. Cervical intraepithelial neoplasia disease progression is associated with increased vaginal microbiome diversity. Sci. Rep. 2015; 5: 1-11. https://dx.doi.org/10.1038/srep16865.
- Gray P.W., Flaggs G., Leong S.R., Gumina R.J., Weiss J., Ooi C.E., Elsbach P. Cloning of the cDNA of a human neutrophil bactericidal protein. Structural and functional correlations. J. Biol. Chem. 1989; 264(16): 9505-9.
- Mitra A., MacIntyre D.A., Marchesi J.R., Lee Y.S., Bennett P.R., Kyrgiou M. The vaginal microbiota, human papillomavirus infection and cervical intraepithelial neoplasia: What do we know and where are we going next? Microbiome. 2016; 4(1): 58. https://dx.doi.org/10.1186/s40168-016-0203-0.
- Boyd J.M., Schlievert P.M., Rosenthal C.B., Crosby H.A., Salgado-Pabón W., Walker J.N. et al. The Staphylococcus aureus ArlRS Two-Component System Is a Novel Regulator of Agglutination and Pathogenesis. PLoS Pathog. 2013; 9: e1003819. https://dx.doi.org/10.1371/journal.ppat.1003819.
- Pluskota E., D’Souza S.E. Fibrinogen interactions with ICAM-1 (CD54) regulate endothelial cell survival. Eur. J. Biochem. 2000; 267(15): 4693-704. https://dx.doi.org/10.1046/j.1432-1327.2000.01520.x.
- Pampalakis G., Sotiropoulou G., Vlahou A., Agalioti T., Prosnikli E., Zoumpourlis V. A tumor-protective role for human kallikrein-related peptidase 6 in breast cancer mediated by inhibition of epithelial-to-mesenchymal transition. Cancer Res. 2009; 69(9): 3779-87. https://dx.doi.org/10.1158/0008-5472.can-08-1976.
Поступила 24.04.2020
Принята в печать 17.06.2020
Об авторах / Для корреспонденции
Стародубцева Наталия Леонидовна, к.б.н., заведующая лабораторией протеомики репродукции человека, ФГБУ «Научный центр акушерства, гинекологии и перинатологии им. академика В.И. Кулакова» Минздрава России. Тел.: +7(916)463-98-67. E-mail: n_starodubtseva@oparina4.ru.117997, Россия, Москва, ул. Академика Опарина, 4.
Бржозовский Александр Геннадьевич, научный сотрудник лаборатории протеомики Учреждения РАН ГНЦ РФ – Институт медико-биологических проблем РАН.
Тел.: +7(495)531-44-44. E-mail: agb.imbp@gmail.com. 123007, Россия, Москва, Хорошевское шоссе, д. 76.
Бугрова Анна Евгеньевна, к.б.н., старший научный сотрудник лаборатории протеомики репродукции человека, ФГБУ «Научный центр акушерства, гинекологии и перинатологии им. академика В.И. Кулакова» Минздрава России. Тел.: +7(926)562-65-90. E-mail: a_bugrova@oparina4.ru.
117997, Россия, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4.
Кононихин Алексей Сергеевич, к.ф.-м.н., научный сотрудник лаборатории протеомики репродукции человека, ФГБУ «Научный центр акушерства, гинекологии и перинатологии им. академика В.И. Кулакова» Минздрава России. Тел.: +7(926)562-65-90. E-mail: konoleha@yandex.ru.
117997, Россия, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4.
Гусаков Кирилл Ильич, аспирант, ФГБУ «Научный центр акушерства, гинекологии и перинатологии им. академика В.И. Кулакова» Минздрава России.
Тел.: +7(495)438-14-03. E-mail: kigusakov@gmail.com. 117997, Россия, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4.
Назарова Нисо Мирзоевна, д.м.н., ведущий научный сотрудник, ФГБУ «Научный центр акушерства, гинекологии и перинатологии им. академика В.И. Кулакова» Минздрава России. Тел.: +7(495)438-14-03. E-mail: grab2@yandex.ru. 117997, Россия, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4.
Франкевич Владимир Евгеньевич, к.ф-м.н., руководитель отдела системной биологии в репродукции, ФГБУ «Научный центр акушерства, гинекологии и перинатологии им. академика В.И. Кулакова» Минздрава России. Тел.: +7(495)438-07-88 (2198). E-mail: v_frankevich@oparina4.ru. 117997, Россия, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4.
Для цитирования: Стародубцева Н.Л., Бржозовский А.Г., Бугрова А.Е., Кононихин А.С., Гусаков К.И., Назарова Н.М., Франкевич В.Е. Характеристика динамических изменений протеомного состава цервиковагинальной жидкости при заболеваниях шейки матки, ассоциированных с вирусом папилломы человека.
Акушерство и гинекология. 2020; 7: 111-116
https://dx.doi.org/10.18565/aig.2020.7.111-116
Также по теме
