Paraffin embedded cancer tissue 2D terahertz imaging and machine learning analysis

Absorption spectra of paraffin-embedded prostate and adenocarcinoma cancer tissues an

Роль белка TRIM16 в развитии злокачественных новообразований

Тhe protein TRIM16 is involved in key intracellular processes, such as proliferation, cell differentiation and programmed death, including intrinsic and extrinsic apoptosis, autophagy-dependent cell death and immunogenic cell death. The TRIM16 protein acts the proteins TPD43, Gli-1, RARβ, Snail components and MAPK signaling pathway, cadherins, caspases and is also associated with the regulation  of the immune system via direct and indirect mechanisms. The influence of TRIM16 protein on the pathogenesis of hormone-dependent tumors is well-known. Further study of the TRIM16 role in the development and progression of malignant neoplasms will form the basis for  the development of new methods for predicting the course of the malignant process.Белок TRIM16 участвует в ключевых внутриклеточных процессах, таких как пролиферация, дифференцировка клеток и программированная гибель клеток, включающая апоптоз по внутреннему и внешнему пути, аутофагию и иммунногенную гибель клеток. Действие TRIM16 по прямым и опосредованным механизмам касается белков TPD43, Gli-1, RARβ, компонентов Snail- и MAPK-сигнального пути, кадгеринов, каспаз, а также связано с регуляцией действия иммунной системы. В настоящее время выявлено значение белка TRIM16 в патогенезе гормонозависимых опухолей. Дальнейшее изучение роли белка TRIM16 в развитии и прогрессии злокачественных новообразований создаст основу для разработки новых методов прогноза течения злокачественного процесса

ВЛИЯНИЕ ТРАНСКРИПЦИОННЫХ ФАКТОРОВ, VEGF И ПРОТЕИНАЗ НА прогрессирование РАКА ПОЧКИ

Introduction. The efficacy of anticancer treatment depends on biological factors of tumor.The aim of the study was to determine the activity of proteasomes and calpains and to  reveal their association with VEGF, HIF-1α and NF-κΒ expressions in normal, primary and metastatic renal cell carcinoma (RCC) tissues.Methods. Ninety-three patients with renal cell carcinoma were included into the study. The expression levels of transcription factor and VEGF were measured using ELISA kits. The  levels of proteasome subunits were measured by Western Blotting. Proteasome and calpain  activities were determined using specific fluorogenic  substrates.Results. We revealed inactivation of proteolysis in patients with kidney cancer. Disease advance was associated with a significant depression of cellular proteolysis and increase in  transcription and growth factor levels in primary kidney cancer tissues. The proteolysis  activation was found in metastatic tissues.Conclusions. Our results suggest that NF-κΒ, HIF-1α and VEGF transcription factors and intracellular proteolytic systems are involved in kidney cancer progression.Введение. Эффективность противоракового лечения зависит от биологических факторов опухоли.Цель исследования – определить активность протеасом и кальпаинов и выявить их связь с содержанием  VEGF, HIF-1α и NF-κΒ в опухолевых, неизмененных и метастатических тканях карциномы почек (RCC).Материал и методы. В исследование были включены 93 пациента с почечно-клеточным раком. Содержание  транскрипционных факторов и VEGF определяли методом ИФА. Количественный состав протеасом исследовали  методом Вестерн-блоттинг. Активность протеасомы и кальпаина определяли с использованием специфического флюорогенного субстрата.Результаты. Выявлена инактивация протеолиза у пациентов с раком почки. Прогрессирование заболевания  было связано со значительным снижением уровня клеточного протеолиза и ростом содержания  транскрипционных и ростовых факторов в тканях первичной опухоли. Активация протеолиза была обнаружена в метастатических тканях.Выводы. В результате проведенного исследования показано, что факторы транскрипции NF-κΒ, HIF-1α, VEGF и внутриклеточные протеолитические системы участвуют в прогрессировании рака почки

БЕЛКИ КЛЕТОЧНОЙ ПОДВИЖНОСТИ В КАРЦИНОМЕ ЭНДОМЕТРИЯ И ЭНДОМЕТРИАЛЬНОЙ ГИПЕРПЛАЗИИ: СВЯЗЬ С РИСКОМ РАЗВИТИЯ РАКА

Introduction. Proteins associated with cellular motility are known to play an important role in invasion and metastasis of cancer, however there is no evidence of their association with the development of malignant tumors including endometrial cancer (EC).The aim of the present study was to investigate the levels of actin-binding proteins, p45-Ser-β-catenin, and calpain activity in endometrial hyperplasia and in EC.Material and Methods. Total calpain activity, p45-Ser β-catenin, Arp3, gelsolin, cofillin and thymosin β-4 levels were evaluated in 43 postmenopausal patients with stage I–II endometrioid EC and 40 endometrial hyperplasia patients. Flow cytometry and Western blotting were used for expression determination of p45 Ser β-catenin and actin-biding proteins. Total calpain activity was estimated by fluorimetric method.Results. Levels of cofilin-1, thymosin β-4 and calpain activity were higher in cancer tissues than in endometrial hyperplasia. Cofilin-1 and thymosin β-4 levels were associated with the depth of myometrial invasion. The thymosin β-4 expression was correlated with the presence of tumor cervical invasion. Revealed correlations between the actin-binding proteins, p45-Ser-β-catenin and total calpain activity in endometrial hyperplasia tissue, but not in the tissue of cancer, is evidence of the involvement of these proteases in regulation of cell migration in endometrial hyperplasia. Levels of thymosin β-4, cofilin and total calpain activity are independent cancer risk factors in patients with endometrial hyperplasia.Conclusion. The level of actin-binding proteins as well as the total calpain activity were enhanced in endometrium carcinoma tissues compared to endometrial hyperplasia. The levels of thymosinβ-4, cofilin and total calpain activity in endometrial hyperplasia tissues are associated with a hyperplasia transition to cancer and may be considered as predictive biomarkers. Введение. Известно, что белки, связанные с клеточной подвижностью, играют важную роль в инвазии и метастазировании злокачественных опухолей, тем не менее нет данных об их связи с развитием новообразований, в том числе рака эндометрия (РЭ).Целью исследования было изучение уровня актин-связывающих белков, p45-Ser-β-катенина и активности кальпаинов при гиперплазии эндометрия и при РЭ.Материал и методы. Общая активность кальпаинов, уровни p45-Ser β-катенина, Arp3, гельзолина, кофиллина и тимозина β-4 были оценены у 43 больных раком эндометрия I–II стадии в постменопаузе и у 40 пациенток с гиперплазией эндометрия. Проточную цитометрию и вестерн-блоттинг использовали для определения экспрессии p45 Ser β-катенина и актин-связывающих белков. Общая активность кальпаинов оценивалась флуориметрическим методом.Результаты. Уровни кофилина-1, тимозина β-4 и активность кальпаинов были выше в тканях злокачественных опухолей, чем при гиперплазии эндометрия. Уровни кофилина-1 и тимозина β-4 были связаны с глубиной инвазии рака эндометрия в миометрий. Содержание тимозина β-4 коррелировало с наличием инвазии опухоли в шейку матки. Выявленные корреляции между актин-связывающими белками, р45-Ser-β-катенином и общей активностью кальпаинов в ткани гиперплазии эндометрия, но не в ткани рака свидетельствуют об участии этих протеаз в регуляции клеточной миграции при гиперплазии эндометрия. Уровни тимозина-4, кофилина и общая активность кальпаинов являются независимыми факторами риска развития рака у пациентов с гиперплазией эндометрия.Заключение. Уровень актин-связывающих белков, а также общая активность кальпаинов были повышены в тканях карциномы эндометрия по сравнению с гиперплазией эндометрия. Уровни тимозина-4, кофилина и общая активность кальпаинов в тканях гиперплазии эндометрия могут быть независимыми факторами риска развития рака.

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.

ЭКСПРЕССИЯ ИНСУЛИНОПОДОБНОГО ФАКТОРА РОСТА 6 ПРИ КОЛОРЕКТАЛЬНОМ РАКЕ: СВЯЗЬ С РЕЦЕПТОРОМ ИНСУЛИНОПОДОБНОГО ФАКТОРА РОСТА, АДИПОНЕКТИНОМ И ЕГО РЕЦЕПТОРАМИ

The aim of the study was to investigate the expression of insulin-like growth factor binding protein 6 (IGFBP-6) in cancer tissues in relation with clinical and morphological parameters, IGF-IR expression, serum adiponectin level and its receptors (AdipoR1, AdipoR2) in patients with colorectal cancer.Material and Methods. The study included 31 patients with colorectal cancer (T2–4N0–2M0). Serum adiponectin level, AdipoR1 and AdipoR2 expression were evaluated with ELISA. IGF-IR expression was evaluated in tumor tissue by flow cytometry. IGFBP-6 expression was evaluated with Western blotting.Results. The dependence of IGFBP-6 expression, AdipoR1, AdipoR2 on tumor invasion and lymph nodes status were revealed. There is no association IGFBP-6 expression, AdipoR1 and AdipoR2 expression and serum adiponectin level with metabolic syndrome. The revealed positive relationships between IGFBP-6 expression and AdipoR1 expression, between IGFBP-6 expression and AdipoR2 expression, between IGF-IR and AdipoR1 expression show cross-talk between IGF-IR and adiponectin/AdipoR1 pathways in colorectal carcinomas.Цель исследования – изучить экспрессию белка, связывающего инсулиноподобный фактор роста 6 (IGFBP-6), в ткани колоректального рака и проанализировать взаимосвязи с основными клинико-морфологическими параметрами, уровнем рецептора инсулиноподобного фактора роста (IGF-IR), уровнем адипонектина и его рецепторов (AdipoR1, AdipoR2).Материалы и методы. В исследование были включены 31 пациент с колоректальным раком и распространенностью опухолевого процесса T2–4N0–2M0. Экспрессия IGFBP-6 анализировалась методом Вестерн блоттинг. Сывороточный уровень адипонектина, экспрессия AdipoR1, AdipoR2 в опухолевой ткани была оценена с помощью ELISA, экспрессию IGF-RI – методом проточной цитофлуориметрии.Результаты. Обнаружена зависимость экспрессии IGFBP-6, а также AdipoR1, AdipoR2 от опухолевой инвазии и наличия лимфогенного метастазирования. У больных колоректальным раком не выявлена взаимосвязь экспрессии IGFBP-6, уровня сывороточного адипонектина, экспрессии рецепторов адипонектина AdipoR1, AdipoR2 с метаболическим синдромом.Заключение. Положительные корреляционные взаимосвязи между экспрессией IGFBP-6 и уровнем рецептора адипонектина AdipoR1, экспрессией IGFBP-6 и AdipoR2, а также между экспрессией IGF-IR и AdipoR1 свидетельствуют о перекресте IGF-IR-опосредованного и адипонектино-посредованных сигнальных путей в колоректальных карциномах

Экспрессия транскрипционных, ростовых факторов, рецепторов стероидных гормонов, LC3B в ткани папиллярного рака щитовидной железы и связь с прогнозом заболевания и риском рецидивирования

Introduction. Biological characteristics of the tumor play a major role in it’s development and progression. Currently, using the molecular markers aimed at resolving the problems in clinical oncology is becoming more important, including thyroid carcinomas. Heterogeneous contradictory data had been accumulated to date showing the ability of tumors genetic and biological parameters to predict the diseases outcome.Aim. To investigate prognostic value of transcription, growth factors, components of AKT / mTOR signaling pathway and autophagy protein LC3B in patients with papillary thyroid cancer in relation to recurrences and overall survival.Materials and methods. The study included 65 patients with T1–4N0–1M0 papillary thyroid cancer. According to the criteria of the American Thyroid Association (ATA) (2015), patients were divided into groups of patients with high, low and intermediate risk. 30 patients were classified as low risk, 23 as intermediate risk, and 12 as high risk. The BRAFV600 mutation was identified in 18 samples. The expression of transcription factors (p65 and p50 subunits of nuclear factor kappa B (NF-κB p65, NF-κB p50), hypoxia-inducible factor 1 (HIF-1), hypoxia-inducible factor 2 (HIF-2), growth factors (vascular endothelial growth factor (VEGF), receptor VEGF (VEGF-2), carbonic anhydrases of type 9 (CAIX)), AKT, c-RAF, GSK- 3β, p70S6, mammalian target of rapamycin (m-TOR), PDK, PTEN, 4E-BP1 in the tumor was assessed by real-time polymerase chain reaction (PCR). The BRAFV600 mutation was investigated using real-time allele-specific PCR. The content of the LC3B protein was examined using the Western Blot method.Results. As a result of the study, there is an increase in c-RAF expression with an increase in risk from low to high, which was accompanied by a decrease in 4E-BP1 expression. c-RAF mRNA levels were increased 3.0- and 2.8‑fold in the intermediate and high-risk groups, respectively, compared to low risk patients. There is a change in the expression of Brn-3α depending on the relapse risk. The maximum mRNA levels were found in patients with intermediate risk, where the figure was 4.3 and 6.2 times higher than in patients with low and high risk, respectively. An increase in LC3B expression by 56.0 and 28.0 times was shown in the tumor tissue of patients with intermediate risk compared with patients with low and high risk. This fact corresponds with an increasing content of the protein itself, which was higher in patients with intermediate risk. Patients with a negative BRAF gene status had an intermediate and high risk of tumor recurrence. The prognostic significance of the estrogen receptor β (ER-β) and NF-κB p50 expression level had been revealed in relation with relapse-free and overall survival of patients with papillary thyroid cancer.Conclusion. As a result of the study, additional molecular markers were found in order to for predict the tumors recurrence risk. The study showed the significance of ERβ and NF-κB p50 expression levels for predicting disease outcomes.Введение. В процессе канцерогенеза в опухолевых клетках возникают различные генетические и эпигенетические нарушения, выявление которых позволяет прогнозировать дальнейшее развитие заболевания и предсказывать развитие химиорезистентности опухоли. В настоящее время использование молекулярных маркеров в решении проблем клинической онкологии (в том числе опухолей щитовидной железы) приобретает все большее значение. На сегодняшний день накоплены противоречивые данные о роли генетических и биологических параметров опухоли в прогнозировании исхода заболевания.Цель исследования – изучение прогностической значимости транскрипционных, ростовых факторов, компонентов сигнального каскада AKT / mTOR и белка аутофагии LC3B у больных с папиллярным раком щитовидной железы в отношении риска развития рецидивов заболевания и общей выживаемости.Материалы и методы. В исследование включены 65 пациентов с папиллярным раком щитовидной железы T1–4N0–1M0. Согласно критериям Американской тиреоидологической ассоциации (American Thyroid Association, АТА) (2015), пациенты были разделены на группы с высоким, низким и промежуточным риском развития рецидивов. В группу с низким риском вошли 30 больных, с промежуточным – 23, с высоким – 12. Для выявления мутации BRAFV600 был использован метод аллель-специфической полимеразной цепной реакции (ПЦР). Экспрессия транскрипционных факторов (субъединиц p65 и p50 ядерного фактора каппа би (NF-κB p65, NF-κB p50), фактора, индуцируемого гипоксией 1 (HIF-1), фактора, индуцируемого гипоксией 2 (HIF-2)), ростовых факторов (фактора роста эндотелия сосудов (VEGF), рецептора фактора роста VEGF (VEGFR-2), карбоангидразы 9 типа (CA-IX)), компонентов сигнального пути киназ AKT, c-RAF, GSK-3β, p70S6, мишени рапамицина млекопитающих (m-TOR), PDK, PTEN, 4E-BP1 в опухоли были оценены методом ПЦР в реальном времени. Мутацию BRAFV600 исследовали с помощью аллель-специфической ПЦР в режиме реального времени. Содержание белка LC3B определяли методом Вестерн-блоттинга.Результаты. Согласно полученным данным отмечено повышение экспрессии c-RAF с увеличением риска с низкого до высокого, что сопровождалось снижением экспрессии 4E-BP1. Уровень матричной РНК c-RAF был увеличен в 3,0 и 2,8 раза в группах промежуточного и высокого риска соответственно по сравнению с группой низкого риска. Выявлено изменение экспрессии Brn-3α в зависимости от риска развития рецидивов. Максимальные уровни матричной РНК обнаружены у пациентов с промежуточным риском: этот показатель у них был в 4,3 и 6,2 раза выше по сравнению с пациентами с низким и высоким риском соответственно. Показано увеличение экспрессии LC3B в 56,0 и 28,0 раз в ткани опухоли больных с промежуточным риском по сравнению с больными с низким и высоким риском. Выявленный факт сочетался с ростом содержания самого белка, который был выше у пациентов с промежуточным риском. Пациенты с негативным статусом гена BRAF имели промежуточный и высокий риск развития рецидивов опухоли. Выявлена прогностическая значимость уровня экспрессии рецептора эстрогена β (ER-β) и NF-κB p50 в отношении безрецидивной и общей выживаемости больных с папиллярным раком щитовидной железы.Заключение. В результате проведенного исследования обнаружены дополнительные молекулярные маркеры, свидетельствующие о повышении риска развития рецидивов опухоли после проведенного лечения. Показана значимость уровня экспрессии ER-β и NF-κB p50 для прогнозирования исходов заболевания

Влияние неоадъювантной терапии на экспрессию молекулярных маркеров в ткани желудка

Introduction. Gastric cancer remains the leading cause of death from malignant neoplasms. Its pathogenesis is known to be a multistage and heterogeneous process with a wide range of genetic changes. Among the leading mechanisms, the dysregulation of the most important signaling cell pathways is distinguished, which determines the disruption of the cell cycle, cell differentiation, DNA repair, and apoptosis processes and leads to the development of gastric cancer. This work aimed to study the expression of the AKT/mTOR and AMPK signaling pathway components after the FLOT chemotherapy in patients with gastric cancer.Material and methods. The study includes 24 patients with gastric cancer. The patients received combined treatment, including neoadjuvant chemotherapy (FLOT) and surgical resection of the stomach. Specimen contained normal and tumor tissues obtained during diagnostic gastroscopy of patients. The mRNA level of the studied parameters was determined by real‑time PCR.Results. Significant changes occurred when examining the level of indicators after treatment. Against the background of non‑adjuvant therapy, there was a decrease in 4EBP1 expression by 2.2 times compared to its level before surgery.The effect of the treatment was associated with a set of indicators. They allow predicting the impact of therapy. There was a decrease in the expression of 4EBP, mTOR, and AMPK as the effect of treatment decreased in groups of patients with complete regression, partial regression, stabilization and progression of the disease.Conclusion. A decrease in 4EBP1 expression was found in gastric cancer tissue under the influence of neoadjuvant therapy. Molecular markers that can predict the development of resistance to antitumor therapy are associated with the features of the AKT/mTOR signaling pathway. The initially high expression of AMPK, mTOR, and 4EBP1 is a key event mediating the development of the neoadjuvant therapy effect in gastric cancer.Рак желудка (РЖ) остается одной из ведущих причин смерти от злокачественных новообразований. Известно, что его патогенез представляет собой многоступенчатый и гетерогенный процесс с широким спектром генетических изменений. Среди ведущих механизмов выделяют нарушение регуляции важнейших сигнальных путей клетки, что определяет нарушения клеточного цикла, дифференцировки клеток, процессов репарации ДНК, апоптоза и ведет к развитию злокачественной опухоли.Цель работы: исследование экспрессии компонентов AKT/m-TOR сигнального пути и AMPK в ткани опухоли у больных раком желудка на фоне химиотерапии по схеме FLOT.Материалы и методы. В исследование было включено 24 больных раком желудка. Пациенты получали комбинированное лечение, включающее неоадъювантную химиотерапию по схеме FLOT, хирургическое вмешательство. Материалом исследования была нормальная и опухолевая ткань, полученная при проведении диагностической гастроскопии у пациентов. Уровень мРНК изучаемых показателей определялся методом ПЦР в реальном времени.Результаты и их обсуждение. Значимые изменения происходили при исследовании уровня показателей после лечения. Отмечено, что на фоне неадъювантной терапии происходит снижение экспрессии 4EBP1 в 2,2 раза по сравнению с его уровнем до начала лечения. При этом эффект лечения был связан с комплексом показателей, позволяющих предсказывать его еще до начала комбинированной терапии. Отмечено снижение экспрессии 4EBP, mTOR и AMPK по мере уменьшения эффекта терапии в группах пациентов с полной регрессией, частичной регрессией, стабилизацией и прогрессированием заболевания.Заключение. Снижение экспрессии 4EBP1 выявлено в ткани рака желудка под влиянием неоадъювантной терапии. Молекулярные маркеры, способные предсказывать развитие резистентности к противоопухолевой терапии, связаны с особенностями AKT/mTOR сигнального пути. Изначально высокая экспрессия AMPK, mTOR и 4EBP1 является ключевым событием, опосредующим развитие эффекта неоадъювантной терапии при раке желудка