Цитоплазматические изоформы актина (β и γ) играют важную роль в ключевых клеточных процессах, таких как адгезия, миграция, поляризация и цитокинез. Понимание специфических механизмов, лежащих в основе этих процессов, является связующим звеном между фундаментальными и клиническими исследованиями, так как модуляции актиновых изоформ прямо или косвенно связаны с различными патологиями. Исследованию функций цитоплазматических изоформ актина, связанных с подвижностью и делением нормальных и опухолевых клеток, адгезионными структурами, а также изучению соответствия их экспрессии и / или структурной организации нормальным и патологическим функциям клеток посвящен данный обзор. Селективная редукция β- или γ-цитоплазматических актинов позволила определить функциональные различия между этими изоформами. Преимущественную роль в сократительных и адгезионных активностях играет β-актин, тогда как цитоплазматический γ-актин участвует в образовании подмембранной сети, необходимой для клеточной пластичности и подвижности. Определяющую роль в установлении и поддержании нормальной архитектуры и динамики эпителиальных плотных и адгезионных межклеточных контактов играет связь с актиновым цитоскелетом. Продемонстрирована уникальная роль β- и γ-актинов в регуляции и поддержании целостности адгезионных и плотных межклеточных контактов соответственно. Похожие результаты были получены при сравнении опухолевых клеток с нормальными эпителиальными клетками в культуре и на срезах патологических тканей молочной железы, кишечника, легких и шейки матки человека. Изоформ-специфичная перестройка актинового цитоскелета и адгезионных межклеточных контактов является важным шагом в приобретении инвазивности эпителиальными опухолями.

В обзоре представлены данные о роли тимидинкиназы (ТК) в обеспечении репликации ДНК de novo и посредством запасного (salvage) пути в норме, а также при активации запасного пути при канцерогенезе. Описаны структура цитоплазматической ТК (ТК-1), называемой также фетальной, регуляция ее уровня и активности в клетках и их изменения на протяжении клеточного цикла. С учетом данных об отсутствии ТК-1 в покоящихся (G0) клетках она позиционируется в литературе как маркер пролиферирующих клеток, активность которого регистрируется, начиная с поздней G1‑фазы и достигая максимума в S-фазе, сохраняется в G2‑фазе и митозе, быстро снижается до неопределяемых значений в ранней G1‑фазе. Систематизированы данные об экспрессии ТК-1 (в сопоставлении с Ki-67 и PCNA (proliferating cell nuclear antigen)) в опухолевых тканях (при колоректальном раке, раке молочной железы, шейки матки, легкого, почки, предстательной железы, яичников), а также при некоторых доброкачественных и предопухолевых патологических процессах в сопоставлении с их клинико-диагностическими характеристиками. Представленные данные свидетельствуют о том, что исследования индекса пролиферации по ТК-1 (с антителами к домену XPA-210) целесообразно использовать наряду с Ki-67 и PCNA для более полной оценки пролиферативного статуса злокачественных новообразований, а также предраковых и доброкачественных состояний в целях прогнозирования течения опухолевого процесса и планирования тактики лечения.

Все больше работ в онкологии посвящается молекулярно-генетическим различиям между первичной опухолью и метастазами. Это становится актуальным не только для молекулярного биолога в рамках понимания фундаментальных процессов канцерогенеза, но приобретает все большее значение и для клинициста в связи с возможным влиянием на выбор терапии метастатического процесса с учетом наличия ряда генетических предикторных маркеров для таргетных препаратов. Рак толстой кишки в этом плане является интересной моделью для изучения как первичной гетерогенности опухоли, так и процессов эволюции заболевания на фоне терапии. В данном обзоре проведен анализ работ по изучению конкордантности мутационного статуса генов при раке толстой кишки, освещены вопросы внутриопухолевой гетерогенности и процессы клональной эволюции при данной патологии.

В настоящее время существует ряд проблем в диагностике и лечении нейроэндокринных опухолей, а также отсутствует общий регистр по данным заболеваниям. В статье освещены основные подходы и проблемы иммуногистохимической диагностики нейроэндокринных опухолей.

Введение. Одна из важных задач современной онкологии – поиск ассоциированных с опухолями молекулярных маркеров, которые могут использоваться для диагностики и прогнозирования рака, оценки степени радикальности операции и последующего лечения, а также раннего выявления рецидивов. Одним из продуктивных вариантов подобного поиска является анализ транскриптомных баз данных с применением методов биоинформатики с последующей валидацией полученных результатов на клиническом материале.

Цель исследования – поиск мембранных белков, которые могут быть использованы для сывороточной диагностики аденокарциномы желудка интестинального гистологического типа.

Материалы и методы. Идентификацию потенциальных маркеров рака желудка (РЖ) проводили с использованием баз данных Gene Ontology и the Cancer Genome Atlas (TCGA). Последующую оценку дифференциальной экспрессии генов выполняли на парных образцах аденокарциномы и нормальной ткани желудка, взятых от 55 пациентов. Экспрессию генов оценивали с помощью полимеразной цепной реакции с обратной транскрипцией в режиме реального времени по методу ΔCq.

Результаты. Сравнительный анализ уровней синтеза матричных РНК (мРНК) нормальных и опухолевых тканей с применением нового алгоритма биоинформатического поиска привел к идентификации 3 наиболее высококопийных транскриптов (SULF1, PMEPA1 и SPARC), внутриклеточное содержание которых заметно повышается при РЖ. При анализе уровня мРНК данных генов в клиническом материале наблюдалось более чем двукратное увеличение уровня экспрессии PMEPA1 и SPARC в 75 % образцов РЖ интестинального гистологического типа. В образцах РЖ диффузного гистологического типа этот показатель составил 25 и 38 % соответственно.

Выводы. Использование оригинального биоинформатического подхода, основанного на анализе данных TCGA, позволило выявить 2 гена (PMEPA1 и SPARC), преимущественно экспрессирующихся в опухолях желудка интестинального типа. Полученные результаты свидетельствуют об актуальности дальнейшего исследования роли этих генов в патогенезе РЖ и оценки клинической значимости уровня их экспрессии в опухолевой ткани.

Амплификация с последующим плавлением ДНК с зондами TaqMan эффективно выявляет мутации в «горячих» участках генома. Однако необходимость проводить полимеразную цепную реакцию (ПЦР) в асимметричном варианте обусловливает ряд ограничений этого метода: 1) невозможность количественного анализа из‑за снижения эффективности амплификации; 2) необходимость выполнения 2 независимых ПЦР для выявления мутаций в комплементарных нитях ампликона; 3) усложнение дизайна ПЦР. Преодоление этих ограничений оказалось возможным при использовании в симметричной ПЦР комбинированных праймеров, состоящих из универсальной и специфической последовательностей: образующиеся в результате однонитевые «шпилечные» (hairpin) ампликоны (sense и antisense) не способны ренатурировать друг с другом, но независимо гибридизуются с присутствующими в среде зондами TaqMan (antisense и sense соответственно). Разработанный способ позволяет в одном тесте получить количественные (число копий) и качественные (наличие мутаций в обеих нитях ампликона) характеристики исследуемого участка ДНК.

Глиомы – наиболее распространенные опухоли головного мозга, трудно поддающиеся ранней диагностике и лечению. Мутации в генах изоцитратдегидрогеназ 1 и 2 (IDH1 и IDH2) играют существенную роль в глиомогенезе, диагностике и выборе терапии пациентов. Было исследовано распределение мутаций IDH1 / 2 в глиомах различных гистологических типов и степеней злокачественности методом анализа кривых плавления ДНК с зондами TaqMan по разработанному нами протоколу, позволяющему определять мутации с чувствительностью 5 %. Специфичность определения мутаций подтверждена секвенированием по Сэнгеру. В глиомах II и III степеней злокачественности по классификации Всемирной организации здравоохранения частота мутаций IDH1 / 2 составила 74 %, в глиобластомах (IV степень злокачественности) – 14 %. Глиомы, содержащие клетки с олигодендроцитарным типом дифференцировки, достоверно чаще имели мутации IDH1 / 2, чем другие типы глиом (р = 0,014). Преобладающим типом мутаций являются мутации IDH1 (79 % от общего числа мутаций). Одно из последствий мутаций IDH1 / 2 – индукция аберрантного метилирования генов. Анализ метилирования промотора гена О6‑метилгуанин-ДНК-метил-трансферазы (MGMT, O6‑methylguanine-DNA-methyltransferase), предсказательного маркера чувствительности глиом к терапии алкилирующими агентами у тех же больных, показал частичную ассоциацию с мутациями IDH1 / 2. В 73 % случаев с мутациями IDH1 / 2 наблюдалось метилирование MGMT. В то же время в 67 % случаев с метилированием MGMT отсутствовали мутации IDH1 / 2, что указывает на существование других механизмов метилирования MGMT в глиомах. Данные свидетельствуют в пользу необходимости одновременного определения 2 биомаркеров при выборе послеоперационной терапии пациентов.

Производное рибозида акадезин (5‑аминоимидазол-4‑карбоксамид-1‑β-D-рибофуранозид) проходит клинические испытания как перспективный противоопухолевый препарат. Внутриклеточная мишень акадезина аденозинмонофосфат-активируемая протеинкиназа (АМРК, adenosine monophosphate-activated protein kinase) – важный регулятор энергетического метаболизма. Правомерно предположить, что акадезин окажется активен в условиях гипоксии опухолей. В нормоксии (инкубация клеток в атмосфере с 21 % кислорода) акадезин вызывал торможение пролиферации и гибель клеток аденокарциномы молочной железы, в том числе линии трижды негативного рака. При снижении парциального давления кислорода до 1 % (экспериментальная гипоксия) акадезин ингибировал активацию промотор-репортерной конструкции, обусловленную транскрипционным фактором HIF-1α (hypoxia inducible factor 1 alpha). Этот эффект наблюдали при действии акадезина в концентрациях, сопоставимых с цитотоксическими. Акадезин сохранял цитотоксичность в условиях гипоксии и снижал обусловленную гипоксией устойчивость клеток линии MDA-MB-231 к действию цисплатина. Эти результаты расширяют область применения акадезина и позволяют предположить его эффективность в комбинированных режимах лекарственной терапии рака молочной железы, в том числе для опухолей с низкой оксигенацией.