Иммуносигнатура (immunosignature) - пептидные микроэррей для диагностики рака и других заболеваний


Цитировать

Полный текст

Аннотация

Поиск новых биомаркеров для доклинической диагностики рака может стать ценным инструментом обнаружения злокачественных новообразований на ранних стадиях заболевания в группах онкориска и скрининга здоровых людей, а также рецидивов злокачественных новообразований после лечения. Было показано, что антитела вырабатываются против антигенов, экспрессируемых опухолевыми клетками. Соответственно присутствие специфических антител в сыворотке может служить индикатором развития онкологических заболеваний. Недавно разработанная технология - иммуносигнатура представляет собой высокочувствительный метод обнаружения циркулирующих антител с помощью пептидных микрочипов. В представленном обзоре обсуждаются современные методы определения антител, а также описывваются принципы и возможности применения иммуносигнатуры в исследовательской и клинической практике.

Об авторах

Андрей Иванович Шаповал

Алтайский государственный университет

Email: andreichapoval@gmail.com
канд. биол. наук, директор Российско-Американского противоракового центра, проф. каф. физико-химической биологии и биотехнологии Алтайского государственного университета 656049, г. Барнаул, пр. Ленина, д. 61

Д. Б Легутки

Университет штата Аризона

Институт Биодизайна Университета штата Аризона 85287, Темпи, Аризона, США

Ф. Стаффорд

Университет штата Аризона

Институт Биодизайна Университета штата Аризона 85287, Темпи, Аризона, США

А. В Требухов

Алтайский государственный университет

Российско-Американский противораковый Центр Алтайского государственного университета 656049, г. Барнаул, Россия

С. А Джонстон

Университет штата Аризона

Институт Биодизайна Университета штата Аризона 85287, Темпи, Аризона, США

Я. Н Шойхет

Алтайский государственный университет; ГОУ ВПО «Алтайский государственный медицинский университет» Минздрава России

Российско-Американский противораковый Центр Алтайского государственного университета 656049, г. Барнаул, Россия

А. Ф Лазарев

Алтайский государственный университет; ФГБУ «Российский онкологический научный центр им. Н.Н. Блохина» РАМН

Российско-Американский противораковый Центр Алтайского государственного университета; Алтайский филиал ФГБУ «Российский онкологический научный центр им. Н.Н. Блохина» РАМН 656049, г. Барнаул, Россия

Список литературы

  1. Давыдов М.И., Аксель Е.М., ред. Статистика злокачественных новообразований в России и странах СНГ в 2012 г. М.: Издательская группа РОНЦ; 2014. ISBN: 5-95340-183-3.
  2. Sawyers C.L. The cancer biomarker problem. Nature. 2008; 452 (7187): 548-52.
  3. Kulasingam V., Diamandis E.P. Strategies for discovering novel cancer biomarkers through utilization of emerging technologies. Nature Clin. Pract. Oncol. 2008; 5 (10): 588-99.
  4. Fuzery A.K., Levin J., Chan M.M., Chan D.W. Translation of proteomic biomarkers into FDA approved cancer diagnostics: issues and challenges. Clin. Proteom. 2013; 10 (1): 13-25.
  5. Hori S.S., Gambhir S.S. Mathematical model identifies blood biomarker-based early cancer detection strategies and limitations. Sci. Transl. Med. 2011; 3 (109): 109-116.
  6. Fushiki T., Fujisawa H., Eguchi S. Identification of biomarkers from mass spectrometry data using a “common” peak approach. BMC Bioinform. 2006; 7: 358-68.
  7. Anderson N.L., Ptolemy A.S., Rifai N. The riddle of protein diagnostics: future bleak or bright? Clin. Chem. 2013; 59 (1): 194-7.
  8. Wu X., Molinaro C., Johnson N., Casiano C.A. Secondary necrosis is a source of proteolytically modified forms of specific intracellular autoantigens: implications for systemic autoimmunity. Arthr. and Rheum. 2001; 44 (11): 2642-52.
  9. Fernandez Madrid F. Autoantibodies in breast cancer sera: candidate biomarkers and reporters of tumorigenesis. Cancer Lett. 2005; 230 (2): 187-98.
  10. Desmetz C., Bascoul-Mollevi C., Rochaix P., Lamy P.J., Kramar A., Rouanet P. et al. Identification of a new panel of serum autoantibodies associated with the presence of in situ carcinoma of the breast in younger women. Clin. Cancer Res. 2009; 15 (14): 4733-41.
  11. Zhang J.Y., Casiano C.A., Peng X.X., Koziol J.A., Chan E.K., Tan E. M. Enhancement of antibody detection in cancer using panel of recombinant tumor-associated antigens. Cancer Epidemiol. Biomarkers Prev. 2003; 12 (2): 136-43.
  12. Zhang J.Y. Tumor-associated antigen arrays to enhance antibody detection for cancer diagnosis. Cancer Detect. Prev. 2004; 28 (2): 114-8.
  13. Chapman C.J., Healey G.F., Murray A., Boyle P., Robertson C., Peek L.J. et al. EarlyCDT®-Lung test: improved clinical utility through additional autoantibody assays. Tumour Biol. 2012; 33 (5): 1319-26.
  14. Li J., Wang L.J., Ying X., Han S.X., Bai E., Zhang Y, Zhu Q. Immunodiagnostic value of combined detection of autoantibodies to tumor-associated antigens as biomarkers in pancreatic cancer. Scand. J. Immunol. 2012; 75 (3): 342-9.
  15. Shan Q., Lou X., Xiao T., Zhang J., Sun H., Gao Y. et al. A cancer/testis antigen microarray to screen autoantibody biomarkers of non-small cell lung cancer. Cancer Lett. 2013; 328 (1): 160-7.
  16. Xie C., Kim H.J., Haw J.G., Kalbasi A., Gardner B.K., Li G. et al. A novel multiplex assay combining autoantibodies plus PSA has potential implications for classification of prostate cancer from non-malignant cases. J. Transl. Med. 2011; 9: 43.
  17. Chapman C.J., Murray A., McElveen J.E., Sahin U., Luxemburger U., Tureci O. et al. Autoantibodies in lung cancer: possibilities for early detection and subsequent cure. Thorax. 2008; 63 (3): 228-33.
  18. Boyle P., Chapman C.J., Holdenrieder S., Murray A., Robertson C. , Wood W.C. et al. Clinical validation of an autoantibody test for lung cancer. Ann. Oncol. 2011; 22 (2): 383-9.
  19. Shi F.D., Zhang J.Y, Liu D., Rearden A., Elliot M., Nachtsheim D. et al. Preferential humoral immune response in prostate cancer to cellular proteins p90 and p62 in a panel of tumor-associated antigens. Prostate. 2005; 63 (3): 252-8.
  20. Piura E., Piura B. Autoantibodies Tailor - Made Panels of to tumor-associated antigens in breast carcinoma. J. Oncol. 2011: 2425.
  21. Heo C.K., Bahk Y.Y, Cho E.W. Tumor-associated autoantibodies as diagnostic and prognostic biomarkers. BMB Rep. 2012; 45 (12): 677-85
  22. Tan H.T., Low J., Lim S.G., Chung M.C. Serum autoantibodies as biomarkers for early cancer detection. FEBS J. 2009; 276 (23): 6880-904.
  23. Casiano C.A., Mediavilla-Varela M., Tan E.M. Tumor-associated antigen arrays for the serological diagnosis of cancer. Mol. Cell Proteom. 2006; 5 (10): 1745-59.
  24. Sahin U., Tureci O., Schmitt H., Cochlovius B., Johannes T., Schmits R. et al. Human neoplasms elicit multiple specific immune responses in the autologous host. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1995; 92 (25): 11 810-3.
  25. Wang X., Yu J., Sreekumar A., Varambally S., Shen R., Giacherio D. et al. Autoantibody signatures in prostate cancer. N. Engl. J. Med. 2005; 353 (12): 1224-35.
  26. Matsutani T., Hiwasa T., Takiguchi M., Oide T., Kunimatsu M., Saeki N. et al. Autologous antibody to src-homology 3-domain GRB2-like 1 specifically increases in the sera of patients with low-grade gliomas. J. Exp. Clin. Cancer Res. 2012; 31: 85.
  27. Gnjatic S., Wheeler C., Ebner M., Ritter E., Murray A., Altorki N.K. et al. Seromic analysis of antibody responses in non-small cell lung cancer patients and healthy donors using conformational protein arrays. J. Immunol. Meth. 2009; 341 (1-2): 50-8.
  28. Kellner R., Lichtenfels R., Atkins D., Bukur J., Ackermann A., Beck J. et al. Targeting of tumor associated antigens in renal cell carcinoma using proteome-based analysis and their clinical significance. Proteomics. 2002; 2 (12): 1743-51.
  29. Caron M., Choquet-Kastylevsky G., Joubert-Caron R. Cancer immunomics using autoantibody signatures for biomarker discovery. Mol. Cell Proteom. 2007; 6 (7): 1115-22.
  30. Grandjean M., Dieu M., Raes M., Feron O. A new method combining sequential immunoaffinity depletion and differential in gel electrophoresis to identify autoantibodies as cancer biomarkers. J. Immunol. Meth. 2013; 396 (1-2): 23-32.
  31. Klade C.S., Voss T., Krystek E., Ahorn H., Zatloukal K., Pummer K. et al. Identification of tumor antigens in renal cell carcinoma by serological proteome analysis. Proteomics. 2001; 1 (7): 890-8.
  32. Hardouin J., Lasserre J.P., Sylvius L., Joubert-Caron R., Caron M. Cancer immunomics: from serological proteome analysis to multiple affinity protein profiling. Ann. N.Y. Acad. Sci. 2007; 1107: 223-30.
  33. Suzuki A., Iizuka A., Komiyama M., Takikawa M., Kume A., Tai S. et al. Identification of melanoma antigens using a Serological Proteome Approach (SERPA). Cancer Genom. Proteom. 2010; 7 (1): 17-23.
  34. Scanlan M.J., Welt S., Gordon C.M., Chen Y.T., Gure A.O., Stockert E. et al. Cancer-related serological recognition of human colon cancer: identification of potential diagnostic and immunotherapeutic targets. Cancer Res. 2002; 62 (14): 4041-7.
  35. Hoheisel J.D., Alhamdani M.S., Schroder C. Affinity-based microarrays for proteomic analysis of cancer tissues. Proteom. Clin. Appl. 2013; 7 (1-2): 8-15.
  36. Kroening K., Johnston S.A., Legutki J.B. Autoreactive antibodies raised by self derived de novo peptides can identify unrelated antigens on protein microarrays. Are autoantibodies really autoantibodies? Exp. Mol. Pathol. 2012; 92 (3): 304-11.
  37. Zhong L., Peng X., Hidalgo G.E., Doherty D.E., Stromberg A.J., Hirschowitz E.A. Identification of circulating antibodies to tumor-associated proteins for combined use as markers of nonsmall cell lung cancer. Proteomics. 2004; 4 (4): 1216-25.
  38. Stafford P., Halperin R., Legutki J.B., Magee D.M., Galgiani J., Johnston S.A. Physical characterization of the «immunosignaturing effect». Mol. Cell Proteom. 2012; 11 (4): M111.
  39. Sykes K.F., Legutki J.B., Stafford P. Immunosignaturing: a critical review. Trends Biotechnol. 2013; 31 (1): 45-51.
  40. Legutki J.B., Magee D.M., Stafford P., Johnston S.A. A general method for characterization of humoral immunity induced by a vaccine or infection. Vaccine. 2010; 28 (28): 4529-37.
  41. Hughes A.K., Cichacz Z., Scheck A., Coons S.W., Johnston S.A., Stafford P. Immunosignaturing can detect products from molecular markers in brain cancer. PLoS One. 2012; 7 (7): e40201.
  42. Gutenberg A., Bock H.C., Bruck W., Doerner L., Mehdorn H.M., Roggendorf W. et al. MGMT promoter methylation status and prognosis of patients with primary or recurrent glioblastoma treated with carmustine wafers. Br. J. Neurosurg. 2013; 27 (6): 772-8.
  43. Rankeillor K.L., Cairns D.A., Loughrey C., Short S.C., Chumas P., Ismail A. et al. Methylation-specific multiplex ligation-dependent probe amplification identifies promoter methylation events associated with survival in glioblastoma. J. Neurooncol. 2014; 117 (2): 243-51.
  44. Kukreja M., Johnston S.A., Stafford P. Immunosignaturing microarrays distinguish antibody profiles of related pancreatic diseases. J. Proteomics Bioinform. 2012: S6.
  45. Restrepo L., Stafford P., Johnston S.A. Feasibility of an early Alzheimer’s disease immunosignature diagnostic test. J. Neuroimmunol. 2013; 254 (1-2): 154-60.

© ООО "Эко-Вектор", 2014


 


Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах