Изучение экспрессионного профиля клеток крови у пациентов с неоплазиями нижних отделов ЖКТ и оценка его диагностического потенциала
pdf

Ключевые слова

колоректальный рак
полипоз
транскрипт клеток периферической крови
логистическая регрессия
NGS

Как цитировать

Клочкова, Т., Полковникова, И., Сушенцева, Н., Попов, О., Шиманский, В., Апалько, С., Лантухов, Д., Коваленко, С., & Щербак, С. (2022). Изучение экспрессионного профиля клеток крови у пациентов с неоплазиями нижних отделов ЖКТ и оценка его диагностического потенциала. Вопросы онкологии, 68(6), 768–774. https://doi.org/10.37469/0507-3758-2022-68-6-768-774

Аннотация

В работе представлены результаты разработки малоинвазивного метода дифференциальной диагностики колоректального рака (КРР) и полипоза на основе анализа транкриптома клеток периферической крови.

Цель исследования. Определение профилей экспрессии отобранных по данным литературы генов, в клетках лейкоцитарной фракции (ЛФ) периферической крови у пациентов с КРР и полипами нижних отделов желудочно-кишечного тракта (ЖКТ), и создание на основе этого прогностической модели, позволяющей дифференцированно диагностировать КРР и полипоз.

Материал и методы. В исследование были включены образцы периферической крови пациентов с диагнозами КРР (n=33) и полипоз (n=22), а также контрольной группы пациентов (n=30). Выделенную из ЛФ РНК использовали для изготовления библиотек с помощью набора RNAHyperPrep&HyperCap (Roche NimbleGen, США) с двойным обогащением таргетными последовательностями. NGS осуществляли на аппарате MiSeq (Illumina, США). Количество прочтений, выровнявшихся с исследуемыми генами, принимали за оценку уровня экспрессии.

Результаты. Были выделены группы генов, дифференциально экспрессирующихся у пациентов с диагнозами КРР и полипоз и в контроле и построены модели логистической регрессии, позволяющие осуществить  диагностику КРР, на основании  анализа экспрессии генов FRMD3, ANXA3, DPEP1, CPEB4, MMD и TLR1 (точность 93,7%), и полипоза, на основании анализа  экспрессии SERPINB5, CEACAM5, DPEP1 и STC1 (точность 84,6%) при сравнении с контрольной группой и отличить пациентов с диагнозом КРР от пациентов с диагнозом полипоз на основании анализа экспрессии генов MMD и MDM2 с точностью 78,3%.

Заключение. В дальнейшем необходимо исследование  экспрессии генов с наибольшим диагностическим потенциалом у пациентов независимой выборки методом цифровой ОТ-ПЦР и  уточнение созданных нами моделей.

https://doi.org/10.37469/0507-3758-2022-68-6-768-774
pdf

Библиографические ссылки

Liew CC, Ma J, Tang HC et al. Peripheral blood transcriptome dynamically reflects system wide biology: a potential diagnostic tool // J Lab Clin Med. 2006;147(3):126–132. doi:10.1016/j.lab.2005.10.005

Marshall KW, Mohr S, El Khettabi F et al. A blood‐based biomarker panel for stratifying current risk for colorectal cancer // Int J Cancer. 2010;126(5):1177–1186. doi:10.1002/ijc.24910

Chang Y-T, Huang C-S, Yao C-T et al. Gene expression profile of peripheral blood in colorectal cancer // World J Gastroenterol. 2014;20(39):14463–14471. doi:10.3748/wjg.v20.i39.14463

Han M, Liew CT, Zhanget HW et al. Novel blood-based, five-gene biomarker set for the detection of colorectal cancer // Clin Cancer Res. 2008;14(2):455–460. doi:10.1158/1078-0432.CCR-07-1801

Xu Y, Xu Q, Yang L et al. Gene expression analysis of peripheral blood cells reveals toll-like receptor pathway deregulation in colorectal cancer // PloS One. 2013;8(5):e62870. doi:10.1371/journal.pone.0062870

Tsouma A, Aggeli C, Lembessis P et al. Multiplex RT-PCR-based detections of CEA, CK20 and EGFR in colorectal cancer patients // World J Gastroenterol. 2010;16(47):5965–5974. doi:10.3748/wjg.v16.i47.5965

Findeisen P, Röckel M, Nees M et al. Systematic identification and validation of candidate genes for detection of circulating tumor cells in peripheral blood specimens of colorectal cancer patients // Int J Oncol. 2008;33(5):1001–1010. doi:10.3892/ijo_00000088

Eisenach PA, Soeth E, Röder C et al. Dipeptidase 1 (DPEP1) is a marker for the transition from low-grade to high-grade intraepithelial neoplasia and an adverse prognostic factor in colorectal cancer // Br. J. Cancer. 2013;109(3):694–703. doi:10.1038/bjc.2013.363

Liu Q, Deng J, Yang C et al. DPEP1 promotes the proliferation of colon cancer cells via the DPEP1/MYC feedback loop regulation // Biochem Biophys Res Commun. 2020;532(4):520–527. doi:10.1016/j.bbrc.2020.08.063

Toiyama Y, Inoue Y, Yasuda H et al. DPEP1, expressed in the early stages of colon carcinogenesis, affects cancer cell invasiveness // J Gastroenterol. 2011;46(2):153–163. doi:10.1007/s00535-010-0318-1

Gao Y, Zens P, Su M et al. Chemotherapy-induced CDA expression renders resistant non-small cell lung cancer cells sensitive to 5′-deoxy-5-fluorocytidine (5′-DFCR) // J Exp Clin Cancer Res. 2021;40:138. doi:10.1186/s13046-021-01938-2

Wentzensen N, Wilz B, Findeisen P et al. Identification of differentially expressed genes in colorectal adenoma compared to normal tissue by suppression subtractive hybridization // Int J Oncol. 2004;24(4):987–994. doi:10.3892/ijo.24.4.987

Williet N, Petcu CA, Rinaldi L et al. The level of epidermal growth factor receptors expression is correlated with the advancement of colorectal adenoma: validation of a surface biomarker // Oncotarget. 2017;8(10):16507–16517. doi:10.18632/oncotarget.14961

Zheng H, Tsuneyama K, Cheng C et al. Maspin expression was involved in colorectal adenoma-adenocarcinoma sequence and liver metastasis of tumors // Anticancer Res. 2007;27(1A):259–265.

Chan CHF, Stanners CP. Recent advances in the tumour biology of the GPI-anchored carcinoembryonic antigen family members CEACAM5 and CEACAM6 // Curr Oncol. 2020;14(2):70–73. doi:10.3747/co.2007.109

Du K, Ren J, Fu Z et al. ANXA3 is upregulated by hypoxia-inducible factor 1-alpha and promotes colon cancer growth // Transl Cancer Res. 2020;9(12):7440–7449. doi:10.21037/tcr-20-994

Zhang C, Zhao Z, Liu H et al. Weighted gene co-expression network analysis identified a novel thirteen-gene signature associated with progression, prognosis, and immune microenvironment of colon adenocarcinoma patients // Front Genet. 2021;12:657658. doi:10.3389/fgene.2021.657658

Rehli M, Krause SW, Schwarzfischer L et al. Molecular cloning of a novel macrophage maturation-associated transcript encoding a protein with several potential transmembrane domains // Biochem Biophys Res Commun. 1995;217(2):661–667. doi:10.1006/bbrc.1995.2825

Urban-Wojciuk Z, Khan MM, Oyler BL et al. The role of TLRs in anti-cancer immunity and tumor rejection // Front Immunol. 2019;10:2388. doi:10.3389/fimmu.2019.02388

Söylemez Z, Arıkan ES, Solak M et al. Investigation of the expression levels of CPEB4, APC, TRIP13, EIF2S3, EIF4A1, IFNg, PIK3CA and CTNNB1 genes in different stage colorectal tumors // Turk J Med Sci. 2021;51(2):661–674 doi:10.3906/sag-2010-18

Zhao F, Yang G, Feng M et al. Expression, function and clinical application of stanniocalcin-1 in cancer // J Cell Mol Med. 2020;24(14):7686–7696 doi:10.1111/jcmm.15348

Hou H, Sun D, Zhang X. The role of MDM2 amplification and overexpression in therapeutic resistance of malignant tumors // Cancer Cell Int. 2019;19:216. doi: 10.1186/s12935-019-0937-4

Лицензия Creative Commons

Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial-NoDerivatives» («Атрибуция — Некоммерческое использование — Без производных произведений») 4.0 Всемирная.

© АННМО «Вопросы онкологии», Copyright (c) 2022