RU2430371C1 - Method of differential diagnostics and prognosis of endometrium myoma and cancer - Google Patents

Method of differential diagnostics and prognosis of endometrium myoma and cancer Download PDF

Info

Publication number
RU2430371C1
RU2430371C1 RU2010116508/15A RU2010116508A RU2430371C1 RU 2430371 C1 RU2430371 C1 RU 2430371C1 RU 2010116508/15 A RU2010116508/15 A RU 2010116508/15A RU 2010116508 A RU2010116508 A RU 2010116508A RU 2430371 C1 RU2430371 C1 RU 2430371C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
mmp
tumor
tissue
expression
zinc
Prior art date
Application number
RU2010116508/15A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виолетта Владимировна Бажанова (RU)
Виолетта Владимировна Бажанова
Александр Дмитриевич Шапоренко (RU)
Александр Дмитриевич Шапоренко
Людмила Фёдоровна Гуляева (RU)
Людмила Фёдоровна Гуляева
Владимир Олегович Пустыльняк (RU)
Владимир Олегович Пустыльняк
Original Assignee
Учреждение Российской академии наук Институт ядерной физики им. Г.И. Будкера Сибирского отделения РАН (ИЯФ СО РАН)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Учреждение Российской академии наук Институт ядерной физики им. Г.И. Будкера Сибирского отделения РАН (ИЯФ СО РАН) filed Critical Учреждение Российской академии наук Институт ядерной физики им. Г.И. Будкера Сибирского отделения РАН (ИЯФ СО РАН)
Priority to RU2010116508/15A priority Critical patent/RU2430371C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2430371C1 publication Critical patent/RU2430371C1/en

Links

Landscapes

  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)

Abstract

FIELD: medicine. ^ SUBSTANCE: claimed is method of differential diagnostics of malignant tumour and myoma of endometrium. In material of patient's uterus tumour, obtained during operation, content of zinc and level of metalloprotease (MMP) expression are determined. If amount of zinc in tumour tissue increases from 105 to 160 ppm and MMP expression 3.9 is present, prognosis about presence of malignant tumour with tendency to metastases is made, if zinc amount decreases from 153 to 75 ppm in tumour tissue in comparison with non-transformed and MMP expression 2 is present, conclusion about uterus myoma is made. ^ EFFECT: increase of prediction accuracy. ^ 1 ex, 1 tbl

Description

Изобретение относится к области медицины, в частности к онкологии. Способ обеспечивает повышение степени объективности дифференциальной диагностики миомы матки и рака эндометрия. Проводят взятие материала опухолей матки, полученных после хирургического вмешательства.The invention relates to medicine, in particular to oncology. The method provides an increase in the degree of objectivity of the differential diagnosis of uterine fibroids and endometrial cancer. Material is taken from uterine tumors obtained after surgery.

Описание пробоподготовки и измеренияDescription of sample preparation and measurement

В результате проведенной отработки методики подготовки проб образцы ткани, предварительно замороженные, измельчались в жидком азоте и затем высушивались при температуре 45-60°С. Азот позволяет ткани оставаться замороженной в течение всего процесса растирания, что способствует более тонкому измельчению ткани. Этот способ оказался весьма эффективным для подготовки сухого мелкодисперсного материала для формирования таблеток равной толщины с гладкой поверхностью, которая бы исключала шероховатости и выступы при прохождении синхротронного излучения через образец. Результаты для образцов, приготовленных таким способом, дали наилучшую воспроизводимость и позволили использовать метод внешнего стандарта для количественной оценки концентрации элементов. Эксперименты проводились на станции рентгенофлуоресцентного анализа с использованием синхротронного излучения (РФА СИ) Института Ядерной Физики СО РАН, г. Новосибирск. Набор элементов, который был идентифицирован в спектрах снятых образцов, свелся к следующему: K, Са, Cr, Fe, Ni, Сu, Zn, As, Br, Rb, Cd, Sn, Sb. Исследовались здоровые и опухолевые (злокачественные и доброкачественные) ткани одного пациента. Для биологических тканей энергия возбуждения была выбрана 30 кэВ, а время экспозиции - порядка 600 с. Выбор времени экспозиции определялся набором определяемых элементов и воспроизводимостью результатов, которая зависит от времени набора статистики. Ошибки измерения таких элементов, как Fe, Сu, Zn, Br, при энергии возбуждения Е=43 кэВ меньше или порядка 1-2%.As a result of the development of the sampling preparation procedure, tissue samples that were previously frozen were crushed in liquid nitrogen and then dried at a temperature of 45-60 ° C. Nitrogen allows the tissue to remain frozen throughout the entire grinding process, which contributes to finer tissue grinding. This method turned out to be very effective for preparing dry fine material for the formation of tablets of equal thickness with a smooth surface, which would eliminate roughness and protrusions during the passage of synchrotron radiation through the sample. The results for samples prepared in this way gave the best reproducibility and made it possible to use the external standard method for quantifying the concentration of elements. The experiments were carried out at the X-ray fluorescence analysis station using synchrotron radiation (RFA SI) of the Institute of Nuclear Physics SB RAS, Novosibirsk. The set of elements that was identified in the spectra of the samples taken was as follows: K, Ca, Cr, Fe, Ni, Cu, Zn, As, Br, Rb, Cd, Sn, Sb. We studied healthy and tumor (malignant and benign) tissues of one patient. For biological tissues, the excitation energy was chosen at 30 keV, and the exposure time was about 600 s. The choice of exposure time was determined by the set of defined elements and reproducibility of the results, which depends on the time of collection of statistics. The measurement errors of elements such as Fe, Cu, Zn, Br, with an excitation energy E = 43 keV less than or about 1-2%.

В этих же образцах определяется уровень экспрессии генов матричных металлопротеиназ ММР 2, 3, 9 методом мультиплексной ОТ-ПЦР. Из анализа распределения злокачественных опухолей матки по экспрессии ММР и содержанию ионов Zn можно заключить, что в большинстве случаев повышение экспрессии ММР 3 и 9 совпадает с повышенным содержанием Zn в сравнении с нетрансформированной тканью. Это может быть связано с неблагоприятным прогнозом рака эндометрия. Особенностью опухолей миомы матки является повышенное содержание Zn в нормальной ткани по сравнению с опухолевой, что коррелирует с увеличенной экспрессией ММР-2, тогда как для ММР-3 и ММР-9 таких закономерностей не выявлено. Тогда определение концентрации Zn в тканях эндометрия является одной из стратегий в определении степени злокачественности опухоли и ее способности к метастазированию. Этот параметр может служить основой для диагностики и прогноза заболевания.In the same samples, the level of gene expression of matrix metalloproteinases MMP 2, 3, 9 is determined by the multiplex RT-PCR method. From an analysis of the distribution of malignant uterine tumors by MMP expression and Zn ion content, it can be concluded that in most cases, an increase in MMP 3 and 9 expression coincides with an increased Zn content compared to untransformed tissue. This may be due to an unfavorable prognosis of endometrial cancer. A feature of uterine fibroids tumors is an increased content of Zn in normal tissue compared to tumor tissue, which correlates with increased expression of MMP-2, whereas for MMP-3 and MMP-9 such patterns were not detected. Then, the determination of the concentration of Zn in endometrial tissues is one of the strategies in determining the degree of malignancy of a tumor and its ability to metastasize. This parameter can serve as the basis for the diagnosis and prognosis of the disease.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯDESCRIPTION OF THE INVENTION

Изобретение относится к медицине, в частности к онкологии, и может быть использовано для дифференциальной диагностики доброкачественных и злокачественных опухолей матки.The invention relates to medicine, in particular to oncology, and can be used for the differential diagnosis of benign and malignant uterine tumors.

Известен способ дифференциальной диагностики доброкачественных и злокачественных опухолей матки, включающий взятие материала опухоли с последующим гистологическим анализомA known method for the differential diagnosis of benign and malignant tumors of the uterus, including taking the tumor material with subsequent histological analysis

(1. Hecht J.L. and Mutter G.L. (2006) Molecular and Pathologic Aspects of Endometrial Carcinogenesis. // J Clin Oncol 24:4783-4791).(1. Hecht J.L. and Mutter G.L. (2006) Molecular and Pathologic Aspects of Endometrial Carcinogenesis. // J Clin Oncol 24: 4783-4791).

Данный способ позволяет различать доброкачественные и злокачественные опухоли лишь в первом приближении без привлечения молекулярных маркеров для тонкой диагностики и прогноза. Поэтому необходимы объективные критерии для диагностики и оценки факторов прогноза заболеваний. Важно оценить стадию рака, степень инвазии в миометрий, тип опухоли. Ни один из этих факторов не определяется точно с применением гистологического анализа и все зависит от субъективной оценки. Молекулярно-биологический и элементный анализ тканей позволяют глубже проникнуть в суть процесса перерождения тканей в опухолевые, а также понять, какие молекулярные процессы лежат в основе перераспределения цинка и активности ММР, которые являются цинк-зависимыми (2. Oehler М.К., Brand A., Wain G.V. (2003) Molecular genetics and endometrial cancer. // J. Br. Menopause Soc, 9: 27-31.This method allows us to distinguish between benign and malignant tumors only as a first approximation without involving molecular markers for fine diagnosis and prognosis. Therefore, objective criteria are needed to diagnose and evaluate disease prognosis factors. It is important to evaluate the stage of cancer, the degree of invasion of the myometrium, the type of tumor. None of these factors is determined accurately using histological analysis and it all depends on a subjective assessment. Molecular biological and elemental analysis of tissues allows a deeper insight into the process of tissue transformation into tumor, as well as understanding which molecular processes underlie the redistribution of zinc and the activity of MMPs that are zinc-dependent (2. Oehler MK, Brand A ., Wain GV (2003) Molecular genetics and endometrial cancer. // J. Br. Menopause Soc, 9: 27-31.

3. Shamamian, P., Schwartz, J.D., Pocock, B.J., Monea, S., Whiting, D., Marcus, S. G., and Mignatti, P. (2001) Activation of progelatinase A (MMP-2) by neutrophil elastase, cathepsin G, and proteinase-3: a role for inflammatory cells in tumor invasion and angiogenesis. J. Cell Physiol. 189, 197-206).3. Shamamian, P., Schwartz, JD, Pocock, BJ, Monea, S., Whiting, D., Marcus, SG, and Mignatti, P. (2001) Activation of progelatinase A (MMP-2) by neutrophil elastase, cathepsin G, and proteinase-3: a role for inflammatory cells in tumor invasion and angiogenesis. J. Cell Physiol. 189, 197-206).

Это служит практическим целям и основой для разработки метода диагностики и прогноза заболевания органов репродуктивной сферы женщин. Предложенный метод позволяет с большой степенью точности количественно оценить в опухолях матки содержание цинка и активность металлопротеиназThis serves practical purposes and the basis for developing a method for the diagnosis and prognosis of diseases of organs of the reproductive sphere of women. The proposed method allows with a high degree of accuracy to quantify the content of zinc and the activity of metalloproteinases in uterine tumors

(4. Braundmeier A.G., Fazleabas AT., Lessey B.A., Guo H., Toole B.P., Nowak R.A. (2006) Extracellular Matrix Metalloproteinase Inducer Regulates Metalloproteinases in Human Uterine Endometrium. // The Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism, 91:2358-2365.(4. Braundmeier AG, Fazleabas AT., Lessey BA, Guo H., Toole BP, Nowak RA (2006) Extracellular Matrix Metalloproteinase Inducer Regulates Metalloproteinases in Human Uterine Endometrium. // The Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism, 91: 2358- 2365.

5. Visse R., Nagase H. (2003) Matrix Metalloproteinases and Tissue Inhibitors of Metalloproteinases: Structure, Function, and Biochemistry. // Circ. Res., 92: 827-839. Malemud C.J. (2006) Matrix metalloproteinases (MMPs) in health and disease: an overview. // Front Biosci., 11: 696-1701.5. Visse R., Nagase H. (2003) Matrix Metalloproteinases and Tissue Inhibitors of Metalloproteinases: Structure, Function, and Biochemistry. // Circ. Res., 92: 827-839. Malemud C.J. (2006) Matrix metalloproteinases (MMPs) in health and disease: an overview. // Front Biosci., 11: 696-1701.

6. Curry Т.Е., Jr., Osteen K.G. (2003) The Matrix Metalloproteinase System: Changes, Regulation, and Impact throughout the Ovarian and Uterine Reproductive Cycle. // Endocr. Rev.24: P.428-465)6. Curry T.E., Jr., Osteen K.G. (2003) The Matrix Metalloproteinase System: Changes, Regulation, and Impact throughout the Ovarian and Uterine Reproductive Cycle. // Endocr. Rev.24: P.428-465)

и соотнести их со степенью злокачественности опухоли матки. Особенностью метода является его высокая чувствительность и хорошая воспроизводимость. Наиболее близким к заявленному является способ определения уровня матриксных металлопротеиназ 2, 9 в смывах маткиand correlate them with the degree of malignancy of the uterine tumor. A feature of the method is its high sensitivity and good reproducibility. Closest to the claimed is a method for determining the level of matrix metalloproteinases 2, 9 in uterine washes

(7. Lopata A., (AU), Salamonsen L.A. (AU), Quinn M A (AU) Matrix metalloproteinase levels as indicators of endometrial cancer, US 6607894),(7. Lopata A., (AU), Salamonsen L.A. (AU), Quinn M A (AU) Matrix metalloproteinase levels as indicators of endometrial cancer, US 6607894),

который может быть как качественным, так и количественным и адаптирован к скринингу в клиниках. Авторы использовали накопленные научные знания об усилении активности некоторых ММР при трансформации тканей. На этом основании авторы разработали неинвазивный скрининговый метод для оценки риска развития рака эндометрия.which can be both qualitative and quantitative and adapted to screening in clinics. The authors used the accumulated scientific knowledge on enhancing the activity of certain MMPs during tissue transformation. On this basis, the authors developed a non-invasive screening method to assess the risk of endometrial cancer.

Недостатком данного метода является зависимость активности ММР от фазы менструального цикла, что может затруднять диагностику. Кроме того, данный метод требует дополнительного контроля присутствия в смывах клеток эндометрия, что затрудняет скрининговую диагностику. В нашем случае активность определяется непосредственно в ткани, когда процессы трансформации уже имеются. Такая информация существенна для развития стратегии контроля биологического поведения эндометрия и других тканей.The disadvantage of this method is the dependence of MMP activity on the phase of the menstrual cycle, which may complicate the diagnosis. In addition, this method requires additional monitoring of the presence of endometrial cells in the swabs, which complicates screening diagnostics. In our case, activity is determined directly in the tissue when transformation processes are already present. Such information is essential for developing a strategy for controlling the biological behavior of the endometrium and other tissues.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является повышение степени объективности диагностики опухолей матки и дифференциального распознавания миомы и рака эндометрия. Решение поставленной задачи достигается тем, что оценивается содержание цинка и уровень экспрессии ММР2.3,9 в опухолевой и прилежащей к ней нетрансформированной ткани матки.The problem to which the invention is directed, is to increase the degree of objectivity in the diagnosis of uterine tumors and differential recognition of fibroids and endometrial cancer. The solution to this problem is achieved by evaluating the zinc content and expression level of MMP2.3.9 in the tumor and adjacent untransformed uterine tissue.

Описание изобретенияDescription of the invention

Способ дифференциальной диагностики и прогноза миомы и рака эндометрия по содержанию цинка и активности матричных металлопротеиназ согласно заявляемому изобретению включает:A method for differential diagnosis and prognosis of endometrial fibroids and cancer according to the zinc content and activity of matrix metalloproteinases according to the claimed invention includes:

1) взятие операционного материала матки с пораженного опухолью участка и прилежащего к нему без опухоли. А именно были взяты 41 пара образцов тканей доброкачественных опухолей и нетрансформированных, прилежащих к ним, и 37 пар образцов тканей злокачественных опухолей и окружающих их нетрансформированных;1) taking the surgical material of the uterus from the area affected by the tumor and adjacent to it without a tumor. Namely, 41 pairs of tissue samples of benign tumors and non-transformed adjacent to them, and 37 pairs of tissue samples of malignant tumors and surrounding non-transformed were taken;

2) приготовление из взятой ткани 2-х образцов - одного для проведения рентгенофлуоресцентного элементного анализа и определения содержания элементов в тканях; второго - для определения экспрессии металлопротеиназ ММР, который помещается в жидкий азот;2) preparation of 2 samples from the taken tissue - one for X-ray fluorescence elemental analysis and determination of the content of elements in the tissues; the second - to determine the expression of metalloproteinases MMP, which is placed in liquid nitrogen;

3) проведение рентгенофлуоресцентного элементного анализа с использованием синхротронного излучения для определения содержания цинка в исследуемых тканях из сравнения спектрограмм данных тканей со спектрограммами внешнего стандарта, в качестве которого берется стандарт «Бычья печень» NIES 1577, матрица элементов которого наиболее близка матрице исследованных тканей;3) X-ray fluorescence elemental analysis using synchrotron radiation to determine the zinc content in the studied tissues by comparing the spectrograms of these tissues with the spectrograms of the external standard, which is taken as the standard “Bull liver” NIES 1577, the matrix of elements of which is closest to the matrix of the studied tissues;

4) выделение из кусочка ткани, замороженной в жидком азоте, суммарной РНК с последующим измерением экспрессии генов ММР методом мультиплексной ОТ-ПЦР;4) isolation of total RNA from a piece of tissue frozen in liquid nitrogen, followed by measurement of the expression of MMP genes by multiplex RT-PCR;

5) оценка количественных признаков: изменение содержания цинка, повышение активности ММР2, 3, 9;5) assessment of quantitative characteristics: a change in the zinc content, an increase in the activity of MMP2, 3, 9;

6) определение по каждому количественному признаку корреляции между содержанием цинка, активности ММР и степенью злокачественности опухоли, определенной в клинике;6) determination for each quantitative sign of the correlation between the zinc content, the activity of MMP and the degree of tumor malignancy, as determined in the clinic;

7) анализ полученных количественных признаков пациентов, а именно содержания цинка в опухолевых и нетрансформированных тканях, на уровень значимости отличий концентраций с помощью программы типа SPSS 13;7) analysis of the obtained quantitative characteristics of patients, namely, the zinc content in tumor and non-transformed tissues, on the significance level of concentration differences using a program such as SPSS 13;

8) проведение корреляционного анализа полученных величин концентраций цинка и уровня экспрессии металлопротеиназ в тканях.8) conducting a correlation analysis of the obtained values of zinc concentrations and the level of expression of metalloproteinases in tissues.

Примеры конкретного выполненияCase Studies

Содержание цинка было оценено в 41 образце миомы и 37 образцах рака эндометрия. Пациенты разделились на 2 группы по признаку изменения концентрации Zn в нормальных и опухолевых тканях. Одна часть пациентов (большая) имела концентрацию цинка в нормальных тканях ниже (75-105 ppm), чем в злокачественных (130-160 ppm), а другая часть - наоборот. То же самое относится и к образцам тканей пациентов с миомой эндометрия. Повышенное содержание цинка в нетрансформированной ткани, прилежащей к доброкачественной опухоли, наблюдалось у большей части пациентов. Проведенный по программе SPSS13 статистический анализ полученных данных подтвердил необходимость деления образцов тканей различных пациентов по типу изменения цинка в исследуемых тканях. Так, в нетрансформированных тканях, прилегающих к ткани миомы эндометрия, у большей части пациентов (>60%) увеличение цинка было порядка 1,5 с уровнем значимости р<0,0003 и составляло 153±12 ppm. В злокачественных тканях рака матки у большей части пациентов (>65%) увеличение цинка было порядка 1,4 с уровнем значимости р<0,008 и составляло 120±12 ppm.Zinc was evaluated in 41 samples of fibroids and 37 samples of endometrial cancer. Patients were divided into 2 groups on the basis of changes in the concentration of Zn in normal and tumor tissues. One part of the patients (large) had a lower concentration of zinc in normal tissues (75-105 ppm) than in malignant (130-160 ppm), and the other part was vice versa. The same applies to tissue samples from patients with endometrial myoma. Elevated zinc levels in non-transformed tissue adjacent to a benign tumor were observed in most patients. A statistical analysis of the data obtained using the SPSS13 program confirmed the need for dividing the tissue samples of various patients according to the type of zinc change in the studied tissues. So, in untransformed tissues adjacent to the tissue of the endometrial myoma, in most patients (> 60%), the increase in zinc was about 1.5 with a significance level of p <0.0003 and amounted to 153 ± 12 ppm. In the malignant tissues of uterine cancer in most patients (> 65%), the increase in zinc was about 1.4 with a significance level of p <0.008 and amounted to 120 ± 12 ppm.

Прежде чем приступить к измерению относительного уровня мРНК генов ММР2, 3 и 9, а также ERα и ERβ в опухолевых и нормальных тканях эндометрия и миометрия были подобраны оптимальные условия для проведения мультиплексной ПЦР. Мультиплексную ПЦР проводили в реакционном объеме 20 мкл. В качестве эндогенного внутреннего контроля, относительно которого проводилось выравнивание продуктов амплификации исследуемых генов, были выбраны гены «домашнего хозяйства» - β-актин для нормирования ММР2, 3 и 9; глицеральдегид-3-фосфот дегидрогеназа (GAPDH) для нормирования ERα и ERβ. Каждая проба ПЦР содержала 2 мкл кДНК, 1-кратный буфер для ПЦР, 0,2 мМ дезоксирибонуклеотидтрифосфаты (каждого), 20 пкМ каждого праймера и 2 ед. ак. Taq ДНК-полимеразы. Для каждой пары праймеров были подобраны оптимальные концентрации MgCl2: ММР2, ММР3, ММР9 и ERβ - 2,0 мМ, ERα - 1,8 мМ. Праймеры для определения экспрессии генов ММР-2: прямой: TCG ССС АТС АТС AAG ТТС и обратный: GTG АТС TGG ТТС TTG ТСС, ММР-3: прямой: TGC ТТТ GTC СТТ TGA TGC TG и обратный: GGG AAA ССТ AGG GTG TGG AT, ММР-9: прямой: ССС ТТС СТТ АТС GCC GAC AAG и обратный: ААС АТС CGG ТСС АСС TCG С. Для всех пар праймеров были подобраны температуры отжига, равные 59°С для генов ММР2, ММР3, ММР9; 63°С для гена ERα и 65°С для гена ERβ. Оптимальными считали такие условия проведения ПЦР, при которых наблюдалось отсутствие неспецифических продуктов амплификации, а интенсивность (яркость) полосы ПЦР-продукта была достаточной для проведения денситометрии.Before starting to measure the relative level of mRNA of the MMP2, 3, and 9 genes, as well as ERα and ERβ in tumor and normal tissues of the endometrium and myometrium, optimal conditions for conducting multiplex PCR were selected. Multiplex PCR was carried out in a reaction volume of 20 μl. As an endogenous internal control, relative to which the amplification products of the studied genes were aligned, the “household” genes, β-actin, were used to normalize MMP2, 3, and 9; glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase (GAPDH) to normalize ERα and ERβ. Each PCR sample contained 2 μl of cDNA, 1-fold PCR buffer, 0.2 mM deoxyribonucleotide triphosphates (each), 20 pcM of each primer and 2 units. ac. Taq DNA polymerase. For each pair of primers, the optimal concentrations of MgCl 2 were selected: MMP2, MMP3, MMP9 and ERβ - 2.0 mM, ERα - 1.8 mM. Primers for determining the expression of MMP-2 genes: direct: TCG CCC ATC ATS AAG TTC and reverse: GTG ATC TGG TTC TTG TCC, MMP-3: direct: TGC TTT GTC CTT TGA TGC TG and reverse: GGG AAA CCT AGG GTG TGG AT , MMP-9: direct: CCC TTC STT ATC GCC GAC AAG and reverse: AAC CGG TCC ACC TCG C. For all primer pairs, annealing temperatures of 59 ° C were selected for the MMP2, MMP3, MMP9 genes; 63 ° C for the ERα gene and 65 ° C for the ERβ gene. Optimum conditions were considered for PCR under which there was a lack of nonspecific amplification products, and the intensity (brightness) of the band of the PCR product was sufficient for densitometry.

Далее было определено оптимальное количество циклов амплификации. Оптимальным считали такое количество циклов, при котором сохранялась линейная зависимость между количеством ПЦР-продукта и числом циклов. В наших условиях наиболее подходящее число циклов для ММР2 - 32, для ММР3 - 38, для ММР9 - 38, для ERα - 38, для ERβ - 38, для GAPDH - 32 и β-актина - 32.Next, the optimal number of amplification cycles was determined. The optimal number of cycles was considered such that a linear relationship was maintained between the number of PCR product and the number of cycles. In our conditions, the most suitable number of cycles for MMP2 is 32, for MMP3 - 38, for MMP9 - 38, for ERα - 38, for ERβ - 38, for GAPDH - 32 and β-actin - 32.

Продукты мультиплексной ПЦР разделяли методом горизонтального электрофореза в 2% агарозном геле. Электрофорез вели в 1×ТВЕ (0,018 М трис-борат, 0,018 М борная кислота, 0,4 мМ ЭДТА) при напряжении 8 В/см. Гель-сканирование проводили в ультрафиолетовом свете с помощью видеосистемы "DNA Analyzer". Денситометрию проводили с помощью компьютерной программы "Total Lab". Относительное содержание мРНК исследуемых генов оценивали в относительных единицах как отношение интенсивности окрашивания специфической полосы генов к интенсивности полосы гена «домашнего хозяйства». При анализе уровня экспрессии металлопротеиназ выявлено, что профиль экспрессии зависит как от типа опухоли, так и от класса ММР. Так, ММР-2 одинаково эффективно экспрессируется и в злокачественных тканях эндометрия, и в тканях миомы. И лишь у 2-х пациентов ее экспрессия не регистрируется. Другой фермент, ММР-3, напротив, экспрессируется, главным образом, в раковых тканях эндометрия, тогда как в миоме ее экспрессия выражена слабее, а у некоторых больных она вообще отсутствует. В злокачественных тканях многих больных наблюдается достаточно высокая экспрессия ММР-3, тогда как ММП-9 также выраженно экспрессируется в тканях рака эндометрия, но не в миоме. Таким образом, ММР-3 и ММР-9 экспрессируются главным образом в злокачественных тканях эндометрия, но не в доброкачественных. Исходя из этого, данные металлопротеиназы могут быть подходящими кандидатами для характеристики злокачественности этих опухолей.Multiplex PCR products were separated by horizontal electrophoresis in a 2% agarose gel. Electrophoresis was carried out in 1 × TBE (0.018 M Tris-borate, 0.018 M boric acid, 0.4 mm EDTA) at a voltage of 8 V / cm. Gel scanning was carried out in ultraviolet light using a DNA Analyzer video system. Densitometry was performed using the Total Lab computer program. The relative mRNA content of the studied genes was evaluated in relative units as the ratio of the staining intensity of a specific gene band to the intensity of the “housekeeping” gene band. When analyzing the expression level of metalloproteinases, it was found that the expression profile depends on both the type of tumor and the class of MMP. So, MMP-2 is equally effectively expressed in malignant tissues of the endometrium and in fibroids. And only in 2 patients its expression is not registered. Another enzyme, MMP-3, on the contrary, is expressed mainly in the cancerous tissues of the endometrium, while its expression is weaker in myoma, and in some patients it is completely absent. In the malignant tissues of many patients, a sufficiently high expression of MMP-3 is observed, while MMP-9 is also expressed in endometrial cancer tissues, but not in myoma. Thus, MMP-3 and MMP-9 are expressed mainly in malignant tissues of the endometrium, but not in benign. Based on this, these metalloproteinases may be suitable candidates for characterizing the malignancy of these tumors.

Проведенный далее анализ распределения опухолей матки по гормональному статусу, экспрессии ММР и содержанию ионов цинка дал основание сделать следующее заключить: в большинстве случаев (от 60 до 90%) в злокачественных тканях эндометрия наблюдается повышенная экспрессия ММР-3 (с 0.4 до 1.5 о.е.) и ММР-9 (с 0.01 до 0.8 о.е.), что совпадает с повышенным содержанием Zn (130-160 ppm) по сравнению с прилегающей к опухоли нетрансформированной тканью. Особенностью опухолей миомы матки является повышенное содержание Zn в нормальной ткани (153±12 ppm) по сравнению с опухолевой, что коррелирует с увеличенной экспрессией ММР-2 (с 1 до 3 о.е.), тогда как для ММР-3 и ММР-9 таких закономерностей не выявлено. Таким образом, определение концентрации Zn в тканях эндометрия может быть одной из стратегий в определении степени злокачественности опухоли и ее способности к метастазированию. Именно этот показатель может быть использован в дифференциальной диагностике миомы и рака эндометрия. Проведенный далее анализ распределения опухолей матки по гормональному статусу, экспрессии ММР и содержанию ионов цинка дал основание сделать следующее заключение: в большинстве случаев (от 60 до 90%) в злокачественных тканях эндометрия наблюдается повышенная экспрессия ММР-3 (с 0.4 до 1.5 о.е.) и ММР-9 (с 0.01 до 0.8 о.е.), что совпадает с повышенным содержанием Zn (130-160 ppm) по сравнению с прилегающей к опухоли нетрансформированной тканью. Особенностью опухолей миомы матки является повышенное содержание Zn в нормальной ткани (153±12 ppm) по сравнению с опухолевой, что коррелирует с увеличенной экспрессией ММР-2 (с 1 до 3 о.е.), тогда как для ММР-3 и ММР-9 таких закономерностей не выявлено. Таким образом, определение концентрации Zn в тканях эндометрия может быть одной из стратегий в определении степени злокачественности опухоли и ее способности к метастазированию. Именно этот показатель может быть использован в дифференциальной диагностике миомы и рака эндометрия.The following analysis of the distribution of uterine tumors by hormonal status, MMP expression and zinc ion content led to the following conclusion: in most cases (from 60 to 90%), increased expression of MMP-3 is observed in endometrial malignant tissues (from 0.4 to 1.5 p.u. .) and MMP-9 (from 0.01 to 0.8 pu), which coincides with an increased content of Zn (130-160 ppm) compared with the non-transformed tissue adjacent to the tumor. A feature of uterine fibroids tumors is an increased content of Zn in normal tissue (153 ± 12 ppm) compared with the tumor, which correlates with increased expression of MMP-2 (from 1 to 3 p.u.), whereas for MMP-3 and MMP- 9 such patterns were not identified. Thus, determining the concentration of Zn in endometrial tissues may be one of the strategies in determining the degree of malignancy of a tumor and its ability to metastasize. This indicator can be used in the differential diagnosis of fibroids and endometrial cancer. The following analysis of the distribution of uterine tumors by hormonal status, MMP expression and zinc ion content led to the following conclusion: in most cases (from 60 to 90%), increased expression of MMP-3 is observed in endometrial cancer (from 0.4 to 1.5 p.u. .) and MMP-9 (from 0.01 to 0.8 pu), which coincides with an increased content of Zn (130-160 ppm) compared with the non-transformed tissue adjacent to the tumor. A feature of uterine fibroids tumors is an increased content of Zn in normal tissue (153 ± 12 ppm) compared with the tumor, which correlates with increased expression of MMP-2 (from 1 to 3 p.u.), whereas for MMP-3 and MMP- 9 such patterns were not identified. Thus, determining the concentration of Zn in endometrial tissues may be one of the strategies in determining the degree of malignancy of a tumor and its ability to metastasize. This indicator can be used in the differential diagnosis of fibroids and endometrial cancer.

Примеры дифференциальной диагностики гинекологических опухолей у пациентов 1 и 2 согласно заявленному изобретениюExamples of differential diagnosis of gynecological tumors in patients 1 and 2 according to the claimed invention Пациент 1Patient 1 Пациент 2Patient 2 Концентрация ZnZn concentration [N]>[T][N]> [T] [N]<[T][N] <[T] Уровень экспрессии ERαERα expression level 00 ++ Уровень экспрессии ERβERβ expression level 00 -- Уровень экспрессии ММР 2The expression level of MMP 2 ++++ ++++++ Уровень экспрессии ММР 3The expression level of MMP 3 ++ ++++ Уровень экспрессии ММР 9MMP expression level 9 00 ++++++ ЗаключениеConclusion Миома тела маткиUterine fibroids Рак эндометрияEndometrial cancer Примечание: N - нормальная нетрансформированная ткань,Note: N is normal non-transformed tissue, Т - опухолевая ткань,T - tumor tissue, 0 - экспрессия гена не изменяется,0 - gene expression does not change, + - экспрессия гена увеличивается в 1,5-2 раза (в опухолевой ткани по сравнению с нетрансформированной),+ - gene expression is increased by 1.5-2 times (in tumor tissue compared with untransformed), ++ - экспрессия гена увеличивается в 2,2-5 раз (в опухолевой ткани по сравнению с нетрансформированной),++ - gene expression is increased by 2.2-5 times (in tumor tissue compared to untransformed), ++ - экспрессия гена увеличивается в 2,2-5 раз (в опухолевой ткани по сравнению с нетрансформированной),++ - gene expression is increased by 2.2-5 times (in tumor tissue compared to untransformed), +++ - экспрессия гена увеличивается в 5,1 и более раз (в опухолевой ткани по сравнению с нетрансформированной),+++ - gene expression is increased by 5.1 or more times (in tumor tissue compared with untransformed), - - экспрессия гена уменьшается (в опухолевой ткани по сравнению с нетрансформированной).- - gene expression decreases (in tumor tissue compared to untransformed).

Claims (1)

Способ дифференциальной диагностики доброкачественных и злокачественных опухолей матки, включающий взятие материала опухоли матки пациента, удаленной во время операции, для анализа, состоящего в определении уровня экспрессии металлопротеиназ ММР 2, 3, 9 во взятых образцах, отличающийся тем, что активность металлопротеиназ определяют непосредственно в ткани, часть которой используют для приготовления проб ткани путем измельчения ее в жидком азоте, последующем высушивании и формировании таблетки образца для рентгенофлуоресцентного анализа с использованием синхротронного излучения элементного состава ткани, получения спектра матрицы образца с последующим компьютерным распознаванием спектрограмм элементов и вычислением количественных значений концентрации, анализа изменения содержания цинка в опухолевой и нетрансформированной, прилежащей к опухолевой ткани, определении группы, к которой относится пациент по типу изменения цинка в тканях, соотнесение данных по содержанию цинка с уровнем экспрессии и типом металлопротеиназ, при увеличении цинка в опухолевой ткани с 105 до 160 ppm и наличии экспрессии ММР 3, 9 делают прогноз о наличии злокачественной опухоли с тенденцией к метастазированию, при уменьшении содержания цинка от 153 до 75 ppm в опухолевой ткани по сравнению с нетрансформированной и наличии экспрессии ММР 2 делают вывод о наличии миомы эндометрия. A method for differential diagnosis of benign and malignant uterine tumors, including taking the material of a uterine tumor of a patient removed during surgery, for analysis, which consists in determining the expression level of MMP 2, 3, 9 metalloproteinases in samples taken, characterized in that the activity of metalloproteinases is determined directly in the tissue , part of which is used to prepare tissue samples by grinding it in liquid nitrogen, then drying and forming a sample tablet for X-ray fluorescence analysis lysis using synchrotron radiation of the elemental composition of the tissue, obtaining the spectrum of the sample matrix followed by computer recognition of the spectrograms of the elements and calculating the quantitative concentration values, analyzing the changes in the zinc content in the tumor and non-transformed adjacent to the tumor tissue, determining the group to which the patient belongs by the type of zinc change in tissues, correlation of data on zinc content with the level of expression and type of metalloproteinases, with an increase in zinc in tumor tissue from 105 to 160 ppm and the presence of MMP 3, 9 expression make a prediction about the presence of a malignant tumor with a tendency to metastasis, with a decrease in the zinc content from 153 to 75 ppm in the tumor tissue compared with untransformed and the presence of MMP 2 expression, we conclude the presence of endometrial fibroids .
RU2010116508/15A 2010-04-26 2010-04-26 Method of differential diagnostics and prognosis of endometrium myoma and cancer RU2430371C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010116508/15A RU2430371C1 (en) 2010-04-26 2010-04-26 Method of differential diagnostics and prognosis of endometrium myoma and cancer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010116508/15A RU2430371C1 (en) 2010-04-26 2010-04-26 Method of differential diagnostics and prognosis of endometrium myoma and cancer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2430371C1 true RU2430371C1 (en) 2011-09-27

Family

ID=44804237

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010116508/15A RU2430371C1 (en) 2010-04-26 2010-04-26 Method of differential diagnostics and prognosis of endometrium myoma and cancer

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2430371C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2533241C1 (en) * 2013-08-29 2014-11-20 Екатерина Владимировна Кочурова Qualitative differential instant diagnostic technique for new growths of oral floor mucosa shown by patient's oral fluid biomarkers
RU2535076C1 (en) * 2013-08-29 2014-12-10 Екатерина Владимировна Кочурова Method of qualitative differential express-diagnostics of lip mucosa neoplasms by content of biomarkers in patient's oral fluid
RU2690379C1 (en) * 2018-02-21 2019-06-03 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ростовский государственный медицинский университет" Министерства здравоохранения Российской Федерации Method for predicting growth rate of uterine leiomyoma in women of reproductive age

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Christine Galant et al. Focal Expression and Final Activity of Matrix Metalloproteinases May Explain Irregular Dysfunctional Endometrial Bleeding. Am J Pathol. 2004 July; 165(1):83-94. *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2533241C1 (en) * 2013-08-29 2014-11-20 Екатерина Владимировна Кочурова Qualitative differential instant diagnostic technique for new growths of oral floor mucosa shown by patient's oral fluid biomarkers
RU2535076C1 (en) * 2013-08-29 2014-12-10 Екатерина Владимировна Кочурова Method of qualitative differential express-diagnostics of lip mucosa neoplasms by content of biomarkers in patient's oral fluid
RU2690379C1 (en) * 2018-02-21 2019-06-03 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ростовский государственный медицинский университет" Министерства здравоохранения Российской Федерации Method for predicting growth rate of uterine leiomyoma in women of reproductive age

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Ellinger et al. Circulating mitochondrial DNA in serum: a universal diagnostic biomarker for patients with urological malignancies
Lal et al. HER-2 testing in breast cancer using immunohistochemical analysis and fluorescence in situ hybridization: a single-institution experience of 2,279 cases and comparison of dual-color and single-color scoring
Paek et al. Prognostic significance of human epididymis protein 4 in epithelial ovarian cancer
Schiegnitz et al. GDF 15 as an anti-apoptotic, diagnostic and prognostic marker in oral squamous cell carcinoma
Giovannucci et al. CAG repeat within the androgen receptor gene and incidence of surgery for benign prostatic hyperplasia in US physicians
Zhong et al. Increased CK19 expression correlated with pathologic differentiation grade and prognosis in oral squamous cell carcinoma patients
Meng et al. Circulating mitochondrial DNA is linked to progression and prognosis of epithelial ovarian cancer
ES2647154T3 (en) Biomarker combinations for colorectal tumors
JP2013532830A (en) Biomarker for prostate cancer and method of using the same
Gashaw et al. Gene signatures of testicular seminoma with emphasis on expression of ets variant gene 4
Puttipanyalears et al. TRH site-specific methylation in oral and oropharyngeal squamous cell carcinoma
RU2430371C1 (en) Method of differential diagnostics and prognosis of endometrium myoma and cancer
Kotowicz et al. Clinical value of human epididymis protein 4 and the Risk of Ovarian Malignancy Algorithm in differentiating borderline pelvic tumors from epithelial ovarian cancer in early stages
Scarlett et al. Proteomic classification of pancreatic adenocarcinoma tissue using protein chip technology
US10255410B2 (en) Methods for treating Barrett&#39;s metaplasia and esophageal adenocarcinoma
Dziechciowski et al. Diagnostic and prognostic relevance of microparticles in peripheral and uterine blood of patients with endometrial cancer
Jing et al. Two novel serum biomarkers for endometriosis screened by surface-enhanced laser desorption/ionization time-of-flight mass spectrometry and their change after laparoscopic removal of endometriosis
RU2521389C2 (en) Differential diagnostic technique for prostate cancer
ES2893469T3 (en) Risk Scores Based on Human Phosphodiesterase 4D Variant 7 Expression
US8741575B2 (en) Methods of predicting high grade gliomas using senescence associated genes
Vallvé-Juanico et al. External validation of putative biomarkers in eutopic endometrium of women with endometriosis using NanoString technology
US8163473B2 (en) Method for using DNA repair capacity as a biomarker of breast cancer risk in women
Bedard et al. Low residual proliferation after short-term letrozole therapy is an early predictive marker of response in high proliferative ER-positive breast cancer
WO2013132001A1 (en) Prognostic biomarkers for survival after treatment of a cancer disease with radiotherapy and/or chemotherapy
Deng et al. Plasma proteasomal chymotrypsin-like activity correlates with prostate cancer progression

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20200427