Экспрессия мРНК кальпаинов и их активность в злокачественном и диспластически измененном эпителии верхних дыхательных путей

 Background. The calpain proteolytic system plays an important role in the development of cancer. Detection of early cancer in the upper respiratory tract is often challenging, as symptoms are largely non-specific, and most cases are diagnosed at an advanced stage.Aim. To identify candidate markers of transition from premalignant lesions to invasive carcinoma, we studied mRNA expression levels of CAPN1 and CAPN2 and the total activity of calpains in the tumor tissues of patients with head and neck squamous cell carcinoma (HNSCC) and in the epithelial dysplasia-affected tissues of patients with chronic diseases of the upper respiratory tract.Materials and methods. The study included 32 patients with HNSCC (Т1-3N0-1М0) and 12 patients with chronic diseases of the upper respiratory system associated with epithelial dysplasia. The expression levels of CAPN1 and CAPN2 were assessed using real-time polymerase chain reaction (PCR). The calpain activity was determined by hydrolysis of the fluorogenic Suc-LLVY-AMC oligopeptide.Results. The mRNA expression levels of CAPN1 and CAPN2 were respectively 3 and 4 times higher in the tumor tissue of patients with HNSCC than in the tissue of patients with endothelial dysplasia in the upper respiratory tract. The level of calpain activity was 4.4 times higher in patients with HNSCC than in patients with epithelial dysplasia of different severity.Conclusion. The elevated mRNA expression levels of CAPN1 and CAPN2 and their activity in the tumor tissues of patients with HNSCC compared to patients with chronic respiratory diseases associated with epithelial dysplasia are likely to characterize a high potential for transition from precancerous lesion to cancer. To clarify the role of calpains in the carcinogenesis of HNSCC, further studies of intact tissues using animal models are required.   Актуальность. Кальпаиновая протеолитическая система играет важную роль в развитии злокачественных опухолей. В настоящее время диагностика рака верхних дыхательных путей на ранних стадиях проводится редко, заболевание часто характеризуется запущенностью опухолевого  процесса.С целью поиска кандидатных маркеров перехода  предопухолевых заболеваний в злокачественные изучали уровни экспрессии мРНК CAPN1, CAPN2 и общей активности  кальпаинов в опухолевой ткани пациентов с плоскоклеточным раком головы и шеи (ПРГШ) и в  диспластически измененном эпителии верхних дыхательных путей.Материалы и методы. В исследование были включены 32 пациента с ПРГШ (Т1-3N0-1М0), группу больных с предопухолевой патологией составили 12 пациентов с  хроническими заболеваниями верхних отделов дыхательной системы, ассоциированными с  диспластическими изменениями эпителия различной  степени. Уровень экспрессии мРНК CAPN1 и CAPN2 оценивался с помощью полимеразной цепной реакции в  режиме реального времени. Активность кальпаинов  определяли по гидролизу флуорогенного олигопептида Suc-LLVY-AMC.Результаты. Показано увеличение уровня экспрессии мРНК CAPN1 и CAPN2 (в 3 и 4 раза соответственно) в опухолевой ткани у пациентов с ПРГШ в сравнении с диспластически  измененным эпителием верхних дыхательных путей. Также отмечен высокий уровень активности кальпаинов у больных  ПРГШ, который в 4,4 раза превышал показатели, полученные для пациентов с диспластическими  изменениями эпителия различной степени.Заключение. Вероятно, увеличение уровня мРНК CAPN1 и  CAPN2 и общей активности кальпаинов в опухолевых тканях  пациентов с ПРГШ в сравнении с пациентами с  хроническими заболеваниями, ассоциированными с  диспластическими изменениями различной степени, может  играть важную роль в процессе перехода предрака в рак. Для полного установления роли кальпаинов в  канцерогенезе ПРГШ необходимо дальнейшее проведение подобных исследований в интактной ткани, что возможно  только на экспериментальных моделях.

Особенности протеома сыворотки крови больных плоскоклеточными карциномами головы и шеи

We compared the serum proteome profiles of squamous cell head and neck carcinoma patients with metastases, without metastases and healthy volunteers using the combination of gradient gel-electrophoresis (1D-SDS PAGE) and mass-spectrometry. The study showed the difference in the serum proteome between healthy volunteers and squamous cell head and neck carcinoma patients with metastases and without clinical evidence of disease progression. Proteins in the serum proteome of patients with  squamous cell head and neck carcinoma that participate in various cellular processes can be suggested fur further study as potential markers of cancer progression.Представлены результаты сравнительной оценки протеома сыворотки крови в группах больных ПКГШ с метастазами, без метастазов и здоровых волонтеров с помощью комбинации методов 1D-SDS PAGE градиентного гель-электрофореза и массспектрометрического анализа. Предложенный дизайн исследования показал, что протеом сыворотки крови в группах здоровых волонтеров и больных ПКГШ с метастазами и без клинического проявления прогрессирования заболевания различен. В сывороточном протеоме больных ПКГШ представлены белки, участвующие в различных клеточных процессах, которые могут быть предложены для дальнейшего изучения в качестве потенциальных маркеров опухолевой прогрессии

ПРОТЕИНФОСФАТАЗА 1В В ПАТОГЕНЕЗЕ РАКА ГОРТАНИ И ГОРТАНОГЛОТКИ

To predict the development and clinical course of squamous cell head and neck carcinoma (SCHNC), we studied the level of protein phosphatase 1B (РРМ1В) using the proteomic analysis. Verification of the results of proteomic analysis by ELISA showed that the level of РРМ1В in blood serum of patients with SCHNC depended on the disease stage. The level of РРМ1В in the blood serum of patients with stage T1N0M0 cancer was higher than that observed in the control group and in patients with chronic hyperplastic laryngitis. In tumor tissue, the level of РРМ1В was associated with the size of the primary tumor and the presence of metastases. In tumor tissue, the level of РРМ1В was also higher in patients with stage T1N0M0 than in patients with chronic hyperplastic laryngitis. The data obtained indicate that the level of РРМ1В can be used for early detection and prediction of the clinical course of SCHNC. Further studies with larger cohorts of patients are required to evaluate the prognostic significance of the РРМ1В level.Для прогноза развития и течения одного из агрессивных социально значимых заболеваний – плоско-клеточного рака головы и шеи (ПРГШ) протеомным анализом определили ряд показателей, в числе которых находится протеинфосфатаза 1В (РРМ1В). Верификация результатов протеомного анализа методом ИФА показала, что содержание РРМ1В в сыворотке крови больных ПРГШ различалось в зависимости от стадии патологического процесса и коррелировало с размером первичной опухоли. У больных ПРГШ T1N0M0 стадии в сыворотке крови выявлен более высокий уровень РРМ1В в отличие от больных в группах контроля и с хроническим гиперпластическим ларингитом (ХГЛ) с дисплазией эпителия (DII–III). Содержание РРМ1В в опухолевой ткани было связано с размером первичного опухолевого очага и наличием метастазов. При ПРГШ T1N0M0 стадии в опухолевой ткани выявлен более высокий уровень РРМ1В в отличие от группы больных с хроническим гиперпластическим ларингитом. Получены результаты, свидетельствующие о возможности использования определения РРМ1В для ранней диагностики и прогноза течения ПРГШ. Для выяснения прогностического значения уровня РРМ1В необходимы дополнительные исследования с увеличением числа больных в группах

ЦИРКУЛИРУЮЩИЕ АКТИН-СВЯЗЫВАЮЩИЕ БЕЛКИ ПРИ ПРОГРЕССИРОВАНИИ РАКА ГОРТАНИ И ГОРТАНОГЛОТКИ

High aggressiveness of laryngeal and hypopharyngeal squamous cell carcinomas dictates the necessity of studying the molecular mechanisms of metastasis. Cancer metastasis is associated with remodeling of the cytoskeleton, which is carried out by actin-binding proteins (ABPs). Currently, there is insufficient data on the feasibility of determining the level of circulating ASBs in lymphogenous metastasis of laryngeal cancer (LC). Material and Methods. Blood serum analysis was carried out in 42 LC patients and 15 healthy volunteers using ELISA kits on a microplate ELISA reader Multiskan FC 100 (ThermoFisher Scientific). Among ASBs, cofilin1 (CFL1), fascin1 (FSCN1), ezrin (EZR), profilin1 (PFN1), adenylyl cyclase associated protein 1 (CAP1) were studied. Statistical processing of the results was performed using the Statistica 6.0 software package. Results. It was shown that the serum level of CAP1 was significantly higher in patients with LC compared with the group of healthy volunteers (p=0.00). As the size of the primary tumor increased, the levels of FSCN1, CAP1 and PFN1 significantly increased. The level of FSCN1 was 10 times higher and the level of CAP1 was 40% higher in LC patients with metastases than in LC patients without metastases. Thus, among the studied ASBs, FSCN1, CAP1, and PFN1 play an important role in the pathogenesis of LC. Conclusion. The results of the serum level of ASB in LC were obtained for the first time, and they determine the fundamental basis for the development of new methods for predicting the development of metastases.Высокая агрессивность плоскоклеточного рака гортани и гортаноглотки (РГ) определяет проблему изучения молекулярных механизмов его метастазирования. Метастазирование злокачественных опухолей связано с ремоделированием цитоскелета, которое осуществляют актин-связывающие белки (АСБ). В настоящее время недостаточно данных о возможности определения уровня циркулирующих АСБ при лимфогенном метастазировании РГ. Материал и методы. Анализ сыворотки крови 42 больных РГ и 15 здоровых волонтеров проводили с помощью ИФА наборов на микропланшетном ИФА ридере Multiskan FC 100 (ThermoFisher Scientific). Из числа АСБ были изучены кофилин 1 (CFL1), фасцин 1 (FSCN1), эзрин (EZR), профилин 1 (PFN1), аденилил-циклаза ассоциированный протеин 1 (CAP1). Статистическая обработка результатов выполнена с применением пакета программ Statistica 6.0. Результаты. Показано, что сывороточный уровень САР1 значимо выше у больных РГ по сравнению с группой здоровых волонтеров (р=0.00). С увеличением размера первичной опухоли значимо увеличивался уровень FSCN1, САР1 и PFN1. В группе больных РГ с лимфогенными метастазами уровень FSCN1 был выше в 10 раз, а уровень САР1 – на 40 % по сравнению с неметастазирующими опухолями. Таким образом, из изученных АСБ в патогенезе РГ важную роль играют FSCN1, САР1 и PFN1. Заключение. Данные о сывороточном уровне АСБ при РГ получены впервые и определяют фундаментальную базу для разработки новых способов прогнозирования развития метастазов

CАР1 – СЫВОРОТОЧНЫЙ МАРКЕР РАННЕЙ ДИАГНОСТИКИ РАКА ГОРТАНИ И ГОРТАНОГЛОТКИ

Squamous cell carcinoma of head and neck (SCCHN) is often asymptomatic until it reaches the advanced stage. Currently, there are no available markers that can accurately predict the risk of progression of epithelial dysplasia to squamous cell carcinoma. The purpose of the study was to evaluate the feasibility of using the level of adenylyl cyclase-associated protein 1 (CAP-1) in the blood serum to identify groups of increased risk of cancer in patients with chronic laryngeal and hypopharyngeal hyperplasia associated with epithelial dysplasia. Material and methods. The blood serums from 45 patients with SCCHN (T1–4N0–3M0), 12 patients  with chronic inflammatory laryngeal and hypopharyngeal diseases and 15 heath subjects were examined. The blood analysis was performed using the CAP1 ELISA kit (Cusabio) on the Biochrom Anthos 2020 Microplate IEA Reader. Results. The serum level of САР1 was higher by 75 % in patients with SCCHN (Т1N0M0) than in patients with chronic hyperplastic laryngitis. Moreover, differences in the serum level of САР1 were observed between healthy subjects and patients with chronic laryngeal hyperplasia. In SCCHN patients with regional metastases, CAP1 concentration in the blood serum was 2 times higher compared to that observed in SCCHN patients without regional metastases (p≤0.01). Conclusion. The study results showed the feasibility of using the level of CAP1 for distinguishing patients with chronic hyperplastic laryngitis from those with laryngeal cancer, as well as for early detection of SCCHN and the development of new method for prediction of disease.Плоскоклеточный рак головы и шеи (ПРГШ) часто характеризуется бессимптомным течением и плохим прогнозом. Для потенциально злокачественных эпителиальных дисплазий на данный момент не существует точных критериев, способных предсказать их переход в рак.Цель исследования – оценка возможности использования определения аденилил циклаза ассоциированного протеина 1 (САР1) в сыворотке крови для формирования групп онкологического риска больных хроническими гиперпластическими процессами гортани и гортаноглотки, ассоциированными с диспластическими изменениями в эпителии.Материал и методы. Исследовалась сыворотка крови 45 больных ПРГШ (T1–4N0–3M0), 12 человек с хроническими воспалительными заболеваниями гортани и гортаноглотки (ХГЛ) и 15 здоровых волонтеров. Анализ сыворотки крови проводили с помощью ИФА набора CAP1 ELISA kit (Cusabio) на микропланшетном ИФА ридере Anthos Reader 2020 (Biochrom).Результаты. Анализ содержания САР1 в сыворотке крови больных всех представленных групп показал различия в зависимости от стадии патологического процесса. Сывороточный уровень САР1 на 75 % был значимо выше у больных ПРГШ со стадией заболевания Т1N0M0 по сравнению с группой больных ХГЛ с дисплазией II–III степени.  Было отмечено значимое различие в группах здоровых лиц и больных ХГЛ. В группе больных ПРГШ с регионарными метастазами содержание САР1 в сыворотке крови было выше в 2 раза (р≤0,01), чем у больных без метастазов в регионарные лимфоузлы.Заключение. Результаты исследования показали принципиальную возможность использования определения содержания САР1 для дифференциальной диагностики больных ХГЛ и раком гортани, а также для ранней диагностики ПРГШ и перспективность для разработки нового метода прогноза течения заболевания

ОЦЕНКА ВНЕКЛЕТОЧНОГО И ВНУТРИКЛЕТОЧНОГО ПРОТЕОЛИЗА ПРИ ПРЕДОПУХОЛЕВЫХ И ОПУХОЛЕВЫХ ЗАБОЛЕВАНИЯХ ГОРТАНИ

The expression of matrix metalloproteinase (MMP) genes and activity of proteasomes and calpains were studied in patients with precancerous laryngeal lesions and laryngeal cancer. A significant increase in MMP-1 and MMp-14 gene expression was shown in laryngeal cancer tissue compared to that observed in dysplastic laryngeal tissue. Furthermore, the activity of proteasomes and calpains was significantly higher in laryngeal cancer tissue than in dysplastic laryngeal tissue. The results obtained indicate that extracellular and intracellular proteases play an important role in the development of laryngeal cancer. The detected features of pathogenesis of laryngeal dysplasia and laryngeal cancer will allow the additional objective criteria for predicting the risk for malignancy to be identified.Проведено исследование экспрессии генов матриксных металлопротеиназ, активности протеасом и кальпаинов при предопухолевых и опухолевых заболеваниях гортани. Показано достоверное увеличение экспрессии генов ММП-1 и ММП-14 при сравнении диспластически измененного эпителия с опухолевой тканью рака гортани. Кроме того, обнаружено, что активность протеасом и активность кальпаинов в ткани опухоли гортани были достоверно выше по сравнению с таковыми в ткани при дисплазии слизистой оболочки гортани. Полученные результаты свидетельствуют о том, что внеклеточные и внутриклеточные протеазы играют важную роль в развитии рака гортани. Выявленные особенности патогенеза диспластических процессов и рака гортани в дальнейшем позволят выделить дополнительные объективные критерии, которые позволят прогнозировать риск развития злокачественного новообразования

ЭКСПРЕССИОННЫЙ ПРОФИЛЬ МИКРОРНК ПРИ ПЛОСКОКЛЕТОЧНОМ РАКЕ ГОЛОВЫ И ШЕИ

Head and neck squamous cell carcinoma (HNSCC) is a highly aggressive disease with long asymptomatic course. New molecular prognostic markers are urgently needed to identify patients at high risk for developing lymph node metastasis. MicroRNAs (miRNAs) are a recently discovered class of small non-coding RNAs. Based on literature and our data, we have chosen 12 miRNAs (miRNA-21, -221, -222, -155, -205, -20a, -125b, -146b, -181b, -200a, -126, -451), involved in HNSCC carcinogenesis. Using real-time quantitative polymerase chain reaction analysis, we have shown a change in the expression miRNA in tumor tissue compared to unmodified tissue. Significant upregulation of five miRNAs: miRNA-21, -155, -181b, -126, -451 (p<0.05) has been shown in tumors. MiRNA-126 has been found to be highly expressed in metastasis tissue (p<0.05), and can be an important factor in understanding the processes of metastasis and development of a new prognostic marker.Плоскоклеточные карциномы головы и шеи (ПКГШ) отличаются высокой агрессивностью и длительным бессимптомным течением. Диагностика заболевания на ранних стадиях и оценка риска метастазирования, а также прогноза течения опухолевого процесса являются приоритетной задачей современной клинической онкологии, что требует поиска и разработки новых прогностических маркеров заболевания. Такими маркерами могут служить микроРНК (миРНК) – относительно недавно открытый класс малых некодирующих РНК. На основании литературных данных и собственных исследований мы выбрали 12 миРНК (миРНК-21, -221, -222, -155, -205, -20a, -125b, -146b, -181b, -200a, -126, -451), участвующих в процессе канцерогенеза ПКГШ. Методом ПЦР в реальном времени определены изменения уровня экспрессии выбранной группы миРНК в опухоли по сравнению с неизмененной тканью. Установлено увеличение уровня экспрессии 5 миРНК: миРНК-21, -155, -181b, -126, -451 (p<0,05) – непосредственно в опухоли по сравнению с окружающей неизмененной тканью. Также в результате исследования получены данные, указывающие на различия в содержании миРНК-126 между опухолями с наличием и без метастазов в регионарные лимфоузлы (p<0,05), что может быть важным аспектом в понимании процессов метастазирования и разработки нового прогностического маркера

Baseline characteristics of patients in the reduction of events with darbepoetin alfa in heart failure trial (RED-HF)

<p>Aims: This report describes the baseline characteristics of patients in the Reduction of Events with Darbepoetin alfa in Heart Failure trial (RED-HF) which is testing the hypothesis that anaemia correction with darbepoetin alfa will reduce the composite endpoint of death from any cause or hospital admission for worsening heart failure, and improve other outcomes.</p> <p>Methods and results: Key demographic, clinical, and laboratory findings, along with baseline treatment, are reported and compared with those of patients in other recent clinical trials in heart failure. Compared with other recent trials, RED-HF enrolled more elderly [mean age 70 (SD 11.4) years], female (41%), and black (9%) patients. RED-HF patients more often had diabetes (46%) and renal impairment (72% had an estimated glomerular filtration rate <60 mL/min/1.73 m2). Patients in RED-HF had heart failure of longer duration [5.3 (5.4) years], worse NYHA class (35% II, 63% III, and 2% IV), and more signs of congestion. Mean EF was 30% (6.8%). RED-HF patients were well treated at randomization, and pharmacological therapy at baseline was broadly similar to that of other recent trials, taking account of study-specific inclusion/exclusion criteria. Median (interquartile range) haemoglobin at baseline was 112 (106–117) g/L.</p> <p>Conclusion: The anaemic patients enrolled in RED-HF were older, moderately to markedly symptomatic, and had extensive co-morbidity.</p&gt