Масштабное исследование идентифицирует новые биомаркеры подтипов рака почки, улучшая диагностику и, в конечном итоге, лечение

Новое исследование, проведенное исследователями Онкологического центра Рогеля Университета Мичигана, идентифицирует новые биомаркеры почечно-клеточного рака. Интегративный анализ исследователей комплексных наборов протеогеномных данных как несветлоклеточного, так и светлоклеточного рака почки основан на предыдущей работе, которая в основном сосредоточена на геономике, и улучшает понимание механизмов почечно-клеточного рака.

Полученные результаты закладывают основу для определения терапевтических целей при несветлоклеточном почечно-клеточном раке. Исследование уже доступно в Отчеты о клетках, медицина.

Почечно-клеточный рак разнообразен: известно более 20 подтипов, и его можно в основном классифицировать как светлоклеточный или несветлоклеточный тип; около 20% всех ПКР представляют собой несветлоклеточные ПКР, большинство подтипов в этой категории очень редки и относительно недостаточно изучены.

Несмотря на различную молекулярную структуру, не-ccRCC лечатся по стандарту лечения, разработанному для общей формы, что влияет на результаты лечения. Дифференциальная диагностика опухолей, не относящихся к ccRCC, может быть сложной задачей из-за перекрытия морфологических особенностей и отсутствия специфичности современных биомаркеров.

Но «стандарты лечения не-ccRCC развиваются», — сказал Саравана Мохан Дханасекаран, научный сотрудник Мичиганского медицинского центра трансляционной патологии, который помогал руководить новым исследованием. «Редкие виды рака часто остаются за рамками крупных усилий по профилированию, поэтому терапевтические и диагностические достижения в этой области ограничены. До сих пор ни один центр не имел достаточного количества образцов качества, необходимого для комплексного мультиомикального профилирования, как мы это сделали. в этом исследовании».

Исследование, возглавляемое Алексеем Несвижским, доктором философии из Rogel, было результатом усилий Консорциума клинического протеомного анализа опухолей Национального института рака, национальной группы исследователей, использующих крупномасштабный анализ протеома и генома для понимания молекулярной основы рака. CPTAC дал исследователям столь необходимую возможность объединять геномные и протеогеномные данные опухолей, что позволило провести комплексный, крупномасштабный анализ, подобный тому, который использовался в этом исследовании.

«Наше исследование вносит значительный вклад в эти растущие усилия сообщества специалистов по редкому раку почки, характеризуя высококачественные редкие образцы опухолей, предоставляя полезный общедоступный ресурс данных», — сказал Дханасекаран.

В исследовании использовались высококачественные образцы, доступные через CPTAC, для генерации нескольких типов данных, которые научный сотрудник Джинни Сяохэ Ли, доктор философии, и аспирант Лео И Сяо (соавторы из Несвижской лаборатории) обрабатывали с помощью различных конвейеров анализа, разработанных в ХМ. Он основан на предыдущих работах по почечно-клеточному раку, уделяя особое внимание белкам.

«Чтобы действительно понять, что происходит, данных геномики недостаточно. Нам нужно посмотреть на белки», — сказал Несвижский, профессор биоинформатики Годфри Дорра Стоббе на кафедрах патологии и вычислительной медицины и биоинформатики и директор Ресурсного фонда протеомики. «Наше исследование представляет собой знаковое исследование, которое глубоко изучает белковую сторону подтипа несветлых клеток и связывает его с геномной работой, ранее проделанной над почечно-клеточным раком».

Команда Несвижского ранее совместно возглавляла два исследования CPTAC по протеогеномике светлоклеточного ПКР. Они охарактеризовали 213 пациентов (305 опухолей и 166 доброкачественных тканей почек) и назначили как биомаркеры, так и терапевтические биомаркеры для cc-ПКР. Новое исследование CPTAC было сосредоточено на не сПКР и включало 48 пациентов без сПКР (с 48 опухолями и 22 доброкачественными тканями почек). В совокупности эти исследования создали очень большую базу данных протеогеномики почечно-клеточного рака, которая послужит ценным общедоступным ресурсом для будущих исследований.

Исследователи сравнили особенности протеогеномных, метаболомных и посттрансляционных модификаций ccRCC с опухолями, не относящимися к ccRCC, включая некоторые редкие подтипы опухолей. Затем они провели интегративный анализ данных мультиомики, чтобы получить полное представление о механизмах, которые приводят к заболеванию в этих различных подтипах ПКР.

«Почка — удивительный орган. В ней так много типов клеток, но это означает, что в ней также много раковых заболеваний», — сказал Дханасекаран. «Чтобы получить целостную историю, нам нужно взглянуть на это со многих точек зрения».

Лучшие биомаркеры, лучшие диагнозы, лучшие методы лечения

Бросать все на проблему стоило того. Комплексный анализ выявил молекулярные особенности, общие для опухолей cc и неcc RCC, а также особенности, уникальные для различных подтипов, не относящихся к ccRCC, и индикаторы генетической нестабильности, которая связана с более низкими показателями выживаемости.

ПКР с высокой нестабильностью генома сверхэкспрессируют IGF2BP3 и PYCR1. Теперь исследователи могут использовать эти биомаркеры для проверки в независимых группах и, в конечном итоге, разработать методы анализа для выявления нестабильности генома, выявления пациентов с повышенным риском и позволяющих клиницистам адаптировать лечение к потребностям пациента.

В ходе исследования также были выявлены биомаркеры дифференциальной диагностики, позволяющие различать злокачественные и доброкачественные опухоли. Эти дифференциальные биомаркеры могут быть добавлены к существующим панелям для повышения точности диагностики.

Кроме того, интеграция секвенирования РНК отдельных клеток с объемными данными транскриптома позволила предсказать происхождение клеток для ряда типов опухолей и уточнить протеогеномные признаки для различных подтипов ПКР.

В целом, полученные результаты улучшают способность исследователей точно диагностировать многие подтипы ПКР, включая некоторые редкие формы, а также выявлять пациентов с повышенным риском и соответствующим образом формировать уход за ними.

«В этой статье рассматриваются неудовлетворенные клинические потребности многих пациентов, в том числе пациентов с редкими подтипами, которые часто неправильно классифицируются, что задерживает оказание надлежащего лечения», — сказал Несвижский. «Идентификация этих потенциальных биомаркеров помогает улучшить уход за пациентами».