ДИНАМИЧЕСКИЙ СКРИНИНГ ПРЕДРАКОВЫХ СОСТОЯНИЙ ПИЩЕВОДА С ПОМОЩЬЮ МОЛЕКУЛЯРНО-ГЕНЕТИЧЕСКОГО АНАЛИЗА

Introduction. Esophageal adenocarcinoma develops from areas of intestinal metaplasia in Barrett’s esophagus, similar to how intestinal metaplasia transforms into gastric adenocarcinomas in the stomach. Atypia with intraepithelial neoplasia is difficult to distinguish from reactive and regenerative changes, especially in erosive mucosa of the esophagus. Observation of patients with Barrett’s esophagus allows the identification of adenocarcinoma in the earlier, more curable stages in many patients.The aim of our study was to study the prospects of using a classifier based on miRNA profiling in histological samples of Barrett’s esophagus to determine the risk of malignancy and treatment tactics.Material and Methods. In this study, 119 samples of archival histological material in the form of paraffin blocks were used: 89 samples of gastric mucosa with dysplasia and 30 samples of Barrett’s esophagus. The expression level of miRNA-145-5p, -150-5p, -20a-5p, -21-5p,-31-5p,-34a-5p,-375 was determined using real-time RT-PC R. Samples were stratified into different groups using the C-RT decision tree algorithm.Results. 26.7 % of Barrett’s esophagus samples were classified by expression of the proposed miRNAs as cancer, which may indicate a potential development of a malignant tumor in the mucosa of the esophagus when morphological changes have not yet been found.Введение. Специализированный кишечный эпителий с признаками атипической гиперплазии при пищеводе Барретта наиболее часто подвергается малигнизации и является предшественником аденокарциномы пищевода, аналогично тому, как в  желудке кишечная метаплазия трансформируется в аденокарциному. Атипия при внутриэпителиальной неоплазии в пищеводе Барретта трудно отличима от реактивных и регенераторных изменений, особенно при эрозированной слизистой пищевода. Анализ молекулярных маркеров является перспективным подходом в качестве дополнения к морфологическому исследованию при эндоскопическом скрининге пищевода Барретта. Цель исследования – изучение перспективности применения классификатора, основанного на профилировании миРНК в гистологических образцах пищевода Барретта, для определения риска злокачественности и тактики лечения.Материал и методы. В работе было использовано 119 образцов архивного гистологического материала в виде парафиновых блоков: 89 образцов язв желудка с дисплазией и 30 образцов пищевода Барретта. Уровень экспрессии микроРНК-145-5p, -150-5p, -20a-5p, -21-5p, -31-5p, -34a-5p, -375 определялся с помощью ОТ-ПЦР в реальном времени. Стратификацию образцов на разные группы проводили с помощью алгоритма построения дерева принятия решений c-Rt. Результаты. С помощью экспрессии предложенного набора миРНК 26,7 % образцов пищевода Барретта были классифицированы как рак, что может свидетельствовать о потенциальном развитии злокачественной опухоли в слизистой пищевода, когда морфологические изменения еще не найдены.

Повышение точности и информативности тонкоигольной аспирационной пункционной биопсии опухолей молочной железы путем анализа микроРНК в материале цитологического мазка

Relevance. Breast cancer is the most commonly diagnosed cancer in women. Tumor biopsy, a key diagnostic approach, is required to evaluate the nature of tumor and to determine the therapeutic strategy. In clinical practice methods are being applied: trepan-biopsy and fine needle aspiration biopsy (FNAB). The latter is less traumatic however is used less often because it provides with less information. Moreover, dependence from quality of biopsy and qualification of morphologist are attributes of both techniques. A possibility to use biopsy material for farther analysis of tumor-markers would open a perspective to obtain more information and to improve objectivity of traditional diagnostic approaches, including FNAB. MicroRNAs (miRNAs), regulatory molecules involved in control of virtually all physiologic and pathologic process, emerged as promising tumor markers. Malignant transformation of mammary gland epithelia is associated with specific alterations of cellular miRNAs profile. Analysis of these alterations is of great diagnostic potency.Objective. Development of method for miRNAs analysis in cytological smears material and evaluation of its practical applicability.Material and methods. Archived cytological material (smears on the glass slides) from patients with benign tumor and breast cancer was used. Analysis of miRNAs expression was performed by reverse transcription followed by quantitative PCR. Results of reverse transcription polymerase chain reaction were analyzed with use of relevant cytological and morphological data.Results. Method of miRNAs analysis in material of cytological smears was developed. Expression of 9 miRNAs in 80 samples was evaluated. Statistically significant expression difference between benign and malignant tumor samples was found for 5 miRNAs: miR-21, miR-205, miR-125b, miR-200a, miR-221. MiR-125b exhibited most prominent expression dysregulation: malignant transformation of mammary epithelium is associated with 500 fold decrease of miR-125b expression level. Expression alterations of several miRNAs were revealed to correlate with clinically relevant characteristics of tumors.Conclusions. Results of our study indicated the possibility of miRNAs expression analysis in the FNAB material and the applicability of this method as additive approach to the convention cytological examination. Application of this method will allow to specify diagnosis and to optimize choice of the therapeutic strategy.Актуальность. Рак молочной железы – самое распространенное злокачественное новообразование у женщин. Биопсия ткани опухоли молочной железы является ключевым этапом диагностики, позволяющим оценить природу новообразования и определить тактику лечения. В клинической практике применяются методы трепан-биопсии и тонкоигольной аспирационной пункционной биопсии (ТАПБ). Последний вариант менее травматичен, но используется реже по причине меньшей информативности. Кроме того, при любом из двух методов существует риск забора малоинформативного образца, а точность диагноза определяется квалификацией гистолога/цитолога. Возможность использовать биопсийный материал для анализа онкомаркеров в дополнение к стандартному исследованию открывает перспективы существенного повышения информативности и объективности традиционных подходов, включая метод ТАПБ. Среди потенциальных онкомаркеров особое место занимают микроРНК (миРНК) – класс регуляторных молекул, играющих важную роль в различных физиологических и патологических процессах. Неопластическая трансформация протокового эпителия молочных желез сопровождается специфическими изменениями профиля экспрессии миРНК. Оценка этих изменений имеет большой диагностический потенциал.Цель исследования – разработка и оценка перспективы внедрения в клиническую практику метода анализа миРНК в материале цитологических препаратов.Материалы и методы. В исследовании использованы архивные цитологические препараты, по которым ранее был установлен диагноз доброкачественной или злокачественной опухоли молочной железы. Оценка экспрессии миРНК проводили методом обратной транскрипции и последующей количественной полимеразной цепной реакции. При анализе результатов были использованы соответствующие данные ранее проведенных цитологических и гистологических исследований.Результаты. Разработан метод выделения РНК из препаратов, приготовленных для традиционного цитологического исследования. Проведен анализ экспрессии 9 миРНК. Сравнение результатов анализа материала доброкачественных и злокачественных образований показало статистически значимую разницу экспрессии 5 миРНК: миРНК-21, -205, -125b, -200a и -221. Наиболее значимую разницу наблюдали для миРНК-125b: в ходе неопластической трансформации уровень экспрессии этой молекулы снижается в 500 раз. Установлена корреляция экспрессии некоторых миРНК с рядом клинически значимых характеристик опухолевой ткани.Заключение. Результаты работы показали возможность оценки экспрессии миРНК в материале ТАПБ образований молочной железы и целесообразность ее использования в дополнение к традиционному цитологическому исследованию в целях уточнения диагноза и оптимизации выбора терапии

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

DINAMIC SCREENING OF PRECANCEROUS ESOPHAGUS USING MOLECULAR GENETIC ANALYSIS

Introduction. Esophageal adenocarcinoma develops from areas of intestinal metaplasia in Barrett’s esophagus, similar to how intestinal metaplasia transforms into gastric adenocarcinomas in the stomach. Atypia with intraepithelial neoplasia is difficult to distinguish from reactive and regenerative changes, especially in erosive mucosa of the esophagus. Observation of patients with Barrett’s esophagus allows the identification of adenocarcinoma in the earlier, more curable stages in many patients.The aim of our study was to study the prospects of using a classifier based on miRNA profiling in histological samples of Barrett’s esophagus to determine the risk of malignancy and treatment tactics.Material and Methods. In this study, 119 samples of archival histological material in the form of paraffin blocks were used: 89 samples of gastric mucosa with dysplasia and 30 samples of Barrett’s esophagus. The expression level of miRNA-145-5p, -150-5p, -20a-5p, -21-5p,-31-5p,-34a-5p,-375 was determined using real-time RT-PC R. Samples were stratified into different groups using the C-RT decision tree algorithm.Results. 26.7 % of Barrett’s esophagus samples were classified by expression of the proposed miRNAs as cancer, which may indicate a potential development of a malignant tumor in the mucosa of the esophagus when morphological changes have not yet been found

Stratification of papillary thyroid cancer relapse risk based on the results of molecular genetic studies

Introduction. Post-transcriptional mechanisms play a crucial role in the biological course and clinical manifestations of papillary thyroid cancer (PTC). Recent studies show that an increased content of oncogenic or reduced content of oncosuppressive microRNAs increases the aggressiveness of the tumor and correlates with an unfavorable prognosis of treatment, which allows them to be used in personalizing the treatment tactics of patients with PTC. The study objective is to compare the level of expression of 12 PTC-specific microRNAs and the frequency of V600E mutation of the BRAF gene in patients with different risk of relapse. Materials and methods. The study included 175 patients with PTC. For quantitative analysis of microRNA expression, a reverse transcription reaction followed by a real-time polymerase chain reaction in formalin-fixed paraffin blocks was used. Correlations between 12 microRNA expression and BRAF mutation with different clinical and anatomical features of PTC the risk of relapse according to the American Thyroid Association Risk Stratification System (2009) were analyzed. Results. We demonstrated that miR-146b, miR-221, miR-144, miR-451a, and miR-7 expression correlated with features such as extrathyroid tumor growth, larger size, multifocus, lymph node metastasis, and the presence of distant metastases of the PTC. Most importantly, miR-221, miR-144, miR-451a, and miR-7 expression correlated with risk levels, suggesting their potential significance in stratifying the risk of relapsing PTC. The dependence of the clinical behavior of PTC on the BRAF mutation has not been established.Conclusion. The result of the study will contribute to the individual choice of preoperative treatment tactics for patients with PTC

EXPRESSION PROFILE OF MICRORNAS IN SQUAMOUS CELL HEAD AND NECK CARCINOMA

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