Исследование белков простаты c использованием протеомных технологий для разработки подходов к молекулярной диагностике рака

Л.И. Ковалев, Л.С. Еремина, С.С. Шишкин, И.Ю. Торопыгин, Н.К. Дзеранов, А.В. Казаченко, П.З. Хасигов, М.А. Ковалева, К.И. Тотров, О.Б. Лоран, Д.Н. Колбасов.

Институт биохимии им. А.Н. Баха РАН, 119071, Москва;
НИИ биомедицинской химии им. В.Н. Ореховича РАМН;
НИИ урологии МЗ РФ;
Московская медицинская академия им. И.М. Сеченова;
Российская медицинская академия постдипломного образования, кафедра урологии.



   Новые возможности для исследований белков в раковых опухолях человека предоставляет современная протеомика, которая опирается на целый набор высоко эффективных технологий - двумерный электрофорез белков по О’Фарреллу, компьютерный анализ результатов, MALDI-TOF масс-спектрометрию и другие методы. С помощью этих технологий начата работа по построению компьютерного банка данных о белках простаты человека и проведено сравнительное изучение белков в биоптатах и операционных материалах, полученных от двух групп больных: с гиперплазиями (ГП, n=18) и с раком простаты (РП, n=20). У всех обследованных пациентов с РП диагностировалась аденокарцинома в стадиях 6 или 7 по Глиссону. Показано, что в образцах тканей простаты из обеих групп присутствуют во многом сходные и хорошо воспроизводимые белковые паттерны; при этом на типичных электрофореграммах выявляется около 300 (при окраске Кумасси R-250) и около 650 (при окраске серебрением) белковых фракций. Среди них методами масс-спектрометрии идентифицировано 45 белков, в том числе несколько ранее неизвестных продуктов экспрессии таких генов, которые были определены ранее в геноме человека с помощью ДНК-технологий другими авторами (в частности, генов PRO 2675 и 2044, в структуре которых содержится С-концевой альбуминовый домен). Сравнительный анализ двух групп образцов показал наличие ряда достаточно специфичных качественных и количественных отличий между тканями с ГП и РП. В качестве характерных качественных особенностей тканей РП было отмечено появление в них: андроген - индуцированного секретируемого белка (AGR2, 18 из 20 случаев); изоформы №5 белка связывающего жирные кислоты (14 случаев из 20); комплекса продуктов экспрессии генов PRO 2675 и 2044 (19 случаев из 20), продукта экспрессии онкогена TEL2 (12 из 20); особого белка, структурно сходного с гамма актином 2 (12 из 20). Среди белков, для которых удалось зарегистрировать количественные изменения в образцах РП по сравнению с образцами ГП, очевидный интерес представляли увеличивающие свое присутствие при раке. К таким белкам, в частности, были отнесены так называемый простатический связывающий белок, изоформа 3А гистона H3 и дисульфид изомераза ER 60. Известно, что возможности эффективного лечения РП во многом определяются своевременностью и точностью диагностики, для которой особое значение имеет определение биохимических маркеров. До недавнего времени считалось, что проблему точной диагностики РП решает анализ так называемого простат-специфического антигена. Однако в связи с появлением данных о недостаточной диагностической значимости этого маркера начаты активные поиски новых, более эффективных маркеров РП. Полученные результаты протеомного анализа позволяют рассматривать некоторые из качественно и/или количественно меняющихся белков в тканях РП (AGR2, продукты генов PRO 2675, 2044 и ряд других) как перспективные потенциальные молекулярные маркеры РП.

   Работа выполнялась при поддержке комплексной целевой программы «Разработка новых подходов к молекулярной диагностике рака простаты», а также программы Президиума РАН «ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ НАУКИ – МЕДИЦИНА» (проект - Изучение полиморфизма актин-связывающих белков при раке простаты и их роли в поддержании высокой инвазивности раковых клеток) и ОАО МКНТ (проект - Исследования молекулярных нарушений при раке простаты для разработки эффективных методов диагностики).