По данным Американского онкологического общества, рак простаты является вторым по распространенности типом рака у американских мужчин (после рака кожи) и второй по значимости причиной смерти от рака у мужчин (после рака легких). В 2014 году будет диагностировано более 230 000 новых случаев рака простаты.
Каждый седьмой американский мужчина заболеет раком простаты в течение своей жизни, а каждый 36-й умрет от него. Поскольку большинство мужчин с раком простаты страдают вялотекущим (неагрессивным) заболеванием, для которого консервативная терапия или наблюдение были бы подходящим лечением, клиническая проблема заключается не только в том, как идентифицировать тех, у кого рак простаты, но и как отличить тех, кому было бы полезно хирургическое вмешательство. или другое агрессивное обращение со стороны тех, кто этого не сделает.Сегодня рак простаты в первую очередь выявляется и контролируется путем тестирования на высокие концентрации простатоспецифического антигена (ПСА) в образцах крови.
За высоким уровнем ПСА часто следует биопсия, чтобы подтвердить наличие рака, независимо от того, растет ли он медленно или агрессивно.«Хотя повышенный уровень ПСА может быть предупреждением о смертельном раке, он также может обнаруживать менее агрессивные виды рака, которые никогда не причинят вреда», — сказал Випул Патель, доктор медицины, медицинский директор Глобального института робототехники в больнице Флориды в Орландо. «Более того, только 25 процентов мужчин с повышенным уровнем ПСА, которым сделана биопсия, действительно болеют раком простаты.
Рак простаты необходимо обследовать; нам просто нужно найти лучший маркер».Исследователи полагают, что они определили группу молекул РНК, известных как длинные некодирующие РНК (днРНК), которые могут служить лучшими прогностическими маркерами рака простаты.днРНК — это некодирующие молекулы РНК, которые до недавнего времени считались учеными нефункциональным шумом в геноме.
В настоящее время считается, что днРНК регулируют нормальное клеточное развитие, и все чаще сообщается, что они вносят вклад в целый ряд заболеваний, включая рак.«Мы определили набор днРНК, которые, по-видимому, играют важную роль в диагностике рака простаты», — сказал Ранджан Дж.
Перера, доктор философии, доцент и научный директор аналитической геномики и биоинформатики в кампусе Сэнфорд-Бернхэм на озере Нона в Орландо. «Полученные данные продвигают наше понимание роли днРНК в биологии рака и, что важно, расширяют возможность использования днРНК в качестве биомаркеров для обнаружения рака простаты».В ходе исследования днРНК были разделены на три отдельные группы: (1) клеточные линии рака простаты человека и нормальные эпителиальные клетки простаты, (2) образцы ткани аденокарциномы простаты и соответствующие образцы нормальной ткани, (3) образцы мочи пациентов с раком простаты или доброкачественной простатой. гипоплазия и нормальные здоровые люди. В каждом случае lncRNA были повышены в образцах пациентов с раком простаты, но не у пациентов с доброкачественной гипоплазией простаты или здоровых людей.Одним из преимуществ днРНК является то, что молекулы могут быть обнаружены в образцах мочи, которые более доступны, чем анализы крови.
Одна днРНК, PCA3, недавно была коммерциализирована в качестве теста мочи для определения того, каким мужчинам с подозрением на рак простаты следует пройти повторную биопсию простаты. Однако было обнаружено, что существуют расхождения между уровнями PCA3 и клинико-патологическими особенностями, сказал д-р Перера.
В текущем исследовании PCA3 был обнаружен в некоторых, но не во всех исследуемых образцах, предполагая, что использование одного биомаркера может быть недостаточным для обнаружения рака простаты, в то время как объединение дополнительных маркеров может повысить специфичность и чувствительность теста.«Существует огромная неудовлетворенная клиническая потребность в улучшенных неинвазивных инструментах скрининга для раннего выявления рака простаты, чтобы уменьшить чрезмерное лечение и заболеваемость этим заболеванием», — добавил д-р Патель. «Наши результаты представляют собой многообещающий подход к удовлетворению этого спроса».
Технические детали исследованияЦель первого эксперимента состояла в том, чтобы увидеть, дифференциально ли экспрессируются днРНК при раке простаты, путем измерения общей РНК из клеточных линий рака простаты и нормальных эпителиальных клеток предстательной железы с использованием массива нкРНК человека NCode и микромассивов днРНК человека SurePrint G3. Иерархическая кластеризация выявила различимые профили экспрессии днРНК. Были активированы 30 днРНК, и уровни экспрессии трех кандидатов высшего ранга [XLOC_007697, LOC100287482 и AK024556 (также известного как SPRY4-IT1)] были подтверждены в клеточных линиях рака простаты с помощью количественной полимеразной цепной реакции в реальном времени (qPCR). анализ.
Было обнаружено, что SPRY4-IT1 активируется более чем в 100 раз в клетках PC3 по сравнению с эпителиальными клетками предстательной железы.Во втором эксперименте экспрессия днРНК сравнивалась в объединенных образцах ткани рака простаты и соответствовала нормальным тканям из 10 замороженных образцов биопсии. Наблюдали иерархическую кластеризацию дифференциально экспрессируемых днРНК, и с помощью микроматриц детектировали 10 активированных днРНК. Дополнительный набор из 18 образцов ткани рака простаты был проанализирован с помощью кПЦР, и было обнаружено, что пять днРНК значительно выше в тканях опухоли простаты по сравнению с подобранными нормальными тканями.
Исследователи использовали кПЦР для анализа общей РНК, выделенной из мочи, в другом эксперименте. Мочу собирали у 13 пациентов с раком простаты и 14 здоровых людей из контрольной группы. Было обнаружено, что все шесть lncRNA значительно активированы в образцах мочи от пациентов с раком простаты по сравнению с контрольной группой здоровых пациентов, в то время как не было различий между образцами нормальных и доброкачественных пациентов с гиперплазией предстательной железы.В других исследованиях особое внимание уделялось SPRY4-IT1.
При использовании как кПЦР, так и высокочувствительной капельной цифровой ПЦР было обнаружено, что экспрессия SPRY-IT1 была увеличена в 16 из 18 (89 процентов) образцов ткани от пациентов с аденокарциномой предстательной железы по сравнению с образцами нормальной ткани. Исследователи разработали методы хромогенной гибридизации in situ (CISH) для визуализации экспрессии SPRY4-IT1 в злокачественной и подобранной нормальной ткани. Интенсивное окрашивание наблюдалось во всех образцах аденокарциномы, но не в нормальной ткани предстательной железы.
Наконец, исследователи показали, что уменьшение SPRY4-IT1 в клетках рака простаты за счет использования малой интерферирующей РНК (миРНК) приводит к снижению жизнеспособности клеток и клеточной инвазии, а также к усилению апоптоза, подобно тому, что наблюдается в клетках меланомы.