БИОХИМИЯ, 2022, том 87, вып. 11, с. 1648–1658
УДК 577.15.08
Раково-сетчаточные антигены в моче больных раком мочевого пузыря и предстательной железы
1 Институт теоретической и экспериментальной биофизики РАН, 142290 Пущино, Московская обл., Россия
2 Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова Минздрава России, Институт урологии и репродуктивного здоровья человека, 119991 Москва, Россия
3 Институт биоорганической химии имени академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН, 117437 Москва, Россия
4 НИИ физико-химической биологии имени А.Н. Белозерского, Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, 119992 Москва, Россия
5 Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова Минздрава России, Институт молекулярной медицины, 119991 Москва, Россия
6 Научно-технологический университет «Сириус», 354340 Краснодарский край, федеральная территория «Сириус», Россия
Поступила в редакцию 07.04.2022
После доработки 02.10.2022
Принята к публикации 13.10.2022
DOI: 10.31857/S0320972522110100
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: раково-сетчаточные антигены, иммуноанализ, урологические онкозаболевания, микрочипы, магнитные частицы.
Аннотация
Недавно было показано, что комбинация зрительного аррестина с рековерином может служить эффективным мочевым биомаркером рака почки с чувствительностью и специфичностью выше 92%. В настоящей работе изучена возможность детекции указанных антигенов в моче при других урологических онкозаболеваниях – раке мочевого пузыря (РМП) и предстательной железы (РПЖ). С использованием ультрачувствительного иммуноанализа на микрочипах, имеющего предел детектирования 0,1 пг/мл, были проанализированы образцы мочи 40 больных РМП и 40 больных РПЖ. Показано, что при РМП чувствительность определения комбинации аррестина с рековерином составляет 58% (AUC 0,76; 95% доверительный интервал 0,66–0,86), в то время как при РПЖ – 60% (AUC 0,78; 95% доверительный интервал 0,68–0,88). Установлено, что у больных с РМП и РПЖ, имевших положительный результат анализа, после удаления опухоли указанные антигены в моче не обнаруживаются в 90% случаев. Полученные результаты в будущем могут стать основой для создания новых подходов для своевременного выявления рецидивов таких заболеваний и наблюдения за ходом лечения, а также для развития новых диагностических методов.
Текст статьи
Сноски
* Адресат для корреспонденции.
Финансирование
Работа выполнена при финансовой поддержке Российского научного фонда (грант № 19-75-10025).
Вклад авторов
Ю.М.Ш., А.З.В., А.А.З. – концепция и руководство работой; Ю.М.Ш., Е.А.М., Е.А.Ш. – проведение экспериментов; Н.В.П. – сбор и обработка образцов; В.И.В. и Е.Ю.З. – получение антител и антигенов; Ю.М.Ш., А.З.В., А.А.З. – обсуждение результатов исследования; Е.А.Ш. и Ю.М.Ш. – написание текста; Ю.М.Ш., Е.Ю.З. – редактирование финального текста статьи.
Конфликт интересов
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Соблюдение этических норм
Все исследования проводили в соответствии с Хельсинкской декларацией 1975 г., пересмотренной в 2008 г.; они были также одобрены Этическим комитетом Сеченовского университета (№ 10-18; 17/11/2018). От всех пациентов было получено добровольное письменное согласие на участие в исследовании.
Список литературы
1. Flitcroft, J. G., Verheyen, J., Vemulkar, T., Welbourne, E. N., Rossi, S. H., et al. (2022) Early detection of kidney cancer using urinary proteins: a truly non-invasive strategy, BJU Int., 129, 290-303, doi: 10.1111/bju.15601.
2. Dakubo, G. D. (2019) Cancer Biomarkers in Body Fluids (Biomarkers in Proximal Fluids), Springer, doi: 10.1007/978-3-030-24725-6.
3. Ng, K., Stenzl, A., Sharma, A., Vasdev, N. (2020) Urinary biomarkers in bladder cancer: a review of the current landscape and future directions, Urol. Oncol., 39, 1-11, doi: 10.1016/j.urolonc.2020.08.016.
4. Maas, M., Bedke, J., Stenzl, A., and Todenhöfer, T. (2019) Can urinary biomarkers replace cystoscopy? World J. Urol., 37, 1741-1749, doi: 10.1007/s00345-018-2505-2.
5. Batista, R., Vinagre, N., Meireles, S., Vinagr, E. J., Prazeres, H., Leão, R., et al. (2020) Biomarkers for bladder cancer diagnosis and surveillance: a comprehensive review, Diagnostics, 10, 39, doi: 10.3390/diagnostics10010039.
6. Shlyapnikov, Y. M., Malakhova, E. A., Vinarov, A. Z., Zamyatnin, A. A., and Shlyapnikova, E. A. (2021) Can new immunoassay techniques improve bladder cancer diagnostics with protein biomarkers? Front. Mol. Biosci., 7, 620687, doi: 10.3389/fmolb.2020.620687.
7. Morrissey, J. J., Mellnick, V. M., Luo, J., Siegel, M. J., Figenshau, R. S., et al. (2015) Evaluation of urine aquaporin-1 and perilipin-2 concentrations as biomarkers to screen for renal cell carcinoma: a prospective cohort study, JAMA Oncol., 1, 204-212, doi: 10.1001/jamaoncol.2015.0213.
8. Papale, M., Vocino, G., Lucarelli, G., Rutigliano, M., Gigante, M., et al. (2017) Urinary RKIP/p-RKIP is a potential diagnostic and prognostic marker of clear cell renal cell carcinoma, Oncotarget, 8, 40412-40424, doi: 10.18632/oncotarget.16341.
9. URL: https://uroweb.org/guidelines/ EAU Guidelines 2022.
10. Babjuk, M., Burger, M., Compérat, E., Gontero, P., Mostafid, A. H., Palou, J., et al. (2019) European association of urology guidelines on non-muscle-invasive bladder cancer (TaT1 and CIS), Eur. Urol., 76, 639-657, doi: 10.1016/j.eururo.2019.08.016.
11. Siegel, R. L., Miller, K. D., Fuchs, H., and Jemal, A. (2021) Cancer Statistics, 2021, CA Cancer J. Clin., 71, 7-33, doi: 10.3322/caac.21654.
12. Koo, K. M., Mainwaring, P. N., Tomlins, S. A., and Trau, M. (2019) Merging new-age biomarkers and nanodiagnostics for precision prostate cancer management, Nat. Rev. Urol., 16, 302-317, doi: 10.1038/s41585-019-0178-2.
13. Eskra, J. N., Rabizadeh, D., Pavlovich, C. P., Catalona, W. J., and Luo, J. (2019) Approaches to urinary detection of prostate cancer, Prostate Cancer Prostatic Dis., 22, 362-381, doi: 10.1038/s41391-019-0127-4.
14. Fujita, K., and Nonomura, N. (2018) Urinary biomarkers of prostate cancer, Int. J. Urol., 25, 770-779, doi: 10.1111/iju.13734.
15. Hendriks, R. J., van Oort, I. M., and Schalken, J. A. (2017) Blood-based and urinary prostate cancer biomarkers: a review and comparison of novel biomarkers for detection and treatment decisions, Prostate Cancer Prostatic Dis., 20, 12-19, doi: 10.1038/pcan.2016.59.
16. Cooperberg, M. R., Carroll, P. R., Dall’Era, M. A., Davies, B. J., Davis, J. W., et al. (2019) The state of the science on prostate cancer biomarkers: the San Francisco consensus statement, Eur. Urol., 76, 268-272, doi: 10.1016/j.eururo.2019.05.013.
17. Salciccia, S., Capriotti, A. L., Laganà, A., Fais, S., Logozzi, M., et al. (2021) Biomarkers in prostate cancer diagnosis: from current knowledge to the role of metabolomics and exosomes, Int. J. Mol. Sci., 22, 4367, doi: 10.3390/ijms22094367.
18. Luo, Y., Gou, X., Huang, P., and Mou, C. (2014) Prostate cancer antigen 3 test for prostate biopsy decision: a systematic review and meta-analysis, Chin. Med. J. (Engl), 127, 1768-1774.
19. Van Neste, L., Hendriks, R. J., Dijkstra, S., Trooskens, G., Cornel, E. B., et al. (2016) Detection of high-grade prostate cancer using a urinary molecular biomarker-based risk score, Eur. Urol., 70, 740-748, doi: 10.1016/j.eururo.2016.04.012.
20. Donovan, M. J., Noerholm, M., Bentink, S., Belzer, S., Skog, J., et al. (2015) A molecular signature of PCA3 and ERG exosomal RNA from non-DRE urine is predictive of initial prostate biopsy result, Prostate Cancer Prostatic Dis., 18, 370-375, doi: 10.1038/pcan.2015.40.
21. Baldin, A. V., Grishina, A. N., Korolev, D. O., Kuznetsova, E. B., Golovastova, M. O., et al. (2019) Autoantibody against arrestin-1 as a potential biomarker of renal cell carcinoma, Biochimie, 157, 26-37, doi: 10.1016/j.biochi.2018.10.019.
22. Golovastova, M. O., Tsoy, L. V., Bocharnikova, A. V., Korolev, D. O., Gancharova, A. S., et al. (2016) The cancer-retina antigen recoverin as a potential biomarker for renal tumors, Tumour Biol., 37, 9899-9907, doi: 10.1007/s13277-016-4885-5.
23. Shlyapnikov, Y. M., Malakhova, E. A., Potoldykova, V. I., Svetocheva, Y. A., Vinarov, A. Z., et al. (2022) Non-invasive kidney cancer diagnostics using ultrasensitive immunodetection of cancer-retina antigens, Biochemistry (Moscow), 87, 658-666, doi: 10.1134/S0006297922070070.
24. Morozov, V. N., and Morozova, T. Y. (2006) Active bead-linked immunoassay of protein microarrays, Anal. Chim. Acta, 564, 40-52, doi: 10.1016/j.aca.2005.09.068.
25. Shlyapnikov, Y. M., Shlyapnikova, E. A., Simonova, M. A., Shepelyakovskaya, A. O., Brovko, F. A., et al. (2012) Rapid simultaneous ultrasensitive immunodetection of five bacterial toxins, Anal. Chem., 84, 5596-6603, doi: 10.1021/ac300567f.
26. Hanley, J. A., and McNeil, B. J. (1982) The meaning and use of the area under a receiver operating characteristic (ROC) curve, Radiology, 143, 29-36, doi: 10.1148/radiology.143.1.7063747.
27. Shlyapnikov, Y. M., Kanev, I. L., and Shlyapnikova, E. A. (2020) Rapid ultrasensitive gel-free immunoblotting with magnetic labels, Anal. Chem., 92, 4146-4153, doi: 10.1021/acs.analchem.0c00314.
28. Bazhin, A. V., De Smet, C., Golovastova, M. O., Schmidt, J., and Philippov, P. P. (2010) Aberrant demethylation of the recoverin gene is involved in the aberrant expression of recoverin in cancer cells, Exp. Dermatol., 19, 1023-1025, doi: 10.1111/j.1600-0625.2010.01126.x.
29. Hoffman, R. M., Gilliland, F. D., Adams-Cameron, M., Hunt, W. C., and Key, C. R. (2002) Prostate-specific antigen testing accuracy in community practice, BMC Fam. Pract., 3, 19, doi: 10.1186/1471-2296-3-19.
30. Sato, S., Kimura, T., Onuma, H., Egawa, S., and Takahashi, H. (2020) Transition zone prostate cancer is associated with better clinical outcomes than peripheral zone cancer, BJUI Compass., 2, 169-177, doi: 10.1002/bco2.47.
31. Sato, I., Morihisa, S., Ishiwari, A., Nishijima, H., Ito, E., et al. (2002) Use of the “SMITEST” PSA card to identify the presence of prostate-specific antigen in semen and male urine, Forensic Sci. Int., 127, 71-74, doi: 10.1016/s0379-0738(02)00111-1.
32. Iwakiri, J., Granbois, K., Wehner, N., Graves, H. C., and Stamey, T. (1993) An analysis of urinary prostate-specific antigen before and after radical prostatectomy: evidence for secretion of prostate-specific antigen by the periurethral glands, J. Urol., 149, 783-786, doi: 10.1016/s0022-5347(17)36207-9.