Диагностическая информативность генетических методов и жидкостной цитологии для диагностики предраковых и злокачественных заболеваний шейки матки

Цель исследования. Оценка диагностической информативности генетических методов и жидкостной цитологии для диагностики предраковых и злокачественных заболеваний шейки матки.

Материалы и методы. В данное исследование была включена 381 пациентка. Диагностику патологий шейки матки проводили с помощью только жидкостной цитологии и жидкостной цитологии, оптимизированной с помощью генетических методов оценки уровней экспрессии миРНК‑20а, миРНК‑375, миРНК‑21 и -23b. Помимо жидкостной цитологии и генетических методов для верификации диагноза было проведено гистологическое исследование биоматериала. При статистическом анализе использовали методы описательной статистики с расчетом средней величины и стандартной ошибки средней. При сравнении средних величин использовали критерий Манна-Уитни.

Результаты. Диагностические результаты жидкостной цитологии совпали с заключением, установленным при гистологическом исследовании у 107 (73,8  %) из 145 больных раком шейки матки (РШМ), у 52 (57,1 %) из 91 пациентки с плоскоклеточными интраэпителиальными поражениями высокой степени (ПИП ВС) и у 30 (65,2 %) из 46 больных с плоскоклеточными интраэпителиальными поражениями низкой степени (ПИП НС). Оптимизация жидкостной цитологии путем оценки экспрессии миРНК‑21 и миРНК23b в цервикальном эпителии позволила повысить диагностическую чувствительность метода с 73,8  % до 80 %, а специфичность с 94,1 % до 97,9 %. Диагностическая чувствительность и специфичность применения жидкостной цитологии для дифференциальной диагностики РШМ и ПИП ВС составили 87 % и 78,8 % соответственно. Оптимизация жидкостной цитологии путем оценки экспрессии миРНК‑20а и миРНК‑375 в цервикальном эпителии для дифференциальной диагностики РШМ и ПИП ВС позволила повысить диагностическую чувствительность стандартного жидкостного цитологического исследования с 87 % до 95,1 %, а специфичность с 78,8 % до 93,9 %.

Заключение. В работе были выявлены наиболее информативные пары миРНК цервикального эпителия, анализ экспрессии которых расширил возможности жидкостной цитологии как с точки зрения метода диагностики РШМ, так и с позиции дифференциальной диагностики между РШМ и ПИП ВС.

1. Williamson A-L. The Interaction between Human Immunodeficiency Virus and Human Papillomaviruses in Heterosexuals in Africa. J Clin Med. 2015 Apr 2;4(4):579–592. https://doi.org/10.3390/jcm4040579

2. Брико Н.И., Секачева М.И., Лопухов П.Д., Кобзев Г.С., Каприн А.Д., Новикова Е.Г. и др. Клинико-эпидемиологические особенности проявлений папилломавирусной инфекции на примере рака шейки матки и аногенитальных (венерических) бородавок. Вестник Российской академии медицинских наук. 2020;75(1):77–82. https://doi.org/10.15690/vramn1212

3. Bray F, Ferlay J, Soerjomataram I, Siegel RL, Torre LA, Jemal A. Global cancer statistics 2018: GLOBOCAN estimates of incidence and mortality worldwide for 36 cancers in 185 countries. CA Cancer J Clin. 2018 Nov;68(6):394–424. https://doi.org/10.3322/caac.21492

4. Arbyn M, Weiderpass E, Bruni L, de Sanjosé S, Saraiya M, Ferlay J, et al. Estimates of incidence and mortality of cervical cancer in 2018: a worldwide analysis. Lancet Glob Health. 2020 Feb;8(2):e191–203. https://doi.org/10.1016/S2214-109X(19)30482-6

5. Состояние онкологической помощи населению России в 2019 году. Под ред. А.Д.Каприна, В.В.Старинского, А.О.Шахзадовой. М.: МНИОИ им. П.А. Герцена − филиал ФГБУ «НМИЦ радиологии» Минздрава России, 2020, 239 с.

6. Елгина С.И., Золоторевская О.С., Разумова В.А., Кратовский А.Ю. Применение жидкостной цитологии в ранней диагностике рака шейки матки. Мать и дитя в Кузбассе. 2018;(3(74)).

7. Казаишвили Т.Н. Ранняя диагностика рака шейки матки методом жидкостной цитологии. I Национальный конгресс «Онкология репродуктивных органов от профилактики и раннего выявления к эффективному лечению»; 19–21 мая 2016 года, Москва. Доступно по: https://www.rpmj.ru/rpmj/article/viewFile/131/132. Дата обращения: 01.11.2020

8. Brase JC, Wuttig D, Kuner R, Sültmann H. Serum microRNAs as non-invasive biomarkers for cancer. Mol Cancer. 2010 Nov 26;9:306. https://doi.org/10.1186/1476-4598-9-306

9. He L, Thomson JM, Hemann MT, Hernando-Monge E, Mu D, Goodson S, et al. A microRNA polycistron as a potential humanoncogene. Nature. 2005 Jun 9;435(7043):828–833. https://doi.org/10.1038/nature03552

10. Pritchard CC, Cheng HH, Tewari M. MicroRNA profiling: approaches and considerations. Nat Rev Genet. 2012 Apr 18;13(5):358–369. https://doi.org/10.1038/nrg3198

11. Kroh EM, Parkin RK, Mitchell PS, Tewari M. Analysis of circulating microRNA biomarkers in plasma and serum using quantitative reverse transcription-PCR (qRT-PCR). Methods. 2010 Apr;50(4):298–301. https://doi.org/10.1016/j.ymeth.2010.01.032

12. Кит О.И., Водолажский Д.И., Тимошкина Н.Н. Роль микроРНК в регуляции сигнальных путей при меланоме. Молекулярная медицина. 2017;15(1):15–23.

13. Solayman MHM, Langaee T, Patel A, El-Wakeel L, El-Hamamsy M, Badary O, et al. Identification of Suitable Endogenous Normalizers for qRT-PCR Analysis of Plasma microRNA Expression in Essential Hypertension. Mol Biotechnol. 2016 Mar;58(3):179– 187. https://doi.org/10.1007/s12033-015-9912-z

14. Fang Q-Y, Deng Q-F, Luo J, Zhou C-C. MiRNA-20a-5p accelerates the proliferation and invasion of non-small cell lung cancer by targeting and downregulating KLF9. Eur Rev Med Pharmacol Sci. 2020 Mar;24(5):2548–2556. https://doi.org/10.26355/eurrev_202003_20522

15. Karimkhanloo H, Mohammadi-Yeganeh S, Ahsani Z, Paryan M. Bioinformatics prediction and experimental validation of microRNA-20a targeting Cyclin D1 in hepatocellular carcinoma. Tumour Biol. 2017 Apr;39(4):1010428317698361. https://doi.org/10.1177/1010428317698361

16. Li J, Huang H, Sun L, Yang M, Pan C, Chen W, et al. MiR-21 indicates poor prognosis in tongue squamous cell carcinomas as an apoptosis inhibitor. Clin Cancer Res. 2009 Jun 15;15(12):3998– 4008. https://doi.org/10.1158/1078-0432.CCR-08-3053

17. Yao T, Lin Z. MiR-21 is involved in cervical squamous cell tumorigenesis and regulates CCL20. Biochim Biophys Acta. 2012 Feb;1822(2):248–260. https://doi.org/10.1016/j.bbadis.2011.09.018

18. Wang W, Wang Y, Liu W, van Wijnen AJ. Regulation and biological roles of the multifaceted miRNA-23b (MIR23B). Gene. 2018 Feb 5;642:103–109. https://doi.org/10.1016/j.gene.2017.10.085

19. Allah AW, Yahya M, Elsaeidy KS, Alkanj S, Hamam K, El-Saady M, et al. Clinical assessment of miRNA-23b as a prognostic factor for various carcinomas: A systematic review and meta-analysis. Meta Gene. 2020;24:100651. https://doi.org/10.1016/j.mgene.2020.100651

20. Ali OS, Shabayek MI, Seleem MM, Abdelaziz HG, Makhlouf DO. MicroRNAs 182 and 375 Sera Expression as Prognostic Biochemical Markers in Breast Cancer. Clin Breast Cancer. 2018 Dec;18(6):e1373–e1379. https://doi.org/10.1016/j.clbc.2018.07.020

21. Wu S, Chen H. Anti-Condyloma acuminata mechanism of microRNAs-375 modulates HPV in cervical cancer cells via the UBE3A and IGF-1R pathway. Oncol Lett. 2018 Sep;16(3):3241– 3247. https://doi.org/10.3892/ol.2018.8983

22. Shen J, Stass SA, Jiang F. MicroRNAs as potential biomarkers in human solid tumors. Cancer Lett. 2013 Feb 28;329(2):125– 136. https://doi.org/10.1016/j.canlet.2012.11.001

23. Роспатент. Зарегистрировано 19.12.2019. Свидетельство о государственной регистрации № RU2709651С1. Кит О.И., Тимощкина Н.Н., Пушкин А.А., Кутилин Д.С., Росторгуев Э.Е., Кузнецова Н.С. Способ дифференциальной диагностики глиом на основании анализа экспрессии генов и микроРНК.

24. Soloman D. The 1988 Bethesda system for reporting cervical/vaginal cytologic diagnoses: Developed and approved at the national cancer institute workshop in Bethesda, MD, December 12–13, 1988. Diagnostic Cytopathology. 1989;5(3):331–334. https://doi.org/10.1002/dc.2840050318

25. Livak KJ, Schmittgen TD. Analysis of relative gene expression data using real-time quantitative PCR and the 2(-Delta Delta C(T)) Method. Methods. 2001 Dec;25(4):402–408. https://doi.org/10.1006/meth.2001.1262

26. Pfaffl MW. A new mathematical model for relative quantification in real-time RT-PCR. Nucleic Acids Res. 2001 May 1;29(9):e45. https://doi.org/10.1093/nar/29.9.e45

27. Mulhollanda R, Yousef HMSA, Laing M, Gupta R, Leung EYL. Comparison of women with possible endocervical and non-cervical glandular neoplasms detected in liquid-based cervical cytology- incidence, clinical characteristics and outcomes: A cohort study. Eur J Obstet Gynecol Reprod Biol. 2021 Feb;257:100–105. https://doi.org/10.1016/j.ejogrb.2020.12.025

28. Jihad NA, Naif HM. Evaluation of microRNA-20, -21 and -143 expression in human papilloma virus induced premalignant and malignant cervical lesions. Gene Reports. 2020;20:100702. https://doi.org/10.1016/j.genrep.2020.100702

29. Nebgen DR, Lu KH, Bast RC. Novel Approaches to Ovarian Cancer Screening. Curr Oncol Rep. 2019 Jul 26;21(8):75. https://doi.org/10.1007/s11912-019-0816-0