Диффузные глиомы взрослого типа характеризуются выраженной молекулярной гетерогенностью, требующей надежных биомаркеров для диагностики, стратификации и выбора терапии. Данное исследование интегрировало транскриптомные данные The Cancer Genome Atlas (TCGA) и белковую визуализацию Human Protein Atlas (HPA) для оценки пяти кандидатных биомаркеров: ERBB3, REST, DDR1, ACSS2 и DHODH.
Транскриптомная валидация проведена на RNA-seq данных TCGA, включавших:
- Глиобластома IDH-дикого типа Grade 4 (n=153)
- Диффузная астроцитома IDH-мутантная Grade 2 (n=249)
- Диффузная астроцитома IDH-мутантная Grade 3 (n=263)
- Нормальная ткань головного мозга (n=270)
Экспрессия и локализация белков анализировались по иммуногистохимическим (ИГХ) и иммунофлуоресцентным (ИФ) данным HPA.
Градиент-зависимые маркеры злокачественности:
- ERBB3 и REST показали максимальную экспрессию в глиобластоме Grade 4 с прогрессивным снижением в глиомах более низких градаций и нормальной ткани
- DHODH продемонстрировал селективную гиперэкспрессию в высокозлокачественных глиомах Grade 3–4
Универсальные опухолевые маркеры:
- DDR1 значительно повышен во всех группах глиом относительно нормальной ткани, без выраженных различий между градациями
- ACSS2 демонстрирует универсальное повышение в опухолевой ткани
Субклеточное распределение по данным ИФ:
- ERBB3 и DDR1 — преимущественно мембранная локализация
- REST — ядерная локализация
- ACSS2 и DHODH — цитоплазматическая локализация
ИГХ-анализ подтвердил повышенную экспрессию всех пяти белков в опухолевой ткани с преобладающей цитоплазматической/мембранной локализацией.
Идентифицированные белки участвуют в комплементарных механизмах глиомагенеза:
- ERBB3 (рецепторная тирозинкиназа) — сигнальная трансдукция и пролиферация
- REST (транскрипционный репрессор) — эпигенетическая регуляция
- DDR1 (рецептор коллагена) — опухолево-стромальные взаимодействия
- ACSS2 (ацетил-КоА синтетаза) — метаболическое репрограммирование
- DHODH (дигидрооротатдегидрогеназа) — биосинтез пиримидинов
Различная динамика экспрессии (градиент-зависимая vs универсальная) указывает на потенциал стратификации пациентов и мониторинга прогрессии. Интегрированный подход HPA-визуализация + TCGA-транскриптомика обеспечивает эффективную платформу для приоритизации биомаркеров перед затратной экспериментальной валидацией.
Пять исследованных молекулярных маркеров представляют перспективную панель для молекулярной характеристики диффузных глиом взрослого типа. Комбинация градиент-зависимых маркеров злокачественности (ERBB3, REST, DHODH) и универсальных опухолевых маркеров (DDR1, ACSS2) может повысить точность диагностики и стратификации. Необходимы проспективные валидационные исследования для оценки диагностической/прогностической ценности и потенциала таргетной терапии.