Поиск протеомных маркеров рака молочной железы в составе суммарных экзосом крови

Автор: Тутанов Олег Сергеевич, Бакакина Юлия Сергеевна, Проскура Ксения Викторовна, Григорьева Алина Евгеньевна, Сяхович Виталий Эдуардович, Беляев Сергей Александрович, Рябчикова Елена Ивановна, Центалович Юрий Павлович, Лактионов Павел Петрович, Тамкович Светлана Николаевна

Журнал: Сибирский онкологический журнал @siboncoj

Рубрика: Лабораторные и экспериментальные исследования

Статья в выпуске: 2 т.19, 2020 года.

Бесплатный доступ

Актуальность. Актуальной задачей повышения эффективности ранней диагностики онкологических заболеваний является поиск высокоспецифичных опухолевых маркеров в биологических жидкостях организма. Значительная часть экзосом ассоциирована с поверхностью форменных элементов крови, однако белковый спектр таких экзосом ранее не исследовался. Использование суммарных экзосом крови (экзосом плазмы и экзосом, ассоциированных с поверхностью клеток крови) может не только значительно повысить специфичность и чувствительность существующих методов, но и выявить новые онкомаркеры для жидкостной биопсии. Цель работы - поиск кандидатных белковых онкомаркеров рака молочной железы (РМЖ) путем сравнения 2D-протеомных карт суммарных экзосом крови здоровых женщин и больных РМЖ. Материал и методы. Экзосомы выделены из крови здоровых женщин и больных РМЖ методом ультрафильтрации с последующим ультрацентрифугированием и охарактеризованы при помощи трансмиссионной электронной микроскопии и иммуноцитохимии. Концентрацию белка в экзосомах определяли при помощи коммерческого набора NanoOrange Protein Quantitation kit (Invitrogen). Протеом экзосом исследован с помощью 2D-электрофореза с последующей идентификацией белков методом масс-спектрометрии. Результаты. Получены высокоочищенные препараты микровезикул суммарной крови размером не более 100 нм, на поверхности которых иммуноцитохимически были выявлены специфические для экзосом маркеры (CD63, CD9 и CD24). Сравнительный анализ протеомных карт экзосомальных белков здоровых женщин и больных РМЖ, полученных с помощью 2D-электрофореза, позволил установить значимые различия в уровне экспрессии и наборе белков в норме и патологии. Методом пептидного фингерпринта идентифицировано 11 перспективных протеомных маркеров РМЖ, из них LRG и у-цепь FGB выявлены в составе экзосом впервые (согласно базе Exocarta). Методом MALDI-TOF масс-спектрометрии идентифицировано 99 белков в препаратах экзосом крови здоровых женщин и больных РМЖ, из них 35 % выявлены в составе экзосом впервые (согласно базе Exocarta). В составе суммарных экзосом крови онкологических больных выявлено 17 (53 %) белков, ассоциированных с РМЖ. Заключение. Полученные результаты свидетельствуют о том, что суммарные экзосомы крови являются перспективным источником диагностического материала для поиска протеомных маркеров РМЖ. Идентифицированные протеомные онкомаркеры в их составе требуют дальнейшей валидации.

Еще

Экзосомы, трансмиссионная электронная микроскопия, масс-спектрометрия, протеомные маркеры, рак молочной железы

Короткий адрес: https://sciup.org/140254337

IDR: 140254337   |   DOI: 10.21294/1814-4861-2020-19-2-49-61

Список литературы Поиск протеомных маркеров рака молочной железы в составе суммарных экзосом крови

  • Witten M., Parker C.C. Screening mammography: recommendations and controversies. Surg Clin North Am. 2018 Aug; 98(4): 667-75. 10.1016/j.suc.2018.03.003.Tamkovich S.N., Tutanov O.S., Laktionov P.P. Exosomes: generation DOI: 10.1016/j.suc.2018.03.003.TamkovichS.N
  • structure, transport, biological activity, and diagnostic application. Biochemistry (Moscow), Supplement Series A: Membrane and Cell Biology. 2016 Oct; 10(3): 163-73. DOI: 10.1134/S1990747816020112
  • Yanez-Mo M., Siljander P.R., Andreu Z., Zavec A.B., Borra F.E., Buzas E.I., Buzas K., Casal E., Cappello F., Carvalh o J., Cola E., Silva A.C., Fais S., Falcon-Perez J.M., Ghobrial I.M., Giebel B., Gimona M., Graner M., Gursel I., Gursel M., Heegaard N.H.H., Hendrix A., Kierulf P., Kokubun K., Kosanovic M., Kralj-Iglic V., Kramer-Albers E.-M, Laitinen S., Lasser S., Lener T., Ligeti E., Line A., Lipps G., Llorente A., Lotvall J., Mancek-Keber M., Marcilla A., Mittelbrunn M., Nazarenko I., Hoen E.N.M., Nyman T.A., O'Driscoll L., Olivan M., Oliveira C., Pallinger E., del Portillo H.A., Reventos J., Rigau M., Rohde E., Sammar M., Sanchez-Madrid F., Santarem N., Schallmoser K., Ostenfeld M.S., Stoorvogel W., Stukelj R., Van der Grein S.G., Vasconcelos M.H., Wauben M.H.M., De Wever O. Biological properties of extracellular vesicles and their physiological functions. J Extracell Vesicles. 2015 May; 4: 27066. DOI: 10.3402/jev.v4.27066
  • Aghebati-Maleki A., Nami S., Baghbanzadeh A., Karzar B.H., Noorolyai S., Fotouhi A., Aghebati-Maleki L. Implications of exosomes as diagnostic and therapeutic strategies in cancer. J Cell Physiol. 2019 Jun. DOI: 10.1002/jcp.28875
  • Clark D.J., Fondrie W.E., Liao Z., Hanson P.I., Fulton A., Mao L., Yang A.J. Redefining the breast cancer exosome proteome by tandem mass tag quantitative proteomics and multivariate cluster analysis. Anal Chem. 2015 Oct; 87(20): 10462-9. DOI: 10.1021/acs.analchem.5b02586
Еще
Статья научная