Разработка метода дифференциальной диагностики образований яичников методом масс-спектрометрии высокого разрешения

КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Номер проекта 20-65-46014

НазваниеРазработка метода дифференциальной диагностики образований яичников методом масс-спектрометрии высокого разрешения

Руководитель Франкевич Владимир Евгеньевич, Доктор физико-математических наук

Организация финансирования, регион федеральное государственное бюджетное учреждение «Национальный медицинский исследовательский центр акушерства, гинекологии и перинатологии имени академика В.И.Кулакова» Министерства здравоохранения Российской Федерации , г Москва

Конкурс №46 - Конкурс 2020 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований по поручениям (указаниям) Президента Российской Федерации» (ведущие ученые)

Область знания, основной код классификатора 05 - Фундаментальные исследования для медицины; 05-401 - Молекулярная и клеточная медицина

Ключевые слова рак яичников, новообразования, эндометриоз, интраоперационная диагностика, масс-спектрометрия, липиды, метаболомика, ЯМР

Код ГРНТИ76.29.49

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

Аннотация
Злокачественные опухоли яичников занимают значимое место в структуре онкогинекологических заболеваний. Рак яичников (до 70% составляет серозный гистотип (Amoroso et al., 2017)) занимает одно из лидирующих мест по числу смертей среди заболеваний женских репродуктивных органов, - летальность больных в течение года после установки диагноза составляет 20,9 человек на 100 000 населения. Заболеваемость раком яичников за 10 лет возросла с показателя 56,9 до 74,6 человек на 100 000 населения. Точность диагностических методов определяет своевременность лечения (Bekelman DB et al., 2014). Ключевое значение отведено повышению чувствительности и специфичности клинических методов диагностики, а также разработке новых, в том числе малоинвазивных, тестов. Развитие злокачественной опухоли, в том числе рака яичников, сопровождается выраженными метаболическими изменениями, что обусловлено возрастающим энергетическим запросом активно пролиферирующей опухолевой ткани (Sciacovelli et al., 2014). Ряд липидов обладают опухоль-инициирующей активностью и изменения липидного состава являются патогенетическим результатом ускоренного клеточного деления. Системный сдвиг в метаболизме липидов является ключевым элементом этого процесса. Кроме того, некоторые классы липидов, например оксилипиды известны своей защитной активностью против опухолей. Одним из основных аналитических методов в изучении липидов (липидомике) является масс-спектрометрия (Лохов и др., 2015). Несмотря на то, что на данный момент метод не является рутинным для использования в клинической практике, он является наиболее точным для установления биохимических изменений (Xu, 2018). Успешное применение данной методики с целью анализа низкомолекулярных веществ (метаболома) различных биологических жидкостей было описано во многих работах (Лохов и др., 2015). Масс-спектрометрия (МС) демонстрирует высокую информативность, однако, требуется дальнейшее ее развитие для стандартизации и последующего потенциального внедрения МС в клиническую практику для верификации рака яичников на основании профиля биологической жидкости и/или образца ткани (Migda et al., 2018), (Qin et al., 2018), (Alfano et al., 2017). Усовершенствование МС интраоперационной диагностики, на основе липидомного анализа может быть перспективным при органосберегающих операциях у женщин репродуктивного возраста без риска снижения диагностической точности и радикализма. МС анализ липидома плазмы крови может быть использован не только для диагностики заболеваний, но и позволяет осуществлять мониторинг эффективности проводимого лечения. Контроль над процессом лечения заключается в мониторинге липидного состава плазмы крови, который возвращается к нормальному состоянию в случае достижения контроля над процессом и ремиссии, либо продолжает изменяться в результате неэффективности проводимой терапии и дальнейшего развития заболевания. Диагностический потенциал липидома плазмы может быть использован как на предоперационном этапе, так и для мониторинга эффективности терапии в составе многофакторной прогностической модели лечения пациентов с раком яичников. Изучение изменения липидного профиля на различных стадиях заболевания призвано повысить чувствительность и специфичность рутинно внедренных в клиническую практику методов диагностики и усовершенствовать ведение пациента на различных этапах развития злокачественного процесса в яичнике. В рамках данной работы впервые будет проведено исследование липидного профиля одновременно нескольких биологических жидкостей и удаленной ткани при доброкачественных, злокачественных заболеваниях и эндометриозе яичников у пациентов, включая женщин репродуктивного возраста. Это позволит усовершенствовать диагностику эпителиальных опухолей яичников на основании применения наиболее эффективных молекулярных маркеров, выявленных при помощи омиксных технологий. В дополнение к нашей инновационной платформе на основе MS мы собираемся использовать высоко стандартизированное количественное профилирование на основе ЯМР липопротеинов сыворотки. Панель включает в себя основные подклассы сывороточных липопротеиновых кластеров (ЛПНП, ЛПОНП, ЛПВП) и уже доказала свою эффективность в качестве контроля уровня метаболизма. Это улучшит диагностику эпителиальных опухолей яичников, основываясь на использовании наиболее эффективных молекулярных маркеров, идентифицированных с помощью омиксных технологий. Привлечение в качестве ведущего ученого проф., руководителя группы ЯМР центра протеомики и метаболомики Лейденского Академического Медицинского центра, Олега Майбороды, специализирующего на планировании, проведении и комплексном анализе клинических метаболомных исследований, позволит разработать модульное решение для обработки метаболомных данных и интеграции мульти-инструментальных и/или мульти-«омных» исследований. Участие профессора Чингина К.С. - руководителя Базовой лабораторией Масс-спектрометрии и инструментального развития провинции Цзянси как ведущего ученого, специализирующего на разработке и создании уникальных источников ионизации для прямой масс-спектрометрии, позволит приблизиться к решению такой глобальной задачи, как интраоперационная диагностика по молекулярным профилям ткани.

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Публикации

1. Лу Х., Джанг Х., Ксиао И.,Чингин К., Дай Ч., Вей Ф.,Ванг Н., Франкевич В.Е., Чаговец В.В.,Джоу Ф., Чен Х. Comparative study of alterations in phospholipid profiles upon liver cancer in humans and mice Analyst (год публикации - 2020)
10.1039/d0an01080d

2. Токарева А.О.,Чаговец В.В.,Кононихин А.С.,Стародубцева Н.Л.,Николаев Е.Н., Франкевич В.Е. Comparison of the effectiveness of variable selection method for creating a diagnostic panel of biomarkers for mass spectrometric lipidome analysis WILEY, 56, 3, e4702 (год публикации - 2021)
10.1002/jms.4702

3. Джанг Х.,Рен Х., Чингин К.С. Applications of direct analysis in real time mass spectrometry in food analysis: A review. Wiley, 35, 6, e9013 (год публикации - 2021)
10.1002/rcm.9013

4. Юрова М.В., Павлович С.В., Стародубцева Н.Л., Чаговец В.В., Хабас Г.Н., Франкевич В.Е. Preoperative evaluation of lipid markers of malignant epithelial ovarian tumors BMJ Journals, 30:A56-A57 (год публикации - 2020)
10.1136/ijgc-2020-esgo.102

5. Юрова М.В., Чаговец В.В., Франкевич В.Е., Стародубцева Н.Л., Хабас Г.Н., Павлович С.В. Differential diagnosis of serous ovarian tumors using mass spectrometry-based serum lipid profiling: A pilot study ООО «Бионика Медиа», 9, 110-112 (год публикации - 2021)
10.18565/aig.2021.8.39-48

6. Джанг Х., Рен Х., Чингин К., Чен Х. Rapid and sensitive detection of acetone in exhaled breath through the ambient reaction with water radical cations Royal Society of Chemistry, 16, Pages 5037 – 5044 (год публикации - 2021)
10.1039/d1an00402f

7. Донгбо Ми, Юхань Мао, Бингкинг Вей, Ян-Чун Ли, Константин Чингин Generation of phenol and molecular hydrogen through catalyst-free C-H activation of benzene by water radical cations Elsevier (год публикации - 2021)

8. Чаговец В. В., Васильев В.Г., Юрова М.В., Хабас Г.Н., Павлович С.В., Стародубцева Н.Л., Майборода О.А. МЕТАБОЛОМНАЯ ПОДПИСЬ СВОБОДНЫХ МУЦИНОВ ПРИ ОНКОЛОГИЧЕСКИХ ЗАБОЛЕВАНИЯХ: СА125 И РАК ЯИЧНИКОВ ВЫСОКОЙ СТЕПЕНИ ЗЛОКАЧЕСТВЕННОСТИ Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Российский национальный исследовательский медицинский университет имени Н.И. Пирогова" Министерства здравоохранения Российской Федерации, 6, 2021, 10-16 (год публикации - 2021)
10.24075/vrgmu.2021.065

9. Тимофеева А.В., Асатурова А.В., Санникова М.Ю., Хабас Г.Н., Чаговец В.В., Федоров И.С., Франкевич В.Е., Сухих Г.Т. Search for New Participants in the Pathogenesis of High-Grade Serous Ovarian Cancer with the Potential to Be Used as Diagnostic Molecules MDPI, 12, 2017 (год публикации - 2022)
10.3390/life12122017

10. Ми Д., Ху Д., Джанг Ю., Жу Т., Оуянг Ж., Донг К., Чингин К. Formation of protonated water–hydrogen clusters in an ion trap mass spectrometer at room temperature Royal Society of Chemistry, 24, 7180-7184 (год публикации - 2022)
10.1039/D1CP04516D

11. Джанг К., Франкевич В., Динг Д., Ма Ю., Чингин К., Чен Х. Direct mass spectrometry analysis of exhaled human breath in real time Wiley Analytical Science (год публикации - 2022)

12. Юрова М.В., Чаговец В.В., Павлович В.В., Стародубцева Н.Л., Хабас Г.Н., Чингин К.С., Токарева А.О., Сухих Г.Т., Lipid Alterations in Early-Stage High-Grade Serous Ovarian Cancer frontiers, 9:770983 (год публикации - 2022)
10.3389/fmolb.2022.770983

Публикации