Для ПСА давно отмечена его высокая чувствительность в сочетании с низкой специфичностью в диагностике РПЖ – в связи с чем и популяционный скрининг признан мировым сообществом нецелесообразным.
Согласно современным отечественным рекомендациям, для повышения специфичности серологической диагностики при подозрении на РПЖ могут быть использованы:
- плотность − отношение уровня ПСА к объему предстательной железы (в см3), вычисленному по данным ТРУЗИ;
- плотность переходных зон − отношение уровня ПСА к объему переходных зон предстательной железы (в см3), вычисленному по данным ТРУЗИ;
- молекулярные формы (фракции) − отношение уровня свободного простат-специфического антигена (свПСА) к уровню общего простатспецифического антигена (оПСА);
- скорость прироста ПСА.
В определении показаний к биопсии могут помочь исследование уровня антигена рака простаты 3 (PCA3) в моче, определение индекса Prostate Health Index (PHI).
«Но и все они также простат-специфические, но не канцер-специфические, – отмечает молодой ученый. – В связи с чем и продолжается поиск альтернативных методов диагностики РПЖ. Одним из них является анализ микроРНК».
miRы
МикроРНК – короткие регуляторные молекулы РНК, опосредующие контроль генной экспрессии на посттранскрипционном уровне, – перспективно должны стать маркерами для диагностики онкологических заболеваний, включая РПЖ.В настоящее время описано и занесено в каталог miRBase более 38 тысяч последовательностей микроРНК от 271 вида (http://www.mirbase.org), из которых около 2000 последовательностей принадлежат Homo sapiens. Не все, но многие из них позволяют установить так называемый молекулярный диагноз ряда заболеваний – то есть выявить болезнь очень и очень рано.
Доказана роль 20 основных молекул, связанных с раком молочной железы, простаты и шейки матки. И они и их комбинации – потенциальные маркеры малоинвазивной и (или) неинвазивной ранней диагностики злокачественных новообразований. «Популяция циркулирующих в плазме микроРНК представлена несколькими фракциями: миркоРНК, ассоциированная с белками (компонентами комплекса RISC, RNA-induced silencing complex), микроРНК в составе комплексов циркулирующих липопротеинов и микроРНК в составе внеклеточных нановезикул (ВНВ), – поясняет эксперт. – Везикулярные микроРНК рассматриваются как наиболее перспективный диагностический маркер. В частности, тест, основанный на анализе микроРНК и других компонентов ВНВ мочи (ExoDx Prostate(IntelliScore), показал свою эффективность при выборе диагностический тактики для пациентов старше 50 лет с показателями ПСА 2 – 10 нг/мл. Состав микроРНК в ВНВ мочи и спермы позволил с аккуратностью 87,5 % (AUC 0,857) стратифицировать пациентов с агрессивным и латентным РПЖ».
Однако существующие технологии анализа циркулирующих микроРНК не обеспечивают необходимой диагностической значимости. Вероятно, выделение мембранных внеклеточных нановезикул (ВНВ) может решить эту проблему. «Можно предполагать, что анализ микроРНК в такой простатспецифической фракции ВНВ точнее отражает процесс развития рака предстательной железы и имеет больший диагностический потенциал», – отметили ученые из Санкт-Петербурга в статье, появившейся в свежем номере журнала «Онкоурология».
Поэтому на ранней стадии неопластической трансформации могут не происходить существенные изменения состава микроРНК в объеме всей циркулирующей плазмы. Целью работы, проведенной учеными из Санкт-Петербурга, стало повышение диагностического потенциала такого анализа за счет оценки микроРНК в составе внеклеточных нановезикул (ВНВ).
На ежегодном конгрессе РООУ молодой ученый представил материал, раскрывающий суть работы.В качестве простат-специфичного маркера ВНВ был использован простат-специфичный мембранный антиген (ПСМА). Общая популяция ВНВ плазмы была выделена с помощью двухфазной полимерной системы. Для выделения ПСМА(+)ВНВ использовались суперпарамагнитные частицы, поверхность которых была функционализирована ДНК-аптамером, связывающим ПСМА. РНК из ВНВ была выделена методом протеолиза, анализ микроРНК проведен с помощью ОТ-ПЦР. Для оценки диагностической значимости метода были использованы образцы плазмы пациентов с РПЖ (n = 33) и здоровых доноров (n = 30).
Приводим полностью результаты, представленные на конгрессе.
Тотальная РНК была выделена из ПСМА(+)ВНВ и из общей популяции ВНВ каждого образца. На основании ранее проведенных исследований были выбраны потенциально маркерные молекулы (mir-145, mir-221, mir-451a, mir-141). Концентрации выбранных для анализа микроРНК в ПСМА(+)ВНВ фракциях значительно превысили концентрации этих молекул в общей популяции ВНВ. Разница концентрации маркерных молекул, наблюдаемая между группами сравнения, была статистически значима лишь в случае анализа ПСМА(+)ВНВ, анализ микроРНК из общей популяции ВНВ плазмы не позволял выявить разницу между группой пациентов и здоровых доноров. Оценка диагностической значимости анализа микроРНК из ПСМА(+)ВНВ была проведена с помощью ROC анализа. Во всех четырех случаях значение площади под кривой ошибок (AUC) было выше в случае анализа ПСМА(+)ВНВ по сравнению с результатами анализа общей популяции ВНВ плазмы (для mir-145 AUC=0,72 vs 0,48; для mir-221 AUC=0,60 vs 0,45; для mir-451а AUC=0,59 vs 0,53; для mir-141 AUC=0,62 vs 0,48). Представленные результаты подтверждают предположение, что анализ отдельной популяции простат-специфической фракции ВНВ плазмы имеет больший диагностический потенциал, чем анализ общей популяции везикул. Анализ одной молекулы микроРНК, например miR-145, в ПСМА(+)ВНВ обеспечивает 93 % диагностической специфичности при всего 48 % чувствительности. Также выявлено, что высокой специфичностью (90 %) и низкой чувствительностью (42 %) обладает mir-221.
«При указанных параметрах диагностической значимости разработанный метод может быть успешно применен на этапе выбора диагностической тактики для пациентов, у которых значение общего ПСА находится в «серой зоне» (между 4 и 10 нг/мл) и целесообразность проведения биопсии неочевидна», – отметил И. В. Зятчин.
Перспектива
МикроРНК в составе ВНВ плазмы также активно исследуются как потенциальные маркеры РПЖ. Но эксперт подчеркивает, что результаты таких исследований пока относительно скромные: «Например, показатель AUC при оценке диагностической значимости везикулярной формы miR-141, miR-125a или их соотношения составил лишь 0,652, 0,691 или 0,793 соответственно», – говорит он.
Ученые предполагают, что в составе ВНВ мочи или спермы относительное содержание ВНВ больше, чем в везикулах плазмы. Но при этом выделение простат-специфичной фракции ВНВ плазмы является нетривиальной задачей, хотя ее решение и открывает перспективы разработки новой технологии диагностики РПЖ.
«По сравнению с традиционными прогностическими инструментами, основанными на клинико-патологических данных, определение профиля и уровня экспрессии микроРНК может быть полезным новым прогностическим фактором биохимического рецидива для более точной стратификации риска пациентов с РПЖ», – считает И. В. Зятчин.
РООУ поздравляет молодого ученого, ставшего призером на Секции молодых ученых. Мы искренне желаем всему научному коллективу дальнейшего развития и воплощения теоретических разработок в реальную практику!
При подготовке материала и видеоролика использована следующая литература:
1. Забегина Л.М., Никифорова Н.С., Назарова И.В. и др. Анализ микроРНК в ПСМА-положительной фракции внеклеточных нановезикул плазмы при раке предстательной железы. Онкоурология 2021;17(4):65–75. DOI: 10.17650/1726-9776-2021-17-4-65-75.
2. Galvão-Lima, L.J., Morais, A.H.F., Valentim, R.A.M. et al. miRNAs as biomarkers for early cancer detection and their application in the development of new diagnostic tools. BioMed Eng OnLine 20, 21 (2021). https://doi.org/10.1186/s12938-021-00857-9
3. Luu H. N., Lin H. Y., Sørensen K. D., Ogunwobi O. O., Kumar N., Chornokur G., Phelan C., Jones D., Kidd L. C., Batra J., Yamoah K., Berglund A., Rounbehler R. J., Yang M., Lee S. H., Kang N., Kim S. J., Park J. Y., Di Pietro G. miRNAs associated with prostate cancer risk and progression//BMC Urology.
4. Al-Kafaji G., Said H. M., Alam M. A., Al Naieb Z. T. Blood-based microRNAs as diagnostic biomarkers to discriminate localized prostate cancer from benign prostatic hyperplasia and allow cancer-risk stratification//Oncology Letters. Сер. 16. – 2018.- N1.- С. 1357–1365.
5. Hoey, C., & Liu, S. K. (2019). Circulating blood miRNAs for prostate cancer risk stratification: miRroring the underlying tumor biology with liquid biopsies Research and Reports in Urology, Volume 11, 29–42. doi:10.2147/rru.s165625
6. Sohel M. H. Extracellular/Circulating MicroRNAs: Release Mechanisms, Functions and Challenges//Achievements in the Life Sciences. Сер. 10. – 2016.- N2.- С. 175–186.
21.02.2022