Оценка эффективности и возможности оптимизации методики анализа уровня микро-РНК-371-3 (HSA-miR-371-3p) в плазме для диагностики и мониторинга эффекта терапии герминогенных опухолей у мужчин


DOI: https://dx.doi.org/10.18565/pharmateca.2020.7.68-75

М.С. Князева, В.А. Загоруйко, Е.В. Борисов, Е.И. Сидина, Н.С. Никифорова, М.А. Слюсаренко, И.В. Назарова, А.И. Семенова, А.К. Носов, С.А. Проценко, А.В. Малек

1) Научный медицинский исследовательский центр онкологии им. Н.Н. Петрова, Санкт-Петербург, Россия; 2) ООО «Онко-система», Москва, Россия
Обоснование. Выбор оптимальной тактики лечения больных герминогенными опухолями (ГО) базируется на определении совокупности прогностических факторов. Практически все больные ГО с хорошим прогнозом могут быть излечены путем рационального сочетания лекарственного и хирургического методов. В то же время результаты лечения пациентов с плохим прогнозом остаются крайне неудовлетворительными. Одним из способов повышения эффективности терапии является поиск современных молекулярно-биологических факторов, способных оптимизировать и персонализировать лечебный подход.
Цель исследования: создание системы ОТ-ПЦР (полимеразная цепная реакция с обратной транскрипцией) анализа миР-351-3,
предварительная оценка диагностической эффективности анализа концентрации этой молекулы, определение возможности (ей) оптимизации технологии и перспектив внедрения в практику нового метода мониторинга ГО на основе ОТ-ПЦР-анализа миР-371-3.
Методы. Дизайн, синтез и анализ системы ОТ-ПЦР детекции миР-371-3 были проведены с использованием отечественной реагентики, оценка диагностической ценности метода была проведена с использованием материала (плазмы) пациентов с верифицированным диагнозом ГО (n=13) и здоровых доноров (n=15). Для разработки метода специфической изоляции миР-371-1 из плазмы были использованы суперпарамагнитные частицы (СПМЧ) и ДНК-зонд, комплементарный миР-371-3. Результаты. Создана оригинальная система для количественного анализа миР-371-3 метoдом ОТ-ПЦР (ttTR-PCR), показана аналитическая эффективность этой системы в широком диапазоне концентраций детектируемой молекулы. Проведена оценка концентрации миР-371-3 в плазме пациентов с ГО и здоровых доноров. Для увеличения чувствительности технологии в целом разработана и протестирована методика специфического выделения миР-371-3 из плазмы с помощью СПМЧ.
Заключение. Качественная оценка миР-371-3 в плазме представляется перспективным методом мониторинга эффективности терапии ГО, но технология анализа этой молекулы требует оптимизации и масштабной клинической валидации.
Ключевые слова: герминогенная опухоль яичка, микро-РНК, миР-371-3, полимеразная цепная реакция с обратной транскрипцией

Литература


1. Rajpert-De Meyts E., McGlynn K.A., Okamoto K.,et al. Testicular germ cell tumours. Lancet. 2016;387(10029):1762–74. Doi: 10.1016/S0140-6736(15)00991-5.


2. Einhorn L.H. Treatment of testicular cancer: A new and improved model. J Clin Oncol. 1990;8:1777–81. Doi: 10.1200/JCO.1990.8.11.1777.


3. Honecker F., Aparicio J., Berney D., et al. ESMO Consensus Conference on testicular germ cell cancer: diagnosis, treatment and follow-up. Ann Oncol. 2018;29(8):1658–86. Doi: 10.1093/annonc/mdy217.


4. Batool A., Karimi N., Wu X.N., et al. Testicular germ cell tumor: a comprehensive review. Cell Mol Life Sci. 2019;76(9):1713–27. Doi: 10.1007/s00018-019-03022-7.


5. Трякин А.А., Гладков О.А., Матвеев В.Б. и др. Практические рекомендации по лекарственному лечению герминогенных опухолей у мужчин. Практические рекомендации RUSSCO. 2016.


6. Leão R., Ahmad A.E., Hamilton R.J. Testicular Cancer Biomarkers: A Role for Precision Medicine in Testicular Cancer. Clin Genitourin Cancer. 2019;17(1):e176–83. Doi: 10.1016/j.clgc.2018.10.007.


7. Narita T., Hatakeyama S., Yoneyama T., et al. Clinical implications of serum N- glycan profiling as a diagnostic and prognostic biomarker in germ-cell tumors. Cancer Med. 2017;6(4):739–48. Doi: 10.1002/cam4.1035.


8. Ellinger J., Wittkamp V., Albers P., et al. Cell-Free Circulating DNA: Diagnostic Value in Patients With Testicular Germ Cell Cancer. J Urol. 2009;181:363–371. Doi: 10.1016/j.juro.2008.08.118.


9. Cebotaru C.L., Olteanu E.D., Antone N.Z., et al. Circulating tumor cells in germ cell tumors: are those biomarkers of real prognostic value? A review. Med Pharm Reports. 2016;89(2):203–11. Doi: 10.15386/cjmed-570.


10. Tafrihi M., Hasheminasab E. MiRNAs: Biology, Biogenesis, their Web-based Tools, and Databases. MicroRNA. 2018. Doi:10.2174/2211536607666180827111633.


11. Wang J., Chen J., Sen S. MicroRNA as Biomarkers and Diagnostics. J Cell Physiol. 2016;231(1):25–30. Doi:10.1002/jcp.25056.


12. Max K.E.A., Bertram K., Akat K.M., et al. Human plasma and serum extracellular small RNA reference profiles and their clinical utility. Proc. Natl. Acad. Sci. 2018;115(23):E5334–43. Doi: 10.1073/pnas.1714397115.


13. Izzotti A., Carozzo S., Pulliero A., et al. Extracellular MicroRNA in liquid biopsy: applicability in cancer diagnosis and prevention. Am J Cancer Res. 2016;6(7):1461–93.


14. Toiyama Y., Okugawa Y., Fleshman J., et al. MicroRNAs as potential liquid biopsy biomarkers in colorectal cancer: A systematic review. Biochim Biophys. Acta – Rev Cancer. 2018;1870(2):274–82. Doi:10.1016/j.bbcan.2018.05.006.


15. Kashyap D., Kaur H. Cell-free miRNAs as non-invasive biomarkers in breast cancer: Significance in early diagnosis and metastasis prediction. Life Sci. 2020;246:117417. Doi: 10.1016/j.lfs.2020.117417.


16. Jiang M., Li X., Quan X., et al. Clinically Correlated MicroRNAs in the Diagnosis of Non-Small Cell Lung Cancer: A Systematic Review and Meta-Analysis. Biomed Res Int. 2018;2018:1–14. Doi:10.1155/2018/5930951.


17. Git A., Dvinge H., Salmon-Divon M., et al. Systematic comparison of microarray profiling, real-time PCR, and next-generation sequencing technologies for measuring differential microRNA expression. RNA. 2010;16(5):991–1006. Doi: 10.1261/rna.1947110.


18. Faraldi M., Gomarasca M., Banfi G., Lombardi G.Free Circulating miRNAs Measurement in Clinical Settings: The Still Unsolved Issue of the Normalization. Adv Clin Chem. 2018;87:113–39. Doi: 10.1016/bs.acc.2018.07.003.


19. Palmer R.D., Murray M.J., Saini H.K., et al. Malignant Germ Cell Tumors Display Common MicroRNA Profiles Resulting in Global Changes in Expression of Messenger RNA Targets. Cancer Res. 2010;70(7):2911–23. Doi:10.1158/0008-5472.CAN-09-3301.


20. Dieckmann K.-P., Spiekermann M., Balks T., et al. MicroRNAs miR-371-3 in serum as diagnostic tools in the management of testicular germ cell tumours. Br J Cancer. 2012;107(10):1754–60. Doi: 10.1038/bjc.2012.469.


21. Myklebust M.P., Rosenlund B., Gjengstø P., et al. Quantitative PCR Measurement of miR-371a-3p and miR-372-p Is Influenced by Hemolysis. Front Genet. 2019;22;10:463. Doi: 10.3389/fgene.2019.00463.


22. Spiekermann M., Dieckmann K.-P., Balks T., Bullerdiek J., Belge G. Is relative quantification dispensable for the measurement of microRNAs as serum biomarkers in germ cell tumors? Anticancer Res. 2015;35(1):117–21.


23. Dieckmann K.-P., Radtke A., Geczi L., et al. Serum Levels of MicroRNA-371a-3p (M371 Test) as a New Biomarker of Testicular Germ Cell Tumors: Results of a Prospective Multicentric Study. J Clin Oncol. 2019;37(16):1412–23. Doi: 10.1200/JCO.18.01480.


24. Benes V., Castoldi M. Expression profiling of microRNA using real-time quantitative PCR, how to use it and what is available. Methods. 2010;50:244–49 Doi: 10.1016/j.ymeth.2010.01.026.


25. Androvic P., Valihrach L., Elling J., et al. Two-tailed RT-qPCR: A novel method for highly accurate miRNA quantification. Nucleic Acids Res. 2017;45(15):1–13. Doi: 10.1093/nar/gkx588.


26. Korobkina E.A., Knyazeva M.S.P., Kil Y.V., et al. Comparative analysis of rt-qpcr based methodologies for m1crorna detection. Klin Lab Diagnostika. 2018;63(11):722–28. Doi:10.18821/0869-2084-2018-63-11-722-728.


Об авторах / Для корреспонденции


Автор для связи: А.В. Малек, к.м.н., зав. лабораторией субклеточных технологий, НМИЦ онкологии им. Н.Н. Петрова, Санкт-Петербург, Россия; e-mail: anastasia@malek.com 
Адрес: 197758, Россия, Санкт-Петербург, пос. Песочный, ул. Ленинградская, 68


ORCID:
А.В. Малек, ORCID: https://orcid.org/0000-0001-5334-7292 
М.С. Князева, ORCID: https://orcid.org/0000-0002-2079-5061 
Е.В. Борисов, ORCID: https://orcid.org/0000-00028506-4913 
Е.И. Сидина, ORCID: https://orcid.org/0000-0003-4174-2839 
Н.С. Никифорова, ORCID: https://orcid.org/0000-0001-7464-4237 
М.А. Слюсаренко, ORCID: https://orcid.org/0000-0002-3677-1558 
И.В. Назарова, ORCID: https://orcid.org/0000-0002-6812-3088 


Бионика Медиа