Preview

Морская медицина

Расширенный поиск

ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДА ЭПР-СПЕКТРОСКОПИИ ДЛЯ ДИАГНОСТИКИ И ПРОГНОЗА ОНКОЛОГИЧЕСКИХ ЗАБОЛЕВАНИЙ

https://doi.org/10.22328/2413-5747-2017-3-4-95-103

Полный текст:

Аннотация

Диагностическая медицина претерпела значительные изменения в последние десятилетие. Появление протеомики и геномики значительно расширило наши представления о болезни.  Данные области открыли широкий спектр протеинов, которые участвуют во многих  процессах, связанных с болезнями, одной из которых является рак. Измерение этих  единичных протеинов, проявляющихся в определенных болезнях, позволяет предложить  диагностические подсказки или позволяет оценить прогноз пациента. Другое направление  — выявление действий, которые эти лиганды оказывают на структуру и функциональность  альбумина. Альбумин, как известно, играет важную роль в регулировании концентрации  различных протеинов, производимых клетками опухоли, в сыворотке крови. В этой статье представлен метод использования спиновой метки с последующей электронной  парамагнитной резонансной спектроскопией. Данный метод — мощный инструмент для  оценки структурных и функциональных изменений, которые происходят с альбумином при  связывании с различными лигандами. Мы описываем возможности применения этого метода как для диагностики онкологических заболеваний и сепсиса, так и с другими потенциальными целями.

Об авторах

Kerstin Schnurr
MedInnovation GmbH
Германия


Katja Waterstradt
MedInnovation GmbH
Германия


Gert Matthes
Institute of Transfusion Medicine
Германия


П. Н. Дмитриев
EPR TECHNOLOGIES LLC
Россия

генеральный директор OOO «ЭПР Технологии»

121552, Москва, Островная ул., д. 2, офис 226; тел.: +7 (495) 234-52-47



Список литературы

1. Etzioni R., Urban S., Ramsey M., McIntosh S., Schwartz B., Reid J. et al. The case for early detection. Nat. Rev. Cancer, 2003, Vol. 3, рр. 243–252.

2. Villanueva D.R., Shaffer J., Philip C.A., Chaparro H., Erdjument-Bromage A.B., Olshen M. et al. Differential exoprotease activities confer tumor-specific serum peptidome patterns. J. Clin. Invest. 2006, Vol. 116, рр. 271–284.

3. Johann D.J.Jr, McGuigan M.D., Patel A.R., Tomov S., Ross S., Conrads T.P. et al. Clinical proteomics and biomarker discovery. Ann. N. Y. Acad. Sci., 2004, Vol. 1022, рр. 295–305.

4. Liu H., Sadygov R.G., Yates J.R. A model for random sampling and estimation of relative protein abundance in shotgun proteomics. Anal. Chem., 2004, Vol. 76, рр. 4193–4201.

5. Dennis M.S., Zhang M, Meng Y.G., Kadkhodayan D., Kirchofer D., Combs D. et al. Albumin binding as a general strategy for improving pharmacokinetics of proteins. J. Biol. Chem., 2002, Vol. 277, рр. 35035–35043.

6. Lowenthal M.S., Mehta A.I., Frogale K., Bandle R.W., Araujo R.P., Hood B.L. et al. Analysis of albumin-associated peptides and proteins from ovarian cancer patients. Clin. Chem., 2005, Vol. 51, рр. 1933–1945.

7. Mehta A.I., Ross S., Lowenthal M.S., Fusaro V., Fishman D.A., Petricoin E.F. et al. Biomarker amplification by serum carrier protein binding. Dis. Markers., 2003, Vol. 19, рр. 1–10.

8. Hasan K., Hassan F., Michelis R. The relationship between oxidized serum albumin and blood pressure in hypoalbuminemic peritoneal dialysis patients. Clin. Exp. Hypertens, 2017, Vol. 39(5), рр. 416–420.

9. Meyer C.P., Rios-Diaz A.J., Dalela D., Ravi P., Sood A., Hanske J., Chun F.K.H., Kibel A.S., Lipsitz S.R., Sun M., Trinh Q.D. The association of hypoalbuminemia with early perioperative outcomes — A comprehensive assessment across 16 major procedures. Am. J. Surg., 2017, Nov., Vol. 214 (5), рр. 871–883.

10. Oettl K., Stauber R.E. Physiological and pathological changes in the redox state of human serum albumin critically influence its binding properties. Br. J. Pharmacol., 2007, Vol. 151, рр. 580–590.

11. Bar-Or D., Winkler J.V., Vanbenthuysen K., Harris L., Lau E., Hetzel F.W. Reduced albumin-cobalt binding with transient myocardial ischemia after elective percutaneous transluminal coronary angioplasty: a preliminary comparison to creatine kinase-MB, myoglobin, and troponin I. Am. Heart J., 2001, Vol. 141, рр. 985–991.

12. Apple F.S., Wu A.H., Mair J., Ravkilde J., Panteghini M., Tate J. et al. Future biomarkers for detection of ischemia and risk stratification in acute coronary syndrome. Clin. Chem., 2005, Vol. 51, рр. 810–824.

13. Gurachevsky A., Shimanovitch E., Gurachevskaya T., Muravsky V. Intra-albumin migration of bound fatty acid probed by spin label ESR. Biochem. Biophys. Res. Commun., 2007, Vol. 360, рр. 852–856.

14. Kazmierczak S.C., Gurachevsky A., Matthes G., Muravsky V. Electron spin resonance spectroscopy of serum albumin: a novel new test for cancer diagnosis and monitoring. Clin. Chem., 2006, Vol. 52, рр. 2129–2134.

15. Livshits V.A., Marsh D. Fatty acid binding sites of serum albumin probed by non-linear spin-label EPR. Biochim. Biophys. Acta, 2000, Vol. 1466, рр. 350–360.

16. Hubbell W.L., Cafiso D.S., Altenbach C. Identifying conformational changes with site-directed spin labeling. Nat. Struct. Biol., 2000, Vol. 7, рр. 735–739.

17. Curry S., Mandelkow H., Brick P., Franks N. Crystal structure of human serum albumin complexed with fatty acid reveals an asymmetric distribution of binding sites. Nat. Struct. Biol. 1998. Vol. 5. Р. 827–835.

18. Moman R.N., Bhimji S.S. Albumin. StatPearls [Internet]. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing. 2017, Jun, Vol. 2017, Oct 6.

19. Peters T. All about albumin: biochemistry, genetics, and medical applications. San Diego, CA: Academic Press, 1996.

20. Levitt M.H. Spin dynamics: basics of nuclear magnetic resonance. Chichester: John Wiley & Sons, 2001.

21. Perkins R.C.Jr, Abumrad N., Balasubramanian K., Dalton L.R., Beth A.H., Park J.H. et al. Equilibrium binding of albumin in human blood plasma. Eur. J. Biochem., 1990, Vol. 189, рр. 343–349.

22. Strancar J. EPRSIM-C: a spectral analysis package. http://www.ijs.si/ijs/dept/epr/EPRSIMC_overview.htm. Accessed March 12, 2008.

23. Stoll S., Schweiger A. EasySpin, a comprehensive software package for spectral simulation and analysis in EPR. J. Magn. Reson., 2006, Vol. 178, рр. 42–55.

24. Matthes G., Seibt G., Muravsky V., Hersmann G., Dornheim G. Albumin transport analysis of different collected and processed plasma products by electron spin resonance spectroscopy. Transfus. Apher. Sci., 2002, Vol. 27, рр. 129–135.

25. Muravskaya E.V., Lapko A.G., Muravskii V.A. Modification of transport function of plasma albumin during atherosclerosis and diabetes mellitus. Bull. Exp. Biol. Med., 2003, Vol. 135, рр. 433–435.

26. Gurachevsky A., Muravsky V., Matthes G. Changes in serum albumin measured by electron spin resonance: in vitro diagnostic EPR test. Proc. Int. Soc. Magn. Reson. Med., 2007, Vol. 15, рр. 13–23.

27. Muravsky V., Gurachevsky A., Matthes G. Disease specific albumin patterns defined by electron spin resonance. Tumor Biol., 2007, Vol. 28 (Suppl. 1), р. 19.

28. Gurachevsky A., Muravskaya E., Gurachevskaya T., Smirnova L., Muravsky V. Cancer-associated alteration in fatty acid binding to albumin studied by spin-label electron spin resonance. Cancer Invest., 2007, Vol. 25, рр. 378–383.

29. Javrid E., Mashevsky A., Muravsky V., Prokchorova V., Korotkevich E., Milutin A. A comparative study of conformation properties of human serum albumin in lung cancer by spin probe technique. Ann. Oncol., 1994, Vol. 5 (Suppl. 8), р. 9.

30. Mashevsky A., Muravsky V., Prokchorova V., Milutin A. Comparative investigation of long chain fatty acid binding sites of normal serum albumin with the one from lung cancer patients carried out by the spin probe method. Grizunov J., Dobretsov E., eds. Blood serum albumin in clinical medicine. Moscow: IRUS, 1994.

31. Glowacki R., Jakubowski H. Cross-talk between Cys34 and lysine residues in human serum albumin revealed by Nhomocysteinylation. J. Biol. Chem., 2004, Vol. 279, рр. 10864–10871.

32. Gurachevsky A., Kazmierczak S.C., Jorres A., Muravsky V. Application of spin label electron paramagnetic resonance in the diagnosis and prognosis of cancer and sepsis. Clin. Chem. Lab. Med., 2008, Vol. 46 (9), рр. 1203–1210.

33. Klammt S., Mitzner S., Stange J., Brinkmann B., Drewelo B., Emmrich J. et al. Albumin-binding function is reduced in patients with decompensated cirrhosis and correlates inversely with severity of liver disease assessed by model for end-stage liver disease. Eur. J. Gastroenterol. Hepatol., 2007, Vol. 19, рр. 257–263.


Для цитирования:


Schnurr K., Waterstradt K., Matthes G., Дмитриев П.Н. ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДА ЭПР-СПЕКТРОСКОПИИ ДЛЯ ДИАГНОСТИКИ И ПРОГНОЗА ОНКОЛОГИЧЕСКИХ ЗАБОЛЕВАНИЙ. Морская медицина. 2017;3(4):95-103. https://doi.org/10.22328/2413-5747-2017-3-4-95-103

For citation:


Schnurr K., Waterstradt K., Matthes G., Dmitriev P.N. APPLICATION OF ESR-SPECTROSCOPY FOR DIAGNOSIS AND PROGNOSIS OF CANCER. Marine Medicine. 2017;3(4):95-103. (In Russ.) https://doi.org/10.22328/2413-5747-2017-3-4-95-103

Просмотров: 194


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2413-5747 (Print)
ISSN 2587-7828 (Online)