Комбинация протеомного и транскриптомного подходов для определения риска малигнизации неоплазий шейки матки при папилломавирусной инфекции
Цель исследования. Изучить протеомный состав цервиковагинальной жидкости (ЦВЖ) у пациенток репродуктивного возраста для определения риска малигнизации неоплазий шейки матки при папилломавирусной инфекцииСтародубцева 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.
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.
Ключевые слова
вирус папилломы человека
цервикальная интраэпителиальная неоплазия
экспрессия мРНК
цервиковагинальная жидкость
масс-спектрометрия
протеом
транскриптом
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
