Исследование белков простаты с 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; НИИ биомедицинской химии им. В.Н.Ореховича РАМН; НИИ урологии Росздрава; ММА им. И.М.Сеченова; РМАПО, 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. п=18) и с раком простаты (РП, п=20). У всех обследованных пациентов с РП диагностировалась аденокарцинома в степени дифференцировки 6 и 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 ЗА гистона НЗ 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».