ОЦЕНКА ЭКСПРЕССИИ 4 микроРНК В ЦИТОЛОГИЧЕСКИХ ПРЕПАРАТАХ В КАЧЕСТВЕ ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО МЕТОДА ДИАГНОСТИКИ РАКА ШЕЙКИ МАТКИ

Введение. Рак шейки матки (РШМ) занимает 4-е место в структуре женской онкологической заболеваемости. Основным методом скрининга РШМ остается цитологическое исследование цервикального эпителия. Этот метод позволяет оценить степень цервикальной дисплазии (потенциал малигнизации), однако он имеет ряд ограничений и недостатков. Разработка и внедрение в клиническую практику новых методов молекулярно-генетического анализа может повысить информативность традиционного цитологического исследования и, следовательно, объективность выбора лечебной тактики.

Цель исследования – разработка и апробация нового метода дифференциальной диагностики тяжелой внутриэпителиальной дисплазии и инвазивной карциномы шейки матки.

Материалы и методы. Метод основан на анализе малых некодирующих молекул РНК (микроРНК), изолированных из материала традиционных цитологических мазков. По результатам исследования литературных данных выбраны 18 «маркерных» молекул микроРНК, уровень экспрессии которых оценен в 166 препаратах мазков из цервикального канала с различными цитологическими диагнозами. Анализ проведен методом обратной транскрипции с последующей полимеразной цепной реакцией.

Результаты. Оценка соотношения экспрессионной активности пар микроРНК: 126/375; 20а/375; 126/145 позволяет дифференцировать пограничные состояния тяжелой внитриэпителиальной дисплазии и инвазивной карциномы шейки матки с высокой достоверностью (показатели количественной интерпретации кривой ошибок: 0,8; 0,75; 0,72 соответственно).

Выводы. Анализ микроРНК в препаратах цитологических мазков представляется перспективным методом дополнительной диагностики РШМ. Метод является объективным и может быть предложен в качестве вспомогательного в случаях, когда цитологическое исследование не позволяет уверенно дифференцировать пограничные патологические состояния цервикального эпителия. Внедрение метода в клиническую практику требует методологической оптимизации и дополнительной валидации на большем клиническом материале.

1. Ferlay J., Soerjomataram I., Ervik M. et al. GLOBOCAN 2012: Estimated cancer incidence, mortality and prevalence worldwide in 2012. Lyon, France: International Agency for Research on Cancer, 2013.

2. Ferlay J., Soerjomataram I., Dikshit R. et al. Cancer incidence and mortality worldwide: sources, methods and major patterns in GLOBOCAN 2012. Int J Cancer 2015;136(5):E359–86. DOI: 10.1002/ijc.29210. PMID: 25220842.

3. Churilla T., Egleston B., Dong Y., Shaikh T., Murphy C., Mantia-Smaldone G., Chu C., Rubin S., Anderson P. Disparities in the management and outcome of cervical cancer in the United States according to health insurance status. Gynecol Oncol 2016;141(3):516–23. DOI: 10.1016/j.ygyno.2016.03.025. PMID: 27012428.

4. Каприн А.Д., Старинский В.В., Петрова Г.В. Злокачественные новообразования в России в 2012 году (заболеваемость и смертность). М.: МНИОИ им. П.А. Герцена, 2014. [Kaprin A.D., Starinskiy V.V., Petrova G.V. Malignant neoplasms in Russia in 2012 (morbidity and mortality). Moscow: MNIOI imeni P.A. Hertzena, 2014. (In Russ.)].

5. Solomon D., Davey D., Kurman R. et al. The 2001 Bethesda System: terminology for reporting results of cervical cytology. Jama 2002;287(16):2114–9. PMID: 11966386.

6. Nayar R., Wilbur D.C. The Pap test and Bethesda 2014. Cancer cytopathol 2015;123(5):271–81. DOI: 10.1002/cncy.21521. PMID: 25931431.

7. Waxman A.G., Chelmow D., Darragh T.M. et al. Revised terminology for cervical histopathology and its implications for management of high-grade squamous intraepithelial lesions of the cervix. Obstetrics and gynecology 2012;120(6):1465–71. DOI: 10.1097/AOG.0b013e31827001d5. PMID: 23168774.

8. Савельева Г.М., Сухих Г.Т., Манухина И.Б. Гинекология: национальное руководство. Краткое издание. М.: ГЭОТАР-Медиа; 2015. [Savelieva G.M., Sukhikh G.T., Manukhina I.B. Gynecology: National guidelines. Abridged edition. М.: GEOTAR-Media, 2015. (In Russ.)].

9. Li J., Liu Q., Clark L.H. et al. Deregulated miRNAs in human cervical cancer: functional importance and potential clinical use. Future oncol 2017;13(8):743–53. DOI: 10.2217/fon-2016-0328. PMID: 27806630.

10. Kanekura K., Nishi H., Isaka K., Kuroda M. MicroRNA and gynecologic cancers. J Obstet Gynaecol Res 2016;42(6):612–7. DOI: 10.1111/jog.12995. PMID: 27098274.

11. He Y., Lin J., Ding Y. et al. A systematic study on dysregulated microRNAs in cervical cancer development. Int J Cancer 2016;138(6):1312–27. DOI: 10.1002/ijc.29618. PMID: 26032913.

12. Архангельская П.А., Бахидзе Е.В., Берлев И.В. и др. МикроРНК, ВПЧинфекция и цервикальный канцерогенез: молекулярные аспекты и перспективы клинического использования. Сибирский онкологический журнал 2016;15(4):88–97. [Arkhangelskaya P.A., Bakhidze E.V., Berlev I.V. et al. MicroRNA, HPV and cervical carcinogenesis: molecular aspects and prospects of clinical application. Sibirskiy onkologichesliy zhurnal = Siberian Journal of Oncology 2016;15(4):88–97. (In Russ.)].

13. Tian Q., Li Y., Wang F. et al. MicroRNA detection in cervical exfoliated cells as a triage for human papillomavirus-positive women. J Natl Cancer Inst 2014;106(9). DOI: 10.1093/jnci/dju241. PMID: 25190727.

14. Lithwick-Yanai G., Dromi N., Shtabsky A. et al. Multicentre validation of a microRNAbased assay for diagnosing indeterminate thyroid nodules utilising fine needle aspirate smears. J Clin Pathol 2017;70(6):500–7. DOI: 10.1136/jclinpath-2016-204089. PMID: 27798083.

15. Колесников Н.Н., Титов С.Е., Веряскина Ю.А. и др. Повышение точности и информативности тонкоигольной аспирационной пункционной биопсии опухолей молочной железы путем анализа микроРНК в материале цитологического мазка. Успехи молекулярной онкологии 2016;3(3):44–52. [Kolesnikov N.N., Titov S.E., Veryaskina Y.A. et al. Improvement of accuracy and diagnostic significance of breast tumor fine-needle aspiration biopsy by miRNA analysis of material isolated from cytological smears. Uspekhi molekulyarnoy onkologii = Advances in molecular oncology 2016;3(1):44–52. (In Russ.)].

16. Lin W., Feng M., Chen G. et al. Characterization of the microRNA profile in early-stage cervical squamous cell carcinoma by next-generation sequencing. Oncol Rep 2017;37(3):1477–86. DOI: 10.3892/or.2017.5372. PMID: 28098890.

17. Liang S., Tian T., Liu X. et al. Microarray analysis revealed markedly differential miRNA expression profiles in cervical intraepithelial neoplasias and invasive squamous cell carcinoma. Future oncol 2014;10(13):2023–32.

18. Chen J., Zheng Y., Qin L. et al. Identification of miRNAs and their targets through high-throughput sequencing and degradome analysis in male and female Asparagus officinalis. BMC plant biology 2016;16:80. DOI: 10.2217/fon.14.38. PMID: 24559408.

19. He X.P., Shao Y., Li X.L. et al. Downregulation of miR-101 in gastric cancer correlates with cyclooxygenase-2 overexpression and tumor growth. FEBS J 2012;279(22): 4201–12. DOI: 10.1111/febs.12013. PMID: 23013439.

20. Wilting S.M., Snijders P.J., Verlaat W. et al. Altered microRNA expression associated with chromosomal changes contributes to cervical carcinogenesis. Oncogene 2013; 32(1):106–16. DOI: 10.1038/onc.2012.20. PMID: 22330141.

21. Lajer C.B., Garnaes E., Friis-Hansen L. et al. The role of miRNAs in human papilloma virus (HPV)-associated cancers: bridging between HPV-related head and neck cancer and cervical cancer. Br J Cancer 2012;106(9):1526–34. DOI: 10.1038/bjc.2012.109. PMID: 22472886.

22. Witten D., Tibshirani R., Gu S.G. et al. Ultra-high throughput sequencing-based small RNA discovery and discrete statistical biomarker analysis in a collection of cervical tumours and matched controls. BMC Biol 2010;8:58. DOI: 10.1186/1741-7007-8-58. PMID: 20459774.

23. Pereira P.M., Marques J.P., Soares A.R. et al. MicroRNA expression variability in human cervical tissues. PloS One 2010;5(7):e11780. DOI: 10.1371/journal.pone.0011780. PMID: 20668671.

24. Piao J., You K., Guo Y. et al. Substrate stiffness affects epithelial-mesenchymal transition of cervical cancer cells through miR-106b and its target protein DAB2. Int J Oncol 2017. DOI: 10.3892/ ijo.2017.3978. PMID: 28498390.

25. Yang Y., Xie Y.J., Xu Q. et al. Down-regulation of miR-1246 in cervical cancer tissues and its clinical significance. Gynecol Oncol 2015;138(3):683–8. DOI: 10.1016/j.ygyno.2015.06.015. PMID: 26074491.

26. Chen J., Yao D., Zhao S. et al. MiR-1246 promotes SiHa cervical cancer cell proliferation, invasion, and migration through suppression of its target gene thrombospondin 2. Arch Gynecol Obstet 2014;290(4):725–32. DOI: 10.1007/s00404-014-3260-2. PMID: 24806621.

27. Ribeiro J., Marinho-Dias J., Monteiro P. et al. miR-34a and miR-125b expression in HPV infection and cervical cancer development. Biomed Res Int 2015;2015:304584. DOI: 10.1155/2015/304584. PMID: 26180794.

28. Cui F., Li X., Zhu X. et al. MiR-125b inhibits tumor growth and promotes apoptosis of cervical cancer cells by targeting phosphoinositide 3-kinase catalytic subunit delta. Cell Physiol Biochem 2012;30(5):1310–8. DOI: 10.1159/000343320. PMID: 23160634.

29. Nuovo G.J., Wu X., Volinia S. et al. Strong inverse correlation between microRNA-125b and human papillomavirus DNA in productive infection. Diagn Mol Pathol 2010;19(3):135–43. DOI: 10.1097/PDM.0b013e3181c4daaa. PMID: 20736742.

30. Wang C., Zhou B., Liu M., Gao R. MiR-126-5p restoration promotes cell apoptosis in cervical cancer by targeting Bcl2l2. Oncol Res 2017;25(4):463–70. DOI: 10.3727/096504016X14685034103879. PMID: 28438233.

31. Yang Y., Song K.L., Chang H., Chen L. Decreased expression of microRNA-126 is associated with poor prognosis in patients with cervical cancer. Diagnostic pathology 2014;9:220. DOI: 10.1186/s13000-014-0220-x. PMID: 25551621.

32. Yu Q., Liu S.L., Wang H. et al. MiR-126 Suppresses the proliferation of cervical cancer cells and alters cell sensitivity to the chemotherapeutic drug bleomycin. Asian Pacific journal of cancer prevention: Asian Pac J Cancer Prev 2014;14(11):6569–72. PMID: 24377569.

33. Azizmohammadi S., Safari A., Azizmohammadi S. et al. Molecular identification of miR-145 and miR-9 expression level as prognostic biomarkers for early-stage cervical cancer detection. QJM: monthly journal of the Association of Physicians 2017;110(1):11–5. DOI: 10.1093/qjmed/hcw101. PMID: 27345415.

34. Ye C., Sun N.X., Ma Y. et al. MicroRNA-145 contributes to enhancing radiosensitivity of cervical cancer cells. FEBS letters 2015;589(6):702–9. DOI: 10.1016/j.febslet.2015.01.037. PMID: 25666710.

35. Greco D., Kivi N., Qian K. et al. Human papillomavirus 16 E5 modulates the expression of host microRNAs. PloS One 2011;6(7):e21646. DOI: 10.1371/journal.pone.0021646. PMID: 21747943.

36. Wang X., Tang S., Le S.Y. et al. Aberrant expression of oncogenic and tumor-suppressive microRNAs in cervical cancer is required for cancer cell growth. PloS One 2008;3(7):e2557. DOI: 10.1371/journal.pone.0002557. PMID: 18596939.

37. Shen C., Yang H., Liu H. et al. Inhibitory effect and mechanisms of microRNA-146b-5p on the proliferation and metastatic potential of Caski human cervical cancer cells. Mol Med Rep 2015;11(5):3955–61. DOI: 10.3892/mmr.2015.3151. PMID: 25572123.

38. Paiva I., Gil da Costa R.M., Ribeiro J. et al. A role for microRNA-155 expression in microenvironment associated to HPV-induced carcinogenesis in K14-HPV16 transgenic mice. PloS One 2015;10(1):e0116868. DOI: 10.1371/journal.pone.0116868. PMID: 25625305.

39. Lao G., Liu P., Wu Q. et al. Mir-155 promotes cervical cancer cell proliferation through suppression of its target gene LKB1. Tumour Biol 2014;35(12):11933–8. DOI: 10.1007/s13277-014-2479-7. PMID: 25155037.

40. Park H., Lee M.J., Jeong J.Y. et al. Dysregulated microRNA expression in adenocarcinoma of the uterine cervix: clinical impact of miR-363-3p. Gynecol Oncol 2014;135(3):565–72. DOI: 10.1016/j.ygyno.2014.09.010. PMID: 25230213.

41. How C., Hui A.B., Alajez N.M. et al. MicroRNA-196b regulates the homeobox B7-vascular endothelial growth factor axis in cervical cancer. PloS One 2013;8(7):e67846. DOI: 10.1371/journal.pone.0067846. PMID: 23861821.

42. Zeng F., Xue M., Xiao T. et al. MiR-200b promotes the cell proliferation and metastasis of cervical cancer by inhibiting FOXG1. Biomed Pharmacother 2016;79:294–301. DOI: 10.1016/j.biopha.2016.02.033. PMID: 27044840.

43. Cheng Y.X., Zhang Q.F., Hong L. et al. MicroRNA-200b suppresses cell invasion and metastasis by inhibiting the epithelial-mesenchymal transition in cervical carcinoma. Mol Med Rep 2016;13(4):3155–60. DOI: 10.3892/mmr.2016.4911. PMID: 26935156.

44. Mao L., Zhang Y., Mo W. et al. BANF1 is downregulated by IRF1-regulated microRNA-203 in cervical cancer. PloS One 2015;10(2):e0117035. DOI: 10.1371/journal.pone.0117035. PMID: 25658920.

45. Zhao S., Yao D.S., Chen J.Y. et al. Aberrant expression of miR-20a and miR-203 in cervical cancer. Asian Pac J Cancer Prev 2013;14(4):2289–93. PMID: 23725129.

46. Zhao S., Yao D., Chen J. et al. MiR-20a promotes cervical cancer proliferation and metastasis in vitro and in vivo. PloS one 2015;10(3):e0120905. PMID: 23725129.

47. Song L., Liu S., Zhang L. et al. MiR-21 modulates radiosensitivity of cervical cancer through inhibiting autophagy via the PTEN/Akt/HIF-1alpha feedback loop and the Akt-mTOR signaling pathway. Tumour Biol 2016;37(9):12161–8. DOI: 10.1007/s13277-016-5073-3. PMID: 27220494.

48. Peralta-Zaragoza O., Deas J., Meneses-Acosta A. et al. Relevance of miR-21 in regulation of tumor suppressor gene PTEN in human cervical cancer cells. BMC Cancer 2016;16:215. DOI: 10.1186/s12885-016-2231-3. PMID: 26975392.

49. Zheng W., Liu Z., Zhang W. et al. MiR-31 functions as an oncogene in cervical cancer. Arch Gynecol Obstet 2015;292(5):1083–9. DOI: 10.1007/s00404-015-3713-2. PMID: 25894339.

50. Geng D., Song X., Ning F. et al. MiR-34a inhibits viability and invasion of human papillomavirus-positive cervical cancer cells by targeting E2F3 and regulating survivin. Int J Gynecol Cancer 2015;25(4):707–13. DOI: 0.1097/IGC.0000000000000399. PMID: 25675046.

51. Shen Y., Zhou J., Li Y. et al. miR-375 mediated acquired chemo-resistance in cervical cancer by facilitating EMT. PloS One 2014;9(10):e109299. DOI: 10.1371/journal.pone.0109299. PMID: 25330011.

52. Bierkens M., Krijgsman O., Wilting S.M. et al. Focal aberrations indicate EYA2 and hsa-miR-375 as oncogene and tumor suppressor in cervical carcinogenesis. Genes Chromosomes Cancer 2013;52(1):56–68. DOI: 10.1002/gcc.22006. PMID: 22987659.

53. Wang L., Chang L., Li Z. et al. miR-99a and -99b inhibit cervical cancer cell proliferation and invasion by targeting mTOR signaling pathway. Med Oncol 2014;31(5):934. DOI: 10.1007/s12032-014-0934-3. PMID: 24668416.

54. Mestdagh P., Van Vlierberghe P., De Weer A. et al. A novel and universal method for microRNA RT-qPCR data normalization. Genome Biol 2009;10(6):R64. DOI: 10.1186/gb-2009-10-6-r64. PMID: 19531210.