Липидные маркеры метастатического поражения регионарных лимфоузлов у больных раком молочной железы
Цель. Оценка возможности диагностики метастатического поражения лимфоузлов при раке молочной железы по липидному профилю нормальной ткани молочной железы и опухолевой ткани молочной железы. Материалы и методы. Полуколичественная оценка уровней липидов в тканях была выполнена методом высокоэффективной жидкостной хроматографии с масс-спектрометрией (ВЭЖХ-МС) липидного экстракта тканей. Липиды идентифицировали по точной массе и по тандемным масс-спектрам. Для построения логистической регрессии на основе информационного критерия Акаике для диагностической модели использовались липиды, обладающие статистически значимой разницей в уровнях, определенной тестом Манна–Уитни с p<0,05. Результаты. Полученные диагностические модели обладали чувствительностью 81% и 79% и специфичностью 78% и 81% для нормальной и раковой ткани соответственно. Липиды, выбранные как маркеры, относятся к классам сфингомиелинов, эфирных липидов, фосфатидилхолинов и фосфатидилэтаноламинов. Заключение. Данное исследование подтверждает статус эфирных липидов и сфингомиелинов как индикаторов метастазирования и демонстрирует возможность использования их для диагностики метастазирования.Токарева А.О., Чаговец В.В., Родионов В.В., Кометова В.В., Родионова М.В., Стародубцева Н.Л., Франкевич В.Е.
Ключевые слова
масс-спектрометрия
липидомика
рак молочной железы
метастазы в лимфоузлах
лимфоузлы
Список литературы
- Каприн А.Д., Старинский В.В., Петрова Г.В., ред. Злокачественные новообразования в России в 2017 году (заболеваемость и смертность). М.: МНИОИ им. П.А. Герцена - филиал ФГБУ «НМИРЦ» Минздрава России; 2018.
- Lucci A., McCall L.M., Beitsch P.D., Whitworth P.W., Reintgen D.S., Blumencranz P.W. et al. Surgical complications associated with sentinel lymph node dissection (SLND) plus axillary lymph node dissection compared with SLND alone in the American College of Surgeons Oncology Group trial Zoo11. J. Clin. Oncol. 2007; 25(24): 3657-63. https://dx.doi.org/10.1200/JCO.2006.07.4062.
- Sukhikh G.T., Sencha A.N., eds. Multiparametric ultrasound diagnosis of breast diseases. Springer; 2018.
- Zhou M., Lu B., Lv G., Tang Q., Zhu J., Li J., Shi K. Differential diagnosis between metastatic and non-metastatic lymph nodes using DW-MRI: a meta-analysis of diagnostic accuracy studies . J. Cancer Res. Clin. Oncol. 2015; 141(6): 1119-30. 10.1007/s00432-014-1895-9.
- Ulaner G.A. PET/CT for patients with breast cancer: Where is the clinical impact? Am. J. Roentgenol. 2019; 213(2): 254-65. https://dx.doi.org/10.2214/AJR.19.21177.
- Voogd A.C., Coebergh J.W.W., Repelaer van Driel O.J., Roumen R.M.H., van Beek M.W.P.M., Vreugdenhil A., Crommelin M.A. The risk of nodal metastases in breast cancer patients with clinically negative lymph nodes: A population-based analysis. Breast Cancer Res. Treat. 2000; 62(1): 63-9. https://dx.doi.org/10.1023/a:1006447825160.
- Viale G., Zurrida S., Maiorano E., Mazzarol G., Pruneri G., Paganelli G. et al. Predicting the status of axillary sentinel lymph nodes in 4351 patients with invasive breast carcinoma treated in a single institution. Cancer. 2005; 103(3): 492-500. https://dx.doi.org/10.1002/cncr.20809.
- Bandu R., Mok H.J., Kim K.P. Phospholipids as cancer biomarkers: mass spectrometry-based analysis. Mass Spectrom. Rev. 2018; 37(2):107-38. https://dx.doi.org/10.1002/mas.21510.
- Adamyan L., Starodubtseva N., Borisova A., Stepanian A., Chagovets V., Salimova D. et al. Direct mass spectrometry differentiation of ectopic and eutopic endometrium in patients with endometriosis. J. Minim. Invasive Gynecol. 2018; 25(3): 426-33. https://dx.doi.org/10.1016/j.jmig.2017.08.658.
- Han X. Lipidomics for studying metabolism. Nat. Rev. Endocrinol. 2016; 12(11): 668-79. https://dx.doi.org/10.1038/nrendo.2016.98.
- Chagovets V.V., Wang Z., Kononikhin A.S., Starodubtseva N.L., Borisova A., Salimova D., Popov I.A., Kozachenko A.V., Chingin K., Chen H., Frankevich V.E., Adamyan L.V., Sukhikh G.T. Endometriosis foci differentiation by rapid lipid profiling using tissue spray ionization and high resolution mass spectrometry. Sci. Rep. 2017; 7(1): 2546. https://dx.doi.org/10.1038/s41598-017-02708-x.
- Tokareva A.O., Chagovets V.V., Starodubtseva N.L., Nazarova N.M., Nekrasova M.E., Kononikhin A.S., Frankevich V.E., Nikolaev E.N., Sukhikh G.T. Feature selection for OPLS discriminant analysis of cancer tissue lipidomics data. J. Mass Spectrom. 2020; 55(1): e4457. https://dx.doi.org/10.1002/jms.4457.
- Sukhikh G., Chagovets V., Wang X., Rodionov V., Kometova V., Tokareva A.,Kononikhin A., Starodubtseva N., Chingin K., Chen H., Frankevich V. Combination of low-temperature electrosurgical unit and extractive electrospray ionization mass spectrometry for molecular profiling and classification of tissues. Molecules. 2019; 24(16): 2957. https://dx.doi.org/10.3390/molecules24162957.
- Chagovets V., Wang Z., Kononikhin A., Starodubtseva N., Borisova A., Salimova D.,Popov I., Kozachenko A., Chingin K., Chen H., Frankevich V., Adamyan L., Sukhikh G. A comparison of tissue spray and lipid extract direct injection electrospray ionization mass spectrometry for the differentiation of eutopic and ectopic endometrial tissues. J. Am. Soc. Mass Spectrom. 2017; 29(2): 323-30. https://dx.doi.org/10.1007/s13361-017-1792-y.
- Koelmel J.P., Kroeger N.M., Ulmer C.Z., Bowden J.A., Patterson R.E., Cochran J.A. et al. Lipid match: An automated workflow for rule-based lipid identification using untargeted high-resolution tandem mass spectrometry data. BMC Bioinformatics. 2017; 18(1): 331. https://dx.doi.org/10.1186/s12859-017-1744-3.
- Sud M., Fahy E., Cotter D., Brown A., Dennis E.A., Glass C.K. et al. LMSD: LIPID MAPS structure database. Nucleic Acids Res. 2007; 35 (Database issue): D527-32. https://dx.doi.org/10.1093/nar/gkl838.
- R: A Language and Environment for Statistical Computing. R Foundation for Statistical Computing. Vienna, Austria; 2018.
- R team R Studio: Integrated Development for R. 2016.
- Akaike H. Information theory and an extension of the maximum likelihood principle. Selected Papers of Hirotugu Akaike. Springer; 1998: 199-213.
- Shamseddine A.A., Airola M.V., Hannun Y.A. Roles and regulation of neutral sphingomyelinase-2 in cellular and pathological processes. Adv. Biol. Regul. 2015; 57: 24-41. https://dx.doi.org/10.1016/j.jbior.2014.10.002.
- Revill K., Wang T., Lachenmayer A., Kojima K., Harrington A., Li J. et al. Genome-wide methylation analysis and epigenetic unmasking identify tumor suppressor genes in hepatocellular carcinoma. Gastroenterology. 2013; 145 (6): 1424-35. e1-25. https://dx.doi.org/10.1053/j.gastro.2013.08.055.
- Carpinteiro A., Becker K.A., Japtok L., Hessler G., Keitsch S., Požgajovà M. et al. Regulation of hematogenous tumor metastasis by acid sphingomyelinase. EMBO Mol. Med. 2015; 7(6): 714-34. https://dx.doi.org/10.15252/emmm.201404571.
- Roy J., Dibaeinia P., Fan T.M., Sinha S., Das A. Global analysis of osteosarcoma lipidomes reveal altered lipid profiles in metastatic versus nonmetastatic cells. J. Lipid Res. 2019; 60(2): 375-87. https://dx.doi.org/10.1194/jlr.M088559.
- Peng W., Tan S., Xu Y., Wang L., Qiu D., Cheng C. et al. LC-MS/MS metabolome analysis detects the changes in the lipid metabolic profiles of dMMR and pMMR cells. Oncol. Rep. 2018; 40(2): 1026-34. https://dx.doi.org/10.3892/or.2018.6510.
- Smith R.E., Lespi P., Di Luca M., Bustos C., Marra F.A., De Alaniz M.J.T., Marra C.A. A reliable biomarker derived from plasmalogens to evaluate malignancy and metastatic capacity of human cancers. Lipids. 2008; 43(1): 79-89. https://dx.doi.org/10.1007/s11745-007-3133-6.
- Fallani A., Mannori G., Ruggieri S. Composition of ether-inked sub-classes of glycerophospholipids in clones with a different metastatic potential isolated from a murine fibrosarcoma line (T3 cells). Int. J. Cancer. 1995; 62(2): 230-2.https://dx.doi.org/10.1002/ijc.2910620220.
Поступила 25.02.2020
Принята в печать 07.07.2020
Об авторах / Для корреспонденции
Токарева Алиса Олеговна, специалист лаборатории протеомики и метаболомики репродукции человека, ФГБУ «НМИЦ АГП им. академика В.И. Кулакова» Минздрава России; Институт энергетических проблем химической физики им. В.Л. Тальрозе Федерального исследовательского центра химической физики им. Н.Н. Семенова РАН; аспирант Московского физико-технического института. Тел.: +7(965)128-68-86. E-mail: alisa.tokareva@phystech.edu.117997, Россия, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4; 119334, Россия, Москва, Ленинский проспект, д. 38/2; 141701, Россия, Долгопрудный, Институтский пер., д. 9.
Чаговец Виталий Викторович, к.ф.-м.н., с.н.с. лаборатории протеомики и метаболомики репродукции человека, ФГБУ «НМИЦ АГП им. академика В.И. Кулакова» Минздрава России. Тел.: +7(926)562-65-90. E-mail: vvchagovets@gmail.ru. 117997, Россия, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4.
Родионов Валерий Витальевич, д.м.н., заведующий отделением патологии молочной железы, ФГБУ «НМИЦ АГП им. академика В.И. Кулакова» Минздрава России.
Тел.: +7(926)562-65-90. E-mail: V_Rodionov@oparina4.ru. 117997, Россия, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4.
Кометова Влада Владимировна, к.м.н., с.н.с. патологоанатомического отделения, ФГБУ «НМИЦ АГП им. академика В.И. Кулакова» Минздрава России.
Тел.: +7(926)562-65-90. E-mail: v_kometova@oparina4.ru. 117997, Россия, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4.
Родионова Мария Валерьевна, к.м.н., врач-онколог отделения патологии молочной железы, ФГБУ «НМИЦ АГП им. академика В.И. Кулакова» Минздрава России.
Тел.: +7(926)562-65-90. E-mail: m_Rodionova@oparina4.ru. 117997, Россия, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4.
Стародубцева Наталья Леонидовна, к.б.н., заведующая лабораторией протеомики и метаболомики репродукции человека, ФГБУ «НМИЦ АГП
им. академика В.И. Кулакова» Минздрава России; Институт энергетических проблем химической физики им. В.Л. Тальрозе Федерального исследовательского центра химической физики им. Н.Н. Семенова РАН. Тел.: +7(916)463-98-67. E-mail: aurum19@mail.ru.
117997, Россия, Москва, ул. Академика Опарина, д.4; 119334, Россия, Москва, Ленинский проспект, д. 38/2.
Франкевич Владимир Евгеньевич, к.ф.-м.н., заведующий отделом системной биологии, ФГБУ «НМИЦ АГП им. академика В.И. Кулакова» Минздрава России.
Тел.: +7(495)438-07-88. E-mail: v_frankevich@oparina4.ru. 117997, Россия, Москва, ул. Академика Опарина, 4.
Для цитирования: Токарева А.О., Чаговец В.В., Родионов В.В., Кометова В.В., Родионова М.В., Стародубцева Н.Л., Франкевич В.Е. Липидные маркеры метастатического поражения регионарных лимфоузлов у больных раком молочной железы.
Акушерство и гинекология. 2020; 8: 133-140
https://dx.doi.org/10.18565/aig.2020.8.133-140
Также по теме
