Введение к работе
з
Актуальность темы
Рак молочной железы (РМЖ) занимает одно из ведущих мест в структуре общей онкологической заболеваемости, определяя высокие показатели инвалидности и смертности женского населения, негативно влияя на демографическую обстановку в стране. При этом отёчно-инфильтративная форма рака молочной железы (ОИФРМЖ) является наиболее агрессивной, характеризуется высокой злокачественностью, ранним и быстрым метастазированием, высокой летальностью [Напсе и др., 2005]. Согласно 7-ому изданию TNM классификации Международного Союза по контролю за раком к ОИФРМЖ относятся первично-воспалительная форма - T4d, и вторично-воспалительная - T4b, [Sinn, Helmchen, Wittekind, 2010]. Средняя пятилетняя выживаемость пациентов при ОИФРМЖ составляет не более 20% [Piras и др., 2011]. Лечение этой формы РМЖ является комплексным и интенсивным, а его эффективность во многом зависит от того, насколько быстро поставлен верный диагноз и начата терапия, так как уже через два-три месяца со времени появления первых симптомов у трети пациенток регистрируют отдаленные метастазы опухоли [Yamauchi и др., 2012].
Вместе с тем, диагностика ОИФРМЖ крайне сложна. Начальные стадии заболевания имеют схожую симптоматику с воспалительными заболеваниями молочной железы (маститом, рожистым воспалением). При первичной ОИФРМЖ в ткани молочной железы отсутствует четко отграниченный, определяемый пальпаторно и при рентгенологическом исследовании опухолевый узел. Кроме того, для ОИФРМЖ не характерна какая-либо определенная гистологическая форма опухоли, которая может быть представлена инфильтрирующим протоковым, дольковым, медуллярным, слизистым или другим гистологическим вариантом. Таким образом, постановка диагноза ОИФРМЖ по-прежнему основана на субъективной оценке клинических проявлений болезни, а его правильность и своевременность зависит от квалификации и опыта лечащего врача.
В этой связи актуальной задачей является объективизация и стандартизация процесса диагностики ОИФРМЖ. Эта задача может быть решена в результате выявления молекулярно-генетических маркеров, характерных для данной формы РМЖ. Однако в настоящее время, несмотря на наличие публикаций в этой
4 проблемной области, общепринятый перечень маркеров болезни не сформирован. Большинство проводимых до сих пор исследований ОИФРМЖ затрагивало лишь небольшое число молекулярных показателей: рецепторы гормонов (рецепторы эстрогена и прогестерона), факторы роста (рецептор эпидермального фактора роста) и онкосупрессоры (р53) [Zell et al., 2009; Bertucci et al., 2010]. При этом на сегодняшний день общепринятые молекулярно-биологические критерии ОИФРМЖ до сих пор не выявлены.
С помощью экспериментальных моделей (клеточные линии SUM 149 и SUM 190) удалось выявить несколько аберрантно-активированных сигнальных путей, включающих гены ARHC и WISP3, ассоциированных с инвазивностью и метастатической активностью ОИФРМЖ [Kleer и др., 2004]. Были предприняты попытки установить молекулярно-генетические особенности ОИФРМЖ непосредственно на образцах тканей после оперативного лечения [Bieche et al., 2004; Bekhouche, 2011; Bertucci et al., 2004; Van Laere et al., 2005]. Однако, списки генов, выявленных в ходе проведенных различными авторами исследований, пересекаются мало [Bertucci et al., 2010]. Таким образом, перспективным представляется глубокое исследование патогенеза ОИФРМЖ методами полногеномного анализа экспрессии генов, в том числе в сочетании с анализом на других уровнях молекулярной организации (генетическом, эпигенетическом, белковом).
В настоящее время убедительно доказана перспективность исследования микро РНК (миРНК) как потенциальных диагностических и прогностических маркеров заболеваний [Paranjape et al., 2009]. В работе [Lu et al., 2005] продемонстрировано, что профиль экспрессии миРНК может позволить дифференцировать типы опухоли, которые нельзя классифицировать на основании анализа профиля экспрессии в клетках опухоли матричных РНК (мРНК). В США анализ экспрессии миРНК уже предлагается использовать для диагностики рака поджелудочной железы и хронического панкреатита [Asuragen's CLIA laboratory], некоторых типов рака легких и почек [Rosetta Genomics]. Это обосновывает целесообразность исследования миРНК при выявлении молекулярно-генетических особенностей ОИФРМЖ.
5 Цель исследования
Изучение патогенеза отечно-инфильтративной формы рака молочной железы на молекулярно-генетическом уровне
Задачи исследования:
-
Сформировать коллекцию биопсий рака молочной железы и разработать принципы скринингового дигностического исследования биоптатов рака молочной железы на основе их экспрессионного анализа.
-
Исследовать молекулярно-генетические особенности патогенеза отечно-инфильтративной формы рака молочной железы по результатам полногеномного транскриптомного профилирования.
-
Выявить дифференциально-экспрессированные мРНК при отечно-инфильтративной форме рака молочной железы и подтвердить результаты с помощью количественной ОТ-ПЦР в реальном времени.
-
Выявить наиболее характерные для отечно-инфильтративной формы рака молочной железы микроРНК и осуществить биоинформапионный поиск их потенциальных мишеней.
Научная новизна
Впервые исследована одна из систем эпигенетической регуляции патогенеза отечно-инфильтративной формы рака молочной железы - регуляторные микроРНК.
Впервые исследованы особенности патогенеза отечно-инфильтративной формы рака молочной железы по результатам полногеномного транскриптомного профилирования ткани опухоли в сочетании с одновременной характеристикой транскриптома микроРНК.
Впервые разработаны принципы скринингового диагностического исследования биоптатов рака молочной железы на основе экспрессионного анализа рецепторов к эстрогену, прогестерону и эпидермальному фактору роста 2.
Теоретическая и практическая значимость
Полученные данные об аберрантно-активных сигнальных путях при ОИФРМЖ вносят важный вклад в понимание этиологии и патогенеза заболевания и являются основанием для разработки новых патогенетически обоснованных молекулярно-направленных методов его её терапии.
Разработанные принципы скринингового диагностического исследования биоптатов рака молочной железы на основе экспрессионного анализа рецепторов к эстрогену, прогестерону и эпидермальному фактору роста 2 могут быть реализованы в качестве нового эффективного метода диагностики ОИФРМЖ в клинической практике, что будет способствовать повышению точности диагностики на ранних этапах заболевания.
Основные положения, выносимые на защиту:
-
Разработанная экспрессионная методика типирования РМЖ по основным молекулярно-генетическим параметрам: для рецепторов эстрогена, прогестерона и эпидермального фактора роста 2, может быть применена в клинико-лабораторной практике как скрининговый метод совместно с иммуногистохимическим, что повысит чувствительность и специфичность определения данных рецепторов.
-
Гены ERBB2IP, IGF2, TGFB2, IL20, OLFM4 PROM1, OLFM4, C4orf7, FLRT3, MUC15 участвуют в патогенезе ОИФРМЖ.
-
В основе патогенеза ОИФРМЖ лежат нарушения в следующих сигнальных путях: регуляция воспаления, хемотаксис и адгезионный процесс.
-
В регуляцию патогенеза ОИФРМЖ вовлечены mir-26b, mirlet-7a3, mir-331, находящиеся в антикорреляционной связи с соответствующими мРНК мишенями: GSR, IGF2, KIF23.
Апробация работы
Основные результаты работы доложены на Всероссийской научной конференции молодых ученых-медиков «Инновационные технологии в медицине XXI века», VIII Международной заочной научно-практической конференции «Научная дискуссия: вопросы медицины», Всероссийской научной конференции
7 молодых ученых-медиков 2012 года, Международной научной конференции студентов, аспирантов и молодых учёных «Ломоносов-2013».
Апробация диссертации состоялась на межлабораторной конференции ФГБУ «Научно-исследовательский институт общей патологии и патофизиологии» РАМН 16 апреля 2013 г.
Публикации
По материалам диссертации опубликовано 9 работ, в том числе 4 тезиса
докладов на конференциях, из которых две международные, 4 статьи в
рецензируемых научно-практических биолого-медицинских журналах
рекомендованных ВАК и подана одна заявка на Патент №2012146626 «Способ анализа онкологических заболеваний молочной железы и набор для его осуществления».
Структура и объем диссертации
Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, трех глав изложения собственных результатов, их обсуждения, выводов и списка литературы. Работа изложена на 126 страницах машинописного текста, содержит 13 рисунков и 19 таблиц. Список литературы включает 174 источника.
