Неинвазивная диагностика эндометриоза на основе плазменной экспрессии микроРНК

Цель. Разработать метод неинвазивной диагностики наружного генитального эндометриоза на основе плазменных концентраций микроРНК.

Материалы и методы. Ретроспективно обследовано 80 женщин репродуктивного возраста, поступивших в гинекологическое отделение для плановой лапароскопии, по результату которой и гистологического исследования пациентки разделены на 2 группы: основную — 54 пациентки с лапароскопически и гистологически подтвержденным наружным генитальным эндометриозом (НГЭ); контрольную — 26 пациенток без НГЭ. Перед лапароскопией у всех пациенток взят образец крови для молекулярно-биологического исследования экспрессии 10 микроРНК: miR-183, miR-125b, miR-126, miR-16, miR-15a, miR-200a, miR-20a, miR-21, miR-222 и miR-29b. Выявление исследуемых и нормирующих РНК (РНК U6 и микроРНК 103a) выполнено по методике Chen и соавт. (2011). Представленные значения экспрессии изученных микроРНК даны в виде 2-ΔCt. Соотношение экспрессий дано в виде 2-ΔCt (осн.)/2-ΔCt (контроль), если экспрессия в группе пациенток с эндометриозом превышала таковую в контрольной группе, и в виде 2-ΔCt (контроль)/2-ΔCt (осн.), если наоборот.

Результаты. Сравнение экспрессии 10 микроРНК между двумя группами выявило статистически значимые отличия только по miR-183: её экспрессия у пациенток с НГЭ статистически значимо в 1,5 раза превышала таковую у женщин контрольной группы (p=0,017).

Нами не выявлена разница в экспрессии mir-200a, в то время как, по данным других исследователей, представители семейства mir-200 — одни из наиболее частых, чья экспрессия изменяется при эндометриозе. Экспрессия mir-16 также статистически не различалась среди обследованных нами пациенток, тогда как группой американских коллег выявлено её повышение у пациенток с эндометриозом и с эндометриоз-ассоциированными опухолями яичников. Нами не обнаружено разницы в экспрессии mir-21. Результаты других исследователей противоречивы: одними исследованиями обнаружено её повышение в эндометриоидных кистах по сравнению с эутопическим эндометрием, повышение в эпителии маточных труб при их эндометриозе в сравнении с непораженными; другими не выявлено разницы между эутопическим эндометрием больных эндометриозом и здоровых женщин, но показано снижение экспрессии в перитонеальных очагах и очагах глубокого инфильтративного эндометриоза по сравнению с эутопическим эндометрием.

Экспрессия mir-222 была снижена у обследуемых нами пациенток с эндометриозом, что идёт в разрез с существующими представлениями о проонкогенной роли данной микроРНК. Описано повышение ее экспрессии при раке желудка, мочевого пузыря, печени, лёгких, молочной железы, эндометрия, яичников. В то же время известно и онкосупрессивное действие mir-222 при раке простаты, плоскоклеточном раке ротовой полости.

Заключение. С учетом выявленной статистически значимой разницы экспрессий микроРНК путем ROC-анализа мы определили их эффективность и специфичность в диагностике НГЭ. Безусловно, для подтверждения диагностической ценности указанных биомаркеров необходимы дальнейшие исследования с большим контингентом пациенток. Кроме того, наше исследование не позволило установить статистической разницы в экспрессии микроРНК у пациенток с нарушенной фертильностью. Но именно тест, позволяющий дифференцировать женское бесплодие — ассоциированное с эндометриозом и без такового, как правило, трубно-перитонеального генеза, — станет ключевым инструментом в персонифицированном ведении пациенток с бесплодием.

В нашей работе оказалось неравномерным распределение пациенток по стадиям НГЭ (женщин с I стадией не было вообще) и статистической разницы в экспрессии микроРНК в зависимости от «стажа» болезни установить не удалось.

1. Hudelist G., Fritzer N., Thomas A., Niehues C., Oppelt P., Haas D., Tammaa A., Salzer H. Diagnostic delay for endometriosis in Austria and Germany: causes and possible consequences. Hum. Reprod. 2012;27(12):3412-3416. https://doi.org/10.1093/humrep/des316

2. Becker C.M., Bokor A., Heikinheimo O., Horne A., Jansen F., Kiesel L., King K., Kvaskoff M., Nap A., Petersen K., Saridogan E., Tomassetti C., van Hanegem N., Vulliemoz N., Vermeulen N.; ESHRE Endometriosis Guideline Group. ESHRE guideline: endometriosis. Hum. Reprod. Open. 2022;2022(2): hoac009. https://doi.org/10.1093/hropen/hoac009

3. Chen C, Tan R, Wong L, Fekete R, Halsey J. Quantitation of microRNAs by real-time RT-qPCR. Methods Mol. Biol. 2011; 687:113-134. https://doi.org/10.1007/978-1-60761-944-4_8

4. Livak K.J., Schmittgen T.D. Analysis of relative gene expression data using real-time quantitative PCR and the 2(-Delta Delta C(T)) Method. Methods. 2001;25(4):402-408. https://doi.org/10.1006/meth.2001.1262

5. Filigheddu N., Gregnanin I., Porporato P.E., Surico D., Perego B., Galli L., Patrignani C., Graziani A., Surico N. Differential expression of microRNAs between eutopic and ectopic endometrium in ovarian endometriosis. J. Biomed. Biotechnol. 2010; 2010: 369549. https://doi.org/10.1155/2010/369549

6. Zhao M., Tang Q., Wu W., Xia Y., Chen D., Wang X. miR-20a contributes to endometriosis by regulating NTN4 expression. Mol. Biol. Rep. 2014;41(9):5793-5797. https://doi.org/10.1007/s11033-014-3452-7

7. Nezhat C., Li A., Abed S., Balassiano E., Soliemannjad R., Nezhat A., Nezhat C.H., Nezhat F. Strong Association Between Endometriosis and Symptomatic Leiomyomas. JSLS. 2016;20(3):e2016.00053. https://doi.org/10.4293/JSLS.2016.00053

8. Agrawal S., Tapmeier T., Rahmioglu N., Kirtley S., Zondervan K., Becker C. The miRNA Mirage: How Close Are We to Finding a Non-Invasive Diagnostic Biomarker in Endometriosis? A Systematic Review. Int. J. Mol. Sci. 2018;19(2):599. https://doi.org/10.3390/ijms19020599

9. Cosar E., Mamillapalli R., Ersoy G.S., Cho S., Seifer B., Taylor H.S. Serum microRNAs as diagnostic markers of endometriosis: a comprehensive array-based analysis. Fertil. Steril. 2016;106(2):402-409. https://doi.org/10.1016/j.fertnstert.2016.04.013

10. Hajimaqsoudi E., Darbeheshti F., Kalantar S.M., Javaheri A., Mirabutalebi S.H., Sheikhha M.H. Investigating the expressions of miRNA-125b and TP53 in endometriosis. Does it underlie cancer-like features of endometriosis? A case-control study. Int. J. Reprod. Biomed. 2020;18(10):825-836. https://doi.org/10.18502/ijrm.v13i10.7767

11. Liu S., Gao S., Wang X.Y., Wang D.B. Expression of miR-126 and Crk in endometriosis: miR-126 may affect the progression of endometriosis by regulating Crk expression. Arch. Gynecol. Obstet. 2012;285(4):1065-1072. https://doi.org/10.1007/s00404-011-2112-6

12. Monnaka V.U., Hernandes C., Heller D., Podgaec S. Overview of miRNAs for the non-invasive diagnosis of endometriosis: evidence, challenges and strategies. A systematic review. Einstein (Sao Paulo). 2021;19: eRW5704. https://doi.org/10.31744/einstein_journal/2021RW5704

13. Филиппова Е.С., Межлумова Н.А., Гамисония А.М., Эльдаров Ч.М., Кузнецова М.В., Трофимов Д.Ю., Павлович С.В., Козаченко И.Ф., Бобров М.Ю., Адамян Л.В. Профилирование микроР-НК и мРНК в тканях эутопического и эктопического эндометрия при эндометриоидных кистах яичников. Проблемы репродукции. 2019;25(2):27-45. https://doi.org/10.17116/repro20192502127

14. Wang X., Ren R., Shao M., Lan J. MicroRNA-16 inhibits endometrial stromal cell migration and invasion through suppression of the inhibitor of nuclear factor-кВ kinase subunit p/nuclear factor-кВ pathway. Int. J. Mol. Med. 2020;46(2):740-750. https://doi.org/10.3892/ijmm.2020.4620

15. Yang R.Q., Teng H., Xu X.H., Liu S.Y., Wang Y.H., Guo F.J., Liu X.J. Microarray analysis of microRNA deregulation and angiogenesis-related proteins in endometriosis. Genet. Mol. Res. 2016;15(2). https://doi.org/10.4238/gmr.15027826

16. Wang H., Yang Q., Li J., Chen W., Jin X., Wang Y. MicroRNA-15a-5p inhibits endometrial carcinoma proliferation, invasion and migration via downregulation of VEGFA and inhibition of the Wnt/p-catenin signaling pathway. Oncol. Lett. 2021;21(4):310. https://doi.org/10.3892/ol.2021.12570

17. Qi H., Liang G., Yu J., Wang X., Liang Y., He X., Feng T., Zhang J. Genome-wide profiling of miRNA expression patterns in tubal endometriosis. Reproduction. 2019;157(6):525-534. https://doi.org/10.1530/REP-18-0631

18. Ramon L.A., Braza-Boils A., Gilabert-Estelles J., Gilabert J., Espana F., Chirivella M., Estelles A. microRNAs expression in endometriosis and their relation to angiogenic factors. Hum. Reprod. 2011;26(5):1082-1090. https://doi.org/10.1093/humrep/der025

19. Papari E., Noruzinia M., Kashani L., Foster W.G. Identification of candidate microRNA markers of endometriosis with the use of next-generation sequencing and quantitative real-time polymerase chain reaction. Fertil. Steril. 2020;113(6):1232-1241. https://doi.org/10.1016/j.fertnstert.2020.01.026

20. Haikalis M.E., Wessels J.M., Leyland N.A., Agarwal S.K., Foster W.G. MicroRNA expression pattern differs depending on endometriosis lesion type. Biol. Reprod. 2018;98(5):623-633. https://doi.org/10.1093/biolre/ioy019

21. Зборовская И.Б., Галецкий С.А., Комельков А.В. Белки мембранных микродоменов и их участие в онкогенезе. Успехи молекулярной онкологии. 2016;3(3):16-29. https://doi.org/10.17650/2313-805X-2016-3-3-16-29

22. Teague E.M., Print C.G., Hull M.L. The role of microRNAs in endometriosis and associated reproductive conditions. Hum. Reprod. Update. 2010;16(2):142-165. https://doi.org/10.1093/humupd/dmp034

23. Ivanovic R.F., Viana N.I., Morais D.R., Silva I.A., Leite K.R., Pontes-Junior J., Inoue G., Nahas W.C., Srougi M., Reis S.T. miR-29b enhances prostate cancer cell invasion independently of MMP-2 expression. Cancer Cell. Int. 2018; 18:18. https://doi.org/10.1186/s12935-018-0516-0

24. Wang T., Hou J., Jian S., Luo Q., Wei J., Li Z., Wang X., Bai P., Duan B., Xing J., Cai J. miR-29b negatively regulates MMP2 to impact gastric cancer development by suppress gastric cancer cell migration and tumor growth. J. Cancer. 2018;9(20):3776-3786. https://doi.org/10.7150/jca.26263

25. Xie Y., Zhao F., Zhang P., Duan P., Shen Y. miR-29b inhibits nonsmall cell lung cancer progression by targeting STRN4. Hum. Cell. 2020;33(1):220-231. https://doi.org/10.1007/s13577-019-00305-w

26. Yan B., Guo Q., Fu FJ., Wang Z., Yin Z., Wei Y.B., Yang J.R. The role of miR-29b in cancer: regulation, function, and signaling. Onco Targets Ther. 2015; 8:539-548. https://doi.org/10.2147/OTT.S75899

27. Song Q., An Q., Niu B., Lu X., Zhang N., Cao X. Role of miR-221/222 in Tumor Development and the Underlying Mechanism. J. Oncol. 2019; 2019:7252013. https://doi.org/10.1155/2019/7252013