Гипоксия — характерная черта солидных опухолей, обусловливающая радиорезистентность. Несмотря на фундаментальную роль гипоксии, клинические биомаркеры для её оценки отсутствуют. Исследователи применили нанопротеомику для идентификации плазменной белковой сигнатуры, позволяющей неинвазивно мониторировать гипоксию в динамике у пациентов с раком мочевого пузыря.
В проспективное исследование включены 23 пациента с раком мочевого пузыря (T2–T3b), получавших радиотерапию (55 Gy за 4 недели). Образцы плазмы собирали исходно и еженедельно, обогащали наночастицами и анализировали протеомными методами. Гипоксический счёт (HS) рассчитывали по диагностическим биопсиям с использованием валидированной 24-генной сигнатуры, пациентов стратифицировали по медиане HS.
Идентифицировано 115 дифференциально представленных белков (DAPs; |FC| > 1.5; p 0.4).
Двухбелковая сигнатура (FN1, CAMP) прошла ретроспективную валидацию:
- TCGA-BLCA (n=404): HR=1.54; CI=1.12–2.13; p=0.009
- BC2001 (n=313): HR=1.42; CI=1.08–1.86; p=0.011
- Метаанализ (n=150): HR=1.48; CI=1.23–1.78; p<0.001
В когорте BCON (n=150) сигнатура предсказывала пользу от гипоксия-модифицирующей терапии: HR=0.60; CI=0.34–1.06; p=0.079.
115 DAPs образовали пять временных кластеров коэкспрессии, достигающих пиков в последовательные недели лечения. Кластеры были обогащены путями гуморального иммунитета, один из них ассоциирован с ремоделированием внеклеточного матрикса. Это свидетельствует о динамических иммунных изменениях во время радиотерапии, связанных с гипоксией опухоли.
Результаты поддерживают использование низкопредставленных плазменных биомаркеров для стратификации пациентов по гипоксии в режиме реального времени. Двухбелковая плазменная сигнатура (FN1, CAMP) демонстрирует прогностическую и предиктивную ценность, позволяя идентифицировать пациентов, которые получат максимальную пользу от гипоксия-модифицирующих режимов радиотерапии. Выявленная динамическая модуляция гуморального иммунитета открывает новые возможности для персонализации лучевого лечения рака мочевого пузыря.