The Diversity of Circulating Tumor Markers: a Trend Towards a Multimodal Liquid Biopsy

Full Text

Принятые сокращения: BB – внеклеточные везикулы; ЖБ – жидкостная биопсия; РЖ – рак желудка; РЛ – рак лёгкого; РМЖ – рак молочной железы; РП – рак простаты; РПЖ – рак поджелудочной железы; РТК – рак толстой кишки; РЯ – рак яичника; цоДНК – циркулирующая опухолевая ДНК; ЦОК – циркулирующие опухолевые клетки; CA-125 – раковый антиген-125; PSA – prostate-specific antigen, простатический специфический антиген.

ВВЕДЕНИЕ

За последние десятилетия жидкостная биопсия (ЖБ) преодолела путь от сугубо экспериментальной методики до рутинного диагностического инструмента, внедрённого в онкологическую практику. Её возможности включают раннюю диагностику, молекулярное типирование, уточнение прогноза онкологических заболеваний, а также предсказание и мониторинг ответа опухоли на терапию. Одним из примечательных свойств ЖБ является способность преодолевать ограничения, присущие традиционной «тканевой» биопсии. Обходя такие сложности, как пространственная гетерогенность и травматичность серийного забора материала, ЖБ позволяет в режиме реального времени анализировать развивающуюся картину заболевания, обеспечивает количественную и качественную оценку эволюции опухоли.

Самый распространённый и стандартизованный вариант ЖБ подразумевает использование свободно циркулирующих опухолевых ДНК (цоДНК), поскольку этот аналит проще всех остальных поддаётся экстракции, количественной оценке и в значительных количествах присутствует даже на начальных этапах заболевания. Несколько реже в клинических целях анализируют циркулирующие в кровотоке опухолевые клетки (ЦОК) и экзосомы, в которых нуклеиновые кислоты и белки защищены от деградации мембранами. За истекшее десятилетие более ста циркулирующих в крови опухолевых белков были одобрены для клинической диагностики [1]. Сами по себе протеины сыворотки крови не являются достаточно надёжными предикторами, однако их включение в цоДНК-панели увеличивает информативность ЖБ, особенно в отношении опухолей на ранних стадиях [2].

Наряду с этими более привычными маркерами в последние годы становятся всё более значимыми и другие молекулы опухолевого происхождения, свободно циркулирующие в биологических жидкостях (рис. 1). Применение высокочувствительных техник на базе РНК-секвенирования позволило выявить и охарактеризовать разнообразные фракции дрейфующих в крови опухолевых РНК, в частности, таких молекул как информационные (мРНК), длинные некодирующие (lncRNA, lncРНК), микроРНК (miRNA), кольцевые (cirRNA, циркРНК) и транспортные (тРНК) РНК [3, 4]. С помощью сканирующей лазерной цитометрии и иммуноферментного анализа было показано, что одновременно с «каноническими» неопластическими клетками из злокачественного очага в кровеносное русло проникают и другие элементы – мезенхимальные и эпителиально-мезенхимальные ЦОК (EMT-CTC), ассоциированные с опухолью макрофагоподобные клетки (cancer-associated macrophage-like cells, CAMLs), гибриды раковых клеток и макрофагов (dual-positive cells, DPcells), свободные митохондрии и т.д. [5, 6]. Соотношение фракций этих клеток и их молекулярные особенности отражают процессы, происходящие в «материнской» опухоли, и могут служить прогностическими маркерами, дополняя возможности традиционной ЖБ. Наряду с плазмой крови в качестве источника циркулирующих опухоль-специфических маркеров могут быть использованы и другие биологические жидкости – моча, спинномозговая жидкость, плевральная или перитонеальная жидкость, слюна и др. [7].

 

Рис. 1. Циркулирующие в периферической крови молекулы и клеточные элементы опухолевого происхождения, используемые для ЖБ

 

Данный обзор рассматривает преимущества применения комбинированного подхода к ЖБ, подразумевающего тестирование нескольких циркулирующих аналитов в одном образце крови (т.н. мультипараметрическая ЖБ). Есть все основания полагать, что разнородные опухоль-специфические биомаркеры не конкурируют, а являются комплементарными; таким образом, одновременный анализ нескольких фракций поможет не только увеличить чувствительность метода, но и достовернее охарактеризовать и спрогнозировать клиническую ситуацию [8].

МНОГООБРАЗИЕ ЦИРКУЛИРУЮЩИХ ОПУХОЛЕВЫХ МАРКЕРОВ

Циркулирующая опухолевая ДНК (цоДНК). ЦоДНК представляет собой малочисленную фракцию свободных фрагментов ДНК длиной 160–2000 пар оснований (п.о.), которые проникают в кровеносное русло или в другие жидкости организма из опухолевого очага в результате разрушения неопластических клеток путём апоптоза, некроза, пироцитоза или других биологических процессов – активной секреции, эксцизионной репарации и т.д. [9]. ЦоДНК, как правило, более фрагментирована, чем внеклеточная ДНК из «здоровых» клеток, эта фракция обогащена фрагментами длиной 90–150 п.о. [10]. Период полураспада цоДНК в периферической крови варьирует от 15 минут до нескольких часов [11], что делает цоДНК очень подходящим маркером для оценки динамики опухоли в реальном времени [12]. В настоящее время этот циркулирующий аналит является наиболее изученным; для него оптимизированы и стандартизованы методы сбора и процессинга биоматериала [13, 14].

Прогностическая ценность динамики и состава цоДНК подтверждена практически для всех типов неоплазм, включая наиболее распространённые и социально значимые – рак лёгкого (РЛ), толстой кишки (РТК), молочной железы (РМЖ), яичника (РЯ), простаты (РП), меланомы и др. [15–17]. Концентрация в крови цоДНК при постановке диагноза, т.е. до начала лечения, может служить прогностическим маркером для пациентов с ранним РМЖ, РЯ, РЛ, РТК, меланомой [18–21]. Как правило, высокий исходный уровень цоДНК коррелирует с худшими результатами лечения и показателями продолжительности жизни. Быстрое падение уровня цоДНК вплоть до полного исчезновения в первые сутки или недели после начала таргетной терапии [22, 23], химиотерапии [24] или иммунотерапии [25] является благоприятным показателем и ассоциируется с лучшим ответом опухоли на воздействие и более продолжительным временем до прогрессирования (progression-free survival, PFS). Кроме того, анализ цоДНК позволяет охарактеризовать спектр молекулярных мишеней опухоли, что делает его ценным инструментом для выбора таргетного лечения. При этом возможна детекция как отдельных мутаций [26], так и интегральных показателей, таких как опухолевая мутационная нагрузка (tumor mutation burden, TMB) и уровень дефицита гомологичной рекомбинации (homologous recombination deficiency, HRD) [27].

«Золотым стандартом» молекулярного анализа цоДНК признано использование сверхчувствительных модификаций полимеразной цепной реакции (droplet digital PCR (ddPCR), реже BEAMing PCR) [28, 29] и высокопроизводительного секвенирования нового поколения (Safe-SeqS, TEC-Seq, CAPP-Seq + iDES, Duplex Sequencing) [21, 30]. Считается, что аналитический этап ЖБ на основе цоДНК уже приблизился к пределу своей разрешающей способности и позволяет детектировать даже единичные «мутантные» молекулы, циркулирующие в периферической крови в ничтожной концентрации 0,003–0,005% [31, 32]. Тем не менее в значительной доле случаев мутированные фрагменты опухолевой ДНК в плазме не обнаруживаются никакими методами. На практике от 10% (рак лёгкого (РЛ), рак прямой кишки, до 50% (рак щитовидной железы (РЩЖ) или почки) пациентов оказываются «плазма-негативными», несмотря на наличие у них достаточно больших прогрессирующих неопластических очагов [33, 34]. Возможным подходом к увеличению чувствительности ЖБ является использование аберраций метилирования в качестве молекулярных маркеров [35], привлечение для экстракции цоДНК других биологических жидкостей, контактирующих с неоплазмами (поджелудочный сок, спинномозговая жидкость, слюна и др.), а также включение в анализ циркулирующих опухолевых маркеров иной природы, таких как ЦОК, экзосомы, белки, микроРНК.

ЦОК. Злокачественные клетки, подобно циркулирующим белковым комплексам и нуклеиновым кислотам, проникают в кровоток из первичных очагов солидных опухолей. Затем они могут выходить из кровеносных сосудов, инфильтрировать ткани, колонизировать «метастатические ниши», поэтому исследование их молекулярных особенностей очень ценно для понимания биологических механизмов метастазирования [36]. ЦОК могут дрейфовать в периферической крови как отдельные клетки или образовывать кластеры; последние обнаруживаются реже, полагают, что они более эффективно формируют метастазы [37]. Наличие и количество ЦОК используются для определения стадии злокачественного заболевания, а также в роли маркеров его прогрессирования и вероятности рецидива. Эффективность такого применения была продемонстрирована при различных локализациях карцином, включая РМЖ, РТК, РЛ, РП, рак мочевого пузыря и др. [38, 39]. Появление ЦОК наиболее характерно для метастазирующих неоплазм, требующих немедленной и интенсивной терапии, в то время как медленно растущие или «латентные» опухоли, как правило, не продуцируют ЦОК [40]. Другим многообещающим свойством ЦОК является то, что они могут сохранять жизнеспособность при изоляции и служить материалом для in vitro культивирования, объектом для функциональных тестов, в том числе тестирования препаратов [41] или изготовления ксенографтов и других экспериментальных моделей [42].

Проблема использования ЦОК в качестве материала для ЖБ связана с тем, что они составляют очень небольшую долю от общего числа клеток, присутствующих в крови пациента – как правило, не более 1–10 клеток на 10 мл крови [43]. Следовательно, их обнаружение и изоляция является технически непростой задачей и требует предварительного этапа селекции и обогащения. Большинство клинических исследований ЦОК было выполнено с использованием автоматической платформы CellSearch® («Menarini Silicon Biosystems, Inc.», США, https://www.siliconbiosystems.com/en-us/cellsearch-system), определяющей ЦОК как ядросодержащие клетки, экспрессирующие EpCAM и цитокератины 8, 18 и/или 19, но лишённые CD45. Ограничением метода CellSearch является то, что некоторые ЦОК могут претерпевать эпителиально-мезенхимальный переход (ЭМП), в процессе которого теряется маркер EpCAM – такие трансформированные клетки становятся невидимыми для данной тест-системы. Чтобы идентифицировать клетки, совершившие ЭМП, рекомендуется использовать маркеры пластин-3 и виментин [44, 45]. Наличие таких мезенхимальных ЦОК в кровотоке само по себе является плохим прогностическим признаком и часто свидетельствует о резистентности опухоли к химиотерапии [46].

Преимущества использования комбинации цоДНК и ЦОК для увеличения информативности ЖБ. Несмотря на существование выраженной корреляции между количеством ЦОК и концентрацией цоДНК в препаратах крови онкологических пациентов, регрессионный анализ данных Shaw et al. (2017) свидетельствует о том, что эти показатели являются независимыми предикторами выживаемости и, следовательно, могут использоваться в комбинации [47]. Взаимодополняющая ценность ЦОК и цоДНК для прогнозирования течения РЛ, РМЖ, рака печени, мочевого пузыря, а также детекции минимальной остаточной болезни (minimal residual disease, MRD) подчёркивается в целом ряде работ [48–50]. По сведениям Ye et al. [51], у больных РМЖ с высоким уровнем обоих маркеров в крови риск смерти повышен более чем в 17 раз (p < 0,001). Интересно, что в данном исследовании синергический эффект цоДНК и ЦОК был менее выражен при предсказании периода PFS, чем общей выживаемости (overall survival, OS), то есть комбинирование маркеров даёт незначительные преимущества при анализе эффективности конкретной лечебной схемы, но является очень показательным для оценки рисков метастазирования, прогрессирования и клинической агрессивности заболевания. Уровень цоДНК может демонстрировать сложную динамику в ходе ответа опухоли на лечение, он напрямую отражает изменения опухолевой нагрузки в режиме реального времени. В то же время проникновение в кровоток ЦОК нарастает только во время прогрессирования заболевания [49, 52]. Примечательно, что только у 13% пациентов с РМЖ, вошедших в клиническое исследование COMET, в исходной точке не было обнаружено в плазме крови ни цоДНК, ни ЦОК, при этом процент «плазма-негативных» случаев при детекции каждого маркера по отдельности был значительно выше – 26–28% [53].

Анализ спектра мутаций в цоДНК с помощью метода секвенирования нового поколения (next generation sequencing, NGS) в сочетании с иммунофенотипированием ЦОК имеет ещё одно потенциально важное применение: полученные таким образом данные с высокой достоверностью предсказывают вероятные маршруты метастатического распространения первичной опухоли [52].

Циркулирующие внеклеточные везикулы. Внеклеточные везикулы (ВВ) представляют собой устойчивые фосфолипидные двухслойные пузырьки, активно секретируемые живыми клетками (в том числе злокачественными) и в достаточных концентрациях циркулирующие в крови, асцитной жидкости, грудном молоке, слюне, спинномозговой жидкости и других биологических средах организма [54]. Полагают, что основным назначением ВВ является межклеточная коммуникация [55]. Согласно классификации Extracellular Vesicle Association, везикулы различного происхождения и размера подразделяются на три типа: экзосомы (40–150 нм), микровезикулы (40–1000 нм) и апоптотические тельца (800–5000 нм) [30, 56]. Экзосомы являются наиболее изученным подтипом ВВ; благодаря стабильности в крови, проникающим и миграционным способностям они влияют на развитие и диссеминацию опухолевых клеток посредством репрограммирования иммунного микроокружения и молекулярного транспорта [57].

Экзосомы наполнены разнообразными молекулами, в основном РНК и белками, которые могут выполнять роль медиаторов онкологически значимых клеточных процессов и, таким образом, способствовать росту опухоли в отдалённых преметастатических нишах [48]. Помимо белок-кодирующих РНК, в экзосомальной фракции из плазмы крови были обнаружены регуляторные микроРНК и lncРНК, тРНК, малые ядрышковые РНК (snoRNA) [58]. Все перечисленные экзосомальные молекулярные маркеры поддаются экстракции, количественному и качественному анализу и, ввиду своего обилия в периферической крови, они даже более информативны, чем микроколичества цоДНК или единичные ЦОК [5]. В отличие от свободно циркулирующих бесклеточных молекул, экзосомальные РНК защищены от деградации липидной мембраной. Они годятся для ранней диагностики, прогнозирования течения болезни и, что особенно ценно, мониторинга её ответа на терапию в реальном времени, так как производятся живыми опухолевыми клетками непосредственно в момент воздействия [48, 59]. Важно, что подобные циркулирующие везикулы потенциально способны влиять на эффективность терапии. Так, например, HER2-положительные экзосомы синтезируются клетками РМЖ в качестве «приманки» для анти-HER2-препаратов, тем самым ограничивая их активность в отношении неопластических клеток [60]. Экзосомы, синтезированные опухолевыми фибробластами, могут способствовать приобретению устойчивости неоплазмы к радиотерапии за счёт усиления роста стволовых клеток и распространению свойств резистентности между очагами. Предполагается, что медиатором этого процесса является микроРНК miR-93-5p [61]. miR-934, miR-186-5p, miR-497-5p и miR-29a-3p, переносимые экзосомами, были идентифицированы как регуляторы прогрессии РЛ, что позволяет рассматривать их как потенциальные биомаркеры [62, 63]. Экзосомальные lncРНК, такие как ZEB2-AS1, UFC1 и circUSP7, а также circSATB2 и опухолевые экзосомальные белки продемонстрировали потенциал для ранней диагностики РЛ [30, 64]. По некоторым данным, иммуногистохимическая окраска ВВ с большой точностью и чувствительностью характеризует статус экспрессии в опухоли некоторых клинически значимых молекул, таких как HER2 или PD-L1 [65, 66]. На поверхности экзосом располагаются тканеспецифические белки-интегрины, которые обеспечивают доставку содержимого по заданному «адресу» – в клетки преметастатической ниши [67, 68]. Анализ «интегринового кода» экзосом с помощью иммуноблоттинга или иммуноферментного анализа (ELISA) может предоставлять информацию о потенциальной локализации метастазов, а поверхностные эпитопы мембран дают сведения о клетках-продуцентах экзосом [30].

Ключевым и наиболее сложным этапом молекулярной диагностики на основе экзосом является их эффективная экстракция и очистка. Для этого разработаны методы с использованием гель-фильтрационной хроматографии исключения по размеру (size exclusion chromatography, SEC), преципитационной иммуноаффинной хроматографии, микрофлюидики и ультрацентрифугирования [48, 69]. Техническая нетривиальность преаналитических этапов препятствует широкому внедрению этого варианта ЖБ в клиническую практику. Привлекательной является идея применения в терапии искусственных экзосом, нагруженных онкосупрессорными микроРНК или токсичными препаратами [70]. Встраивание в мембрану таких карго-конструкций специфического набора интегринов обеспечит таргетную доставку содержимого в опухолевые клетки определённого гистотипа [71].

Белковые маркеры. ЖБ, основанная на обнаружении белковых биомаркеров в периферической крови, была внедрена в клиническую практику значительно раньше других разновидностей ЖБ, но до сих пор имеет большой потенциал для выявления и мониторинга онкологических заболеваний [72]. В табл. 1 представлен обзор циркулирующих белковых маркеров, которые ассоциированы с разными видами рака, включая как признанные и повсеместно распространённые (CA-125, CEA, PSA, NSE), так и менее изученные (ITGAV, GAL-1, HE4 и др.). Измерение в крови уровня простатического специфического антигена (prostate-specific antigen, PSA, ПСА) было рекомендовано Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (Food and Drug Administration, FDA) для идентификации рака предстательной железы ещё в 1986 году, и этот онкомаркер до сих пор широко используется, однако его реальная клиническая значимость постоянно обсуждается. Дело в том, что повышенный уровень PSA специфичен не только для РП, но и для других распространённых патологий, таких как простатит и доброкачественная гиперплазия предстательной железы [73]. Более того, существует целый ряд факторов (возраст, расовая принадлежность, индекс массы тела, приём лекарств и др.), которые необходимо учитывать, чтобы корректно определять индивидуальное пороговое значение этого показателя. По этим причинам диагностика на основании одного только PSA в значительной доле случаев приводит к ложноположительным результатам тестирования [74].

 

Таблица 1. Белковые онкомаркеры, циркулирующие в крови

Белок	Локализация опухоли	Комментарий	Ссылка
CA-125	РЯ, другие раки: РТМ, РЛ, РМЖ, РПЖ, лимфомы	входит в CancerSEEK	[75, 76]
CEA	РТК, РЖ, РМЖ, РПЖ, РЛ, РЩЖ	входит в CancerSEEK	[75, 76]
CA19-9	РПЖ, холангиокарцинома, РТК, РЖ, рак пищевода, печени	входит в CancerSEEK; классический биомаркер	[75–77]
HGF	РЛ, РТК, рак почки, РМЖ, РП	входит в CancerSEEK; проангиогенный фактор	[75, 76]
OPN	РМЖ, РПЖ, рак печени, РЯ, РЛ	входит в CancerSEEK	[75, 76]
MPO	РЯ и другие	входил в первую версию CancerSEEK; маркер активации нейтрофилов	[75]
TIMP-1	РТК, РЖ, РЯ, РПЖ и другие	входит в CancerSEEK; хорошо дополняет CA19-9. Универсальный, но низкоспецифичный маркер	[75–77]
PRL	РМЖ, РЛ, РЯ (?)	входит в CancerSEEK	[75, 76]
CA15-3	РМЖ	вошёл в новую версию CancerSEEK	[76]
AFP	рак печени, герминогенные опухоли	вошёл в новую версию CancerSEEK	[76]
HABP2, CD163, AFP, PIVKA-II	рак печени	достаточная предиктивная ценность. Из дополнений к AFP: PIVKA-II – самый ценный маркер	[78]
HE4	РЯ	дополняет CA-125, более специфичный, менее чувствительный; превосходит CA-125 по аналитическим показателям у пременопаузальных женщин	[79]
ITGAV	РЯ	дополняет CA-125 + HE4	[80]
SEZ6L	РЯ	дополняет CA-125 + HE4	[80]
CYFRA21-1	РЛ	известный дополнительный маркер для РЛ	[81]
Pro-SFTPB	РЛ	известный дополнительный маркер для РЛ	[82]
NSE	мелкоклеточный РЛ, нейроэндокринный рак, нейробластома; другие: немелкоклеточный РЛ, рак печени, саркома Меркеля	хорошо известный маркер. Относительно редкие опухоли	[83]
Хромогранин А (chromo-granin A)	нейроэндокринный рак	хорошо известный маркер. Относительно редкие опухоли	[84]
ProGRP	мелкоклеточный РЛ	превосходит более традиционный NSE при выявлении этой цели	[81]
S100	меланома	хорошо известный маркер	[84]
SCC	плоскоклеточный РЛ, другие плоскоклеточные раки	низкая чувствительность	[81]
PSA	РП	субоптимальные аналитические характеристики	[85]
SPARC	BRCA1/2+ РЯ	именно у носителей BRCA1/2 очень значительно повышается концентрация при возникновении РЯ	[86]
THBS1	BRCA1/2+ РЯ	именно у носителей BRCA1/2 очень значительно повышается концентрация при возникновении РЯ	[86]
CA 72-4	РЖ, РЯ	—	[84]
CA27.29	РМЖ	—	[84]
Тиреоглобулин (thyroglobulin)	РЩЖ	—	[84]
Кальцитонин (сalcitonin)	РЩЖ	работает в случае мутаций RET	рекомендации Американской тиреоидной ассоциации (ATA guidelines)
Мезотелин (mesothelin)	мезотелиома	—	[87]
beta-hCG	трофобластическая болезнь, рак яичка	беременность может быть причиной ложноположительных результатов	[84]
LDH	герминогенные опухоли, меланома	—	[88]
β2-микроглобулин (beta-2 microglobulin, β2-M)	миелома, хронический лимфоцитарный лейкоз, лимфомы	—	[88]
CD20; CD19, CD22, CD25, CD30, CD33	неходжкинская лимфома, другие гемобластозы	—	[88]
GAL-1	РПЖ	—	[89]
GAL-3	РПЖ	—	[89]
THBS2	РПЖ	—	[89]

Примечание. РЖ – рак желудка, РПЖ – рак поджелудочной железы, РТМ – рак тела матки, CA-125 – раковый антиген-125.

 

Другой популярный онкомаркер, содержащийся в сыворотке крови, раковый антиген-125 (CA-125), на протяжении последних четырёх десятилетий широко применялся в качестве первичного маркера РЯ [90]. Однако методам, используемым для тестирования уровня CA-125 в крови, не хватает чувствительности (~75%) и специфичности (~94%), необходимых для своевременного выявления РЯ в популяционных масштабах [91]. Рост уровня CA-125 в сыворотке наблюдается при менструации, эндометриозе и беременности, что может быть причиной ложноположительного теста в значительном числе случаев [92, 93]. Высокая концентрация СА-125 в сыворотке обнаруживается у 75–90% больных РЯ на поздних стадиях и только в 23–50% случаях раннего РЯ [93]. Таким образом, сейчас принято считать, что этот биомаркер сам по себе не годится для своевременной диагностики заболевания, он рутинно используется для мониторинга эффективности терапии только в случаях достоверно установленного повышения уровня СА-125 до начала лечения.

Повысить информативность «белковой» ЖБ можно за счёт включения в панели для тестирования дополнительных белковых маркеров [1], однако даже самые современные протеомные методы количественного анализа циркулирующих белков не достигают необходимой диагностической точности [2, 94]. Гораздо более перспективными являются подходы, сочетающие детекцию белковых и цоДНК-маркеров, как это было реализовано, например, в коммерческой панели CancerSEEK [8, 75].

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

При всём техническом совершенстве методов молекулярного анализа циркулирующих онкомаркеров, ЖБ, выполненная на базе единственного аналита, имеет ограниченную информативность. Мультипараметрический подход, объединяющий результаты тестирования нескольких разнородных циркулирующих фракций, может стать гораздо более чувствительным и полнее отражать характеристики заболевания [95, 96]. Однако наряду с дополнительными возможностями в ходе реализации такого комбинированного исследования возникают проблемы, которые важно признать и решить.

Прежде всего, преаналитический этап мультимодальной ЖБ, связанный со сбором, хранением и подготовкой биоматериала, требует стандартизации и унификации протоколов. Действительно, детекция разнородных циркулирующих биомаркеров – нуклеиновых кислот, клеток, экзосом и белков – основана на специфических методиках хранения и экстракции. Таким образом, для надёжного анализа могут понадобиться разные пробирки с консервантами для взятия крови [97]. Следовательно, для проведения комбинированных тестов будет необходим больший объём крови, чем обычно требуется, что может оказаться затруднительным для пациента. Чтобы минимизировать необходимое количество крови и обеспечить сохранность аналитов, были разработаны протоколы, позволяющие параллельно изолировать несколько биомаркеров из одной аликвоты. Так, например, многопараметрический подход ELIMA («Всё из одного образца крови») включал в себя анализ экзосомальной РНК, мРНК из ЦОК, геномной ДНК из ЦОК и цоДНК всего из 18 мл крови с ЭДТА [98, 99]. Интеграция этих четырёх аналитов позволила одновременно учитывать транскрипционную и геномную сложность опухоли; такая модификация ЖБ продемонстрировала высокую чувствительность и прогностическую значимость.

Ещё одним примером успешного применения мультимодального теста для скрининга онкологических заболеваний явилась коммерческая панель CancerSEEK, сочетающая девять белковых онкомаркеров и 61 мутантный локус в цоДНК. В исследовании-прототипе CancerSEEK применили в отношении 1005 пациентов, у которых были диагностированы карциномы восьми разных локализаций (яичника, печени, желудка, поджелудочной железы, пищевода, колоректальной, лёгких и молочной железы) на разных стадиях прогрессирования. Пациентов, выявленных при скрининге, подвергали верифицирующему исследованию при помощи ПЭТ-КТ. Заболевание было детектировано со специфичностью > 99% и с чувствительностью 43%, 73% и 78% для стадий I, II и III соответственно. Показано клиническое и экономическое преимущество подобного подхода перед стандартными рекомендациями по диспансеризации. Эти результаты обнадёживают, но очевидно, что методу есть куда совершенствоваться – более половины случаев рака I стадии оказались пропущенными [75, 100]. По-видимому, будущее ЖБ лежит именно в области создания специализированных мультимодальных панелей, комбинирующих ДНК-, РНК- и белковые маркеры клеточного и экзосомального происхождения с учётом молекулярно-патогенетических особенностей опухолей разных локализаций и оптимизированных под конкретную задачу – первичный скрининг, детекция остаточной опухоли, прогнозирование или мониторинг ответа на терапию.

Вклад авторов. Е.Ш. Кулигина – исходная концепция работы, написание текста, иллюстрации; Г.А. Янус – обсуждение и доработка; Е.Н. Имянитов – редактирование текста статьи и обсуждение.

Финансирование. Работа выполнена при поддержке Российского научного фонда (проект № 23-45-10038).

Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Соблюдение этических норм. Настоящая статья не содержит описания выполненных авторами исследований с участием людей или животных в качестве объектов.

About the authors

E. Sh. Kuligina

Petrov National Medical Research Center of Oncology

Author for correspondence.
Email: kate.kuligina@gmail.com
Russian Federation, 197758, Saint Petersburg

G. A. Yanus

Petrov National Medical Research Center of Oncology; Saint Petersburg State Pediatric Medical University

Email: kate.kuligina@gmail.com
Russian Federation, 197758, Saint Petersburg; 194100, Saint Petersburg

E. N. Imyanitov

Petrov National Medical Research Center of Oncology; Saint Petersburg State Pediatric Medical University

Email: kate.kuligina@gmail.com
Russian Federation, 197758, Saint Petersburg; 194100, Saint Petersburg

References

Supplementary files