Дифференциальная диагностика злокачественных новообразований яичников на ранней стадии на основании биоинформационного исследования метаболома крови

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Ранняя диагностика рака яичника (РЯ) является одним из важнейших направлений по снижению числа летальных исходов заболевания, поскольку позволяет начать своевременное лечение, минимизируя риск рецидива и побочные эффекты терапии.

Цель: Создание устойчивых панелей метаболитов крови для дифференциации здоровых пациентов, пациентов с ранними стадиями РЯ высокой степени злокачественности (ВСЗ) от прочих опухолей яичников.

Материалы и методы: В ФГБУ «НМИЦ АГП им. В.И. Кулакова» МЗ РФ выполнен поиск маркеров для кластеризации образцов крови пациентов с верифицированным РЯ ВСЗ I–II стадий (n=10) и другими пролиферативными процессами (цистаденома (n=30), эндометриоидная киста (n=56), тератома (n=21), пограничная опухоль (n=28), РЯ низкой степени злокачественности (n=16), РЯ ВСЗ III–IV стадии (n=49)) и добровольцев группы контроля (n=19) при помощи рекурсивного удаления переменных из машины опорных векторов и других статистических инструментов. Проведены поиск маркеров злокачественных новообразований (ЗНО), анализ их вовлеченности в метаболические пути. Построены модели на основе нейронных сетей.

Результаты: Выявлены панели метаболитов-маркеров ранних стадий ЗНО. Изучено перекрытие полученных панелей с базами данных метаболических путей. Построены модели, использующие искусственные нейросети, позволяющие дифференцировать образцы крови при РЯ I–II стадий от группы контроля с чувствительностью и специфичностью 90% и 89%, а также РЯ I–II стадий от остальных новообразований яичников с чувствительностью и специфичностью 80% и 71%.

Заключение: Внедрение достижений постгеномных исследований обладает потенциалом повысить диагностическую ценность применяемых методов для выявления ЗНО яичников на более ранней стадии, а также дополнить имеющиеся данные о процессах канцерогенеза в яичниках.

Об авторах

Мария Владимировна Юрова

ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр акушерства, гинекологии и перинатологии имени академика В.И. Кулакова» Министерства здравоохранения Российской Федерации

Автор, ответственный за переписку.
Email: m_yurova@oparina4.ru
ORCID iD: 0000-0002-0179-7635

к.м.н., врач акушер-гинеколог, онколог, н.с. научно-поликлинического отделения

Россия, 117997, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4

Алиса Олеговна Токарева

ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр акушерства, гинекологии и перинатологии имени академика В.И. Кулакова» Министерства здравоохранения Российской Федерации

Email: alisa.tokareva@phystech.edu
ORCID iD: 0000-0001-5918-9045

к.ф.-м.н., специалист лаборатории клинической протеомики

Россия, 117997, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4

Виталий Викторович Чаговец

ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр акушерства, гинекологии и перинатологии имени академика В.И. Кулакова» Министерства здравоохранения Российской Федерации

Email: vvchagovets@gmail.com

к.ф.-м.н. заведующий лабораторией метаболомики и биоинформатики

Россия, 117997, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4

Наталия Леонидовна Стародубцева

ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр акушерства, гинекологии и перинатологии имени академика В.И. Кулакова» Министерства здравоохранения Российской Федерации

Email: n_starodubtseva@oparina4.ru
ORCID iD: 0000-0001-6650-5915

к.б.н., заведующая лабораторией клинической протеомики

Россия, 117997, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4

Владимир Евгеньевич Франкевич

ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр акушерства, гинекологии и перинатологии имени академика В.И. Кулакова» Министерства здравоохранения Российской Федерации

Email: v_vfrankevich@oparina4.ru

д.ф.-м.н., заместитель директора института трансляционной медицины

Россия, 117997, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4

Список литературы

  1. Каприн А.Д., Старинский В.В., Шахзадова А.О., ред. Состояние онкологической помощи населению России в 2023 году. М.: МНИОИ им. П.А. Герцена – филиал ФГБУ «НМИЦ радиологии» Минздрава России; 2024. 262 с. [Kaprin A.D., Starinsky V.V., Shakhzadova A.O., eds. State of oncological care for the population of Russia in 2023. Moscow: P.A. Herzen MSROI - branch of the FSBI "National Medical Research Center of Radiology" of the Ministry of Health of Russia; 2024. 262 p. (in Russian)].
  2. Brenner D.R., Weir H.K., Demers A.A., Ellison L.F., Louzado C., Shaw A. et al.; Canadian Cancer Statistics Advisory Committee. Projected estimates of cancer in Canada in 2020. CMAJ. 2020; 192(9): E199-E205. https://dx.doi.org/10.1503/cmaj.191292.
  3. Юрова М.В., Хабас Г.Н., Павлович С.В. Оценка результатов комбинированного лечения пациентов с диссеминированным раком яичников. Гинекология. 2022; 24(2): 132-9. [Iurova M.V., Khabas G.N., Pavlovich S.V. Evaluation of results of combined treatment in patients with disseminated ovarian cancer. Gynecology. 2022; 24(2): 132-9. (in Russian)]. https://dx.doi.org/10.26442/20795696.2022.2.201438.
  4. Voelker R. Ovarian cancer screening tests don’t pass muster. JAMA. 2016; 316(15): 1538. https://dx.doi.org/10.1001/jama.2016.14614.
  5. Павлович С.В., Юрова М.В., Мелкумян А.Г., Франкевич В.Е., Хабас Г.Н., Чаговец В.В. Биомаркеры при новообразованиях яичников: возможности, ограничения и перспективы применения у женщин репродуктивного возраста. Акушерство и гинекология. 2019; 11: 65-73. [Pavlovich S.V., Yurova M.V., Melkumyan A.G., Frankevich V.E., Chagovets V.V., Khabas G.N. Biomarkers in ovarian neoplasms: opportunities, limitations, and prospects for using in reproductive-aged women. Obstetrics and Gynecology. 2019; (11): 65-73. (in Russian)]. https://dx.doi.org/10.18565/aig.2019.11.65-73.
  6. Сенча А.Н, Поморцев А.В., Костюков К.В., Федоткина Е.П. Ультразвуковая диагностика заболеваний органов малого таза. Избранные вопросы. М.: МЕДпресс-информ; 2023. 260 с. [Sencha A.N., Pomortsev A.V., Kostyukov K.V., Fedotkina E.P. Ultrasound diagnosis of pelvic diseases. Selected questions. Moscow: MEDpress-inform; 2023. 260 p. (in Russian)].
  7. Тюляндина А.С., Коломиец Л.А., Морхов К.Ю., Нечушкина В.М., Покатаев И.А., Румянцев А.А., Тюляндин С.А., Урманчеева А.Ф., Хохлова С.В. Практические рекомендации по лекарственному лечению рака яичников, первичного рака брюшины и рака маточных труб. Практические рекомендации RUSSO, часть 1. Злокачественные опухоли. 2023; 13(3s2-1): 201-15. [Tyulyandina A.S., Kolomiets L.A., Morkhov K.Yu., Nechushkina V.M., Pokataev I.A., Rumyantsev A.A., Tyulyandin S.A., Urmancheeva A.F., Khokhlova S.V. Practical guidelines for the drug treatment of ovarian cancer, primary peritoneal cancer and fallopian tube cancer. RUSSO Practical guidelines, part 1. Malignant Tumours. 2023; 13(3s2-1): 201-15. (in Russian)]. https://dx.doi.org/10.18027/2224-5057-2023-13-3s2-1-201-215.
  8. Назаренко Т.А., Ашрафян Л.А., Джанашвили Л.Г., Мартиросян Я.О. Сохранение репродуктивного материала у онкологических больных как медико-социальная и организационная проблема. Онкология. Журнал им. П.А. Герцена. 2020; 9(1): 60-5. [Nazarenko T.A., Ashrafian L.A., Dzhanashvili L.G., Martirosyan Y.O. Retention of reproductive material in cancer patients as a sociomedical and organizational problem. P.A. Herzen Journal of Oncology. 2020; 9(1): 60-5. (in Russian)]. https://dx.doi.org/10.17116/onkolog2020901160.
  9. Ashraf M.A., Dasari P. Outcome of fertility-preserving surgery for ovarian malignancy in young women. Case Rep. 2018; 1(1): 51-4.
  10. Чаговец В.В., Васильев В.Г., Юрова М.В., Хабас Г.Н., Павлович С.В., Стародубцева Н.Л., Майборода О.А. Метаболомная подпись свободных муцинов при онкологических заболеваниях: CA125 и рак яичников высокой степени злокачественности. Вестник РГМУ. 2021; 6: 10-5. [Chagovets V.V., Vasil’iev V.G., Iurova M.V., Khabas G.N., Pavlovich S.V., Starodubtseva N.L., Mayboroda O.A. Metabolic "footprints" of the circulating cancer mucins: CA125 in the high-grade ovarian cancer. Bulletin of RSMU. 2021; (6): 10-5. (in Russian)]. https://dx.doi.org/10.24075/vrgmu.2021.065.
  11. Ke C., Hou Y., Zhang H., Fan L., Ge T., Guo B. et al. Large-scale profiling of metabolic dysregulation in ovarian cancer. Int. J. Cancer. 2015; 136(3): 516-26. https://dx.doi.org/10.1002/ijc.29010.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. Диаграмма-вулкан маркеров, полученных с использованием OPLS. А) Для разделения группы контроля и группы с опухолевым поражением яичника; Б) Для разделения группы контроля и группы с ранней стадией РЯ. Синим обозначены точки, для которых статистическая значимость совпадения медиан меньше 0,05; красным — для которых статистическая значимость совпадения медиан меньше 0,05 и отношение медиан больше 1,5

Скачать (495KB)
3. Рис. 2. Диаграмма-вулкан маркеров, полученных с использованием MOB-РЭП. А) Для разделения группы контроля и группы с каким-либо опухолевым поражением яичника (кроме ранней стадии РЯ); Б) Для разделения группы контроля и группы с РЯ на ранней стадии; В) для разделения группы с РЯ на ранней стадии и группы с прочими опухолевыми поражениями яичника. Черным цветом обозначены соединения, для которых статистическая значимость совпадения медиан больше 0,05 и отношение медиан меньше 1,5, синим — соединения, для которых статистическая значимость совпадения медиан меньше 0,05, красным — соединения, для которых статистическая значимость совпадения медиан меньше 0,05 и отношение медиан больше 1,5

Скачать (773KB)
4. Рис. 3. А) Операционные кривые, полученные в ходе кросс-валидации моделей на основе панелей, созданных с использованием OPLS; Б) Операционные кривые, полученные в ходе кросс-валидации моделей на основе панелей, созданных с использованием MOB-РЭП. Черный — классификация «Здоровый»/«Поражения яичника», синий — классификация «Здоровый»/«РЯ I—II стадии», красный - классификация «Поражения яичника»/«РЯ I—II стадии»

Скачать (263KB)

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».