ВведениеДоброкачественная гиперплазия простаты (ДГПЖ) — распространённое заболевание, влияющее на жизнь миллионов мужчин. ДГПЖ является частой причиной симптомов нижних мочевых путей (СНМП) у мужчин среднего и пожилого возраста [1]. В связи с ожидаемым увеличением продолжительности жизни мужчин, повышением осведомлённости, улучшением диагностики заболеваний, а также желанием улучшить качество жизни доля мужчин с диагнозом ДГПЖ/СНМП постепенно увеличивается [2]. В России более чем у 70% мужчин в возрасте старше 60 лет диагностируют ДГПЖ [3]. Недавние эпидемиологические исследования указывают на значительный рост глобальной заболеваемости ДГПЖ, при этом распространённость этого заболевания увеличилась на 105,70% с 1990 года по 2019 год [4]. Крупномасштабное проспективное когортное исследование продемонстрировало, что частота возникновения и скорость прогрессирования СНМП очень высоки и резко возрастают с возрастом у мужчин [5]. Согласно недавним данным, ДГПЖ / СНМП не только влияет на повседневную жизнь и работу пациентов, но также связана с эректильной дисфункцией и психологическими расстройствами у пациентов, что, безусловно, приводит к снижению качества их жизни [6]. Несмотря на хорошую выявляемость, наличие множества методов консервативного и хирургического лечения ДГПЖ / СНМП, молекулярные и клеточные механизмы, включающие в себя стромальные и эпителиальные компоненты предстательной железы, которые приводят к ДГПЖ / СНМП, остаются во многом неясными. На сегодняшний день нет достоверных молекулярно-биологических маркеров, которые с точностью могут предсказать прогрессирующее развитие заболевания у людей молодого возраста. В последние годы постулируется влияние микроРНК (миРНК) на регуляцию урогенитальных заболеваний [7], что, безусловно, достигнуто благодаря быстрому темпу развития молекулярной биологии, который привёл к раскрытию новых форм рибонуклеиновой кислоты (РНК) — некодирующее семейство РНК (тРНК, мРНК, рРНК, мяРНК), включающее очень короткие некодирующие РНК, называемые «микроРНК» или «miRNA», которые представляют собой класс эндогенных некодирующих РНК длиной 17-25 нуклеотидов, участвующих в регуляции экспрессии генов, впервые открытых у Caenorhabditis elegans, описанных R.S. Lee et al. (1993) [8]. На сегодняшний день определено более 2000 миРНК, участвующих в регуляции примерно одной трети генома человека [9]. Это объясняется, с одной стороны, дерегуляцией клеточной экспрессии миРНК, отслеживаемой при различных патологических состояниях, характеризующейся увеличением или уменьшением экспрессии, а с другой — способностью клетки секретировать или высвобождать некоторые миРНК во внеклеточную среду, что объясняет их присутствие в биологических жидкостях и позволяет предположить, что циркулирующие миРНК могут представлять интерес как неинвазивные молекулярно-биологические маркёры [10] (рис. 1). В связи с этим цель обзора — рассмотреть и оценить данные, свидетельствующие о причастности миРНК к патогенезу ДГПЖ и РПЖ.
Рисунок 1. Схематический подход определения потенциальной роли миРНК у пациентов с РПЖFigure 1. Representation of the potential relevance of miRNAs in PCa patients
https://cdn.elpub.ru/assets/journals/urovest/2023/3/XZhrNfZ5UUrWyIeiGPtVBPBzeYb0B5IulyOjMYBU.jpeg
РезультатыБиогенез миРНК. Биогенез миРНК у человека представляет собой двухэтапный процесс, при котором происходит как ядерное, так и последующее цитоплазматическое расщепление, осуществляемое двумя эндонуклеазами рибонуклеазы III — Drosha и Dicer [11]. В основе начала биогенеза миРНК лежит процессинг транскриптов РНК-полимеразы II/III [12]. Половина всех идентифицированных миРНК является внутригенными и прогрессируЕт из интронов и экзонов генов, другая половина является межгенными и подвергается транскрипции независимо от гена-хозяина [13]. В случае, когда миРНК транскрипируется как один длинный транскрипт, называемый кластером, они считаются семейством [14]. Ген миРНК транскрипируется с образованием первичной миРНК (pri-miRNA), которая процессируется в предшественник миРНК (pre-miRNA) и затем дуплекс миРНК (miRNA:miRNA*), которая в конечном итоге высвобождает зрелую миРНК [15]. Биогенез миРНК подразделяется на канонические и неканонические пути.
Роль миРНК в патогенезе заболеваний предстательной железы. В систематическом обзоре J.W. Catto et al. (2011) оценили связь миРНК с раком предстательной железы, почек и мочевого пузыря. Авторы установили, что миРНК являются важными модуляторами урологического рака и поэтому могут служить биомаркерами или новыми терапевтическими мишенями [7]. Накоплено много данных о том, что абберрантная экспрессия миРНК, подтверждает её участие в патофизиологии рака предстательной железы (РПЖ). F. Linda et al. (2016) в систематическом обзоре продемонстрировали, что миРНК обладают потенциалом в качестве новых биомаркеров, которые могут помочь в лечении рака предстательной железы [16]. F. Greco et al. (2019) проанализировали и оценили данные, свидетельствующие о причастности миРНК к патогенезу ДГПЖ. В систематическом обзоре и метаанализе был проведён поиск в базах данных PubMed и Embase с использованием терминов «доброкачественная гипертрофия предстательной железы и микроРНК» или («доброкачественная гипертрофия предстательной железы и микроРНК» или «микроРНК» или «миР»). Шестьдесят четыре миРНК из 37 отобранных статей были ранжированы в соответствии со значениями p (p ≤ 0,05). Во избежание ложноположительных результатов была проведена коррекция Benjamini-Hochberg значений «p». Применение метода ранговой агрегации определило, что миРНК-221 в значительной степени связана с ДГПЖ (p = 0,013). Величина эффекта (ES) рассчитана для исследований с данными миРНК-221 для получения оценки общей ES и её доверительного интервала. ES для миРНК-221 измерили по стандартизированной средней разнице, полученной путём деления разницы в средней экспрессии гена между группами РПЖ и ДГПЖ на объединённую оценку стандартного отклонения. Систематическую ошибку публикации семи включённых исследований оценили с помощью графика воронки и критерия Эггера, она обнаружена в общем анализе семи исследований (p < 0,01). Авторы пришли к выводу о том, что миРНК-221 потенциально может использоваться как биомаркер, а также как новая мишень для ранней диагностики и терапии ДГПЖ [17].
миРНК в крови. E. Sharova et al. (2016) в своём исследовании проанализировали уровни циркулирующих миРНК у пациентов с повышенным уровнем ПСА, у которых при биопсии диагностирован либо локализованный РПЖ (n = 36), либо доброкачественная гиперплазия предстательной железы (n = 31). Установлено, что соотношения миРНК-106a/миРНК-130b и миРНК-106a/миРНК-223 значительно различается между группами с положительной биопсией РПЖ и ДГПЖ (р < 0,0001). Оба соотношения миРНК высокочувствительны и более специфичны, чем ПСА, при дифференциации локализованного РПЖ от ДГПЖ. Авторы пришли к выводу о том, что тестирование циркулирующих в плазме соотношений миРНК-106a/миРНК-130b и миРНК-106a/миРНК-223 может избавить от потребности биопсии предстательной железы, тем самым снизить затраты, а так же является возможным для крупномасштабного скрининга, поскольку требует измерения только трёх миРНК [18]. A. Paziewska et al. (2018) при анализе секвенирования транскриптома миРНК выявили несколько миРНК-кандидатов для диагностики РПЖ. Их результаты предполагают, что некоторые из выбранных миРНК могут различать незлокачественные и злокачественные простаты, даже если в исследуемом образце отсутствуют опухолевые клетки [19]. G. Al-Kafaji et al. (2018) оценили эффективность четырёх миРНК, связанных с РПЖ. В исследование было включено 100 человек: 35 больных с локализованным РПЖ, 35 больных с ДГПЖ и 30 здоровых лиц. Пациентов с РПЖ классифицировали в зависимости от стадии опухоли (Т), уровня ПСА и индекса Gleason (Gleason score, GS) в группах низкого (T — 1/2, ПСА < 10 нг/мл и/или GS ≤7) и высокого риска (T — 3/4, ПСА > 20 нг/мл и/или GS ≥ 8). Для оценки экспрессии миРНК в образцах периферической крови использовали количественную полимеразную цепную реакцию с обратной транскрипцией. Снижение экспрессии миРНК-15а, миРНК-126, миРНК-192 и миРНК-377 наблюдали у пациентов с РПЖ по сравнению с пациентами с ДГПЖ и здоровыми субъектами. Кроме того, экспрессия миРНК была ниже у пациентов с РПЖ высокого риска, чем у пациентов с РПЖ низкого риска. Экспрессии миРНК-15а, миРНК-126, миРНК-192 и миРНК-377 значимо и независимо были связаны с РПЖ. Авторы пришли к выводу о том, что экспрессия миРНК в крови — многообещающий неинвазивный биомаркер для раннего выявления локализованного РПЖ и стратификации риска РПЖ [20]. G. Cochetti et al. (2016) исследовали 23 миРНК, принадлежащих к семействам let-7 (let-7c, let-7e и let-7i), миРНК-26 (миРНК-26a-5p, миРНК-26b-5p), миРНК из кластеров 17 (миРНК-24-3p, миРНК-23b-3p, миРНК-27b-3p), 7 (миРНК-106a-5p, миРНК-20b-5p, миРНК-18b-5p, миРНК-19b-2-5p, миРНК-363-3p), 80 (миРНК- 497, миРНК-195), 35 (миРНК-25-3p), 42 (миРНК-30c-5p), миРНК-622, миРНК-874-3p, миРНК-346, миРНК-940 в сыворотке крови с помощью ПЦР в реальном времени у пациентов с РПЖ (n-64) и ДГПЖ (n-60) до оперативного лечения. Исследование показало, что let-7c, let-7e, let-7i, миРНК-26a-5p, миРНК-26b-5p, миРНК-18b-5p и миРНК-25-3p способны дифференцировать пациентов с РПЖ от больных с ДГПЖ. миРНК-25-3p и миРНК-18b-5p продемонстрировали самую высокую чувствительность и специфичность для прогнозирования РПЖ. Комбинация этих двух микроРНК улучшила общую чувствительность. Кроме того, была установлена достоверная корреляции (р < 0,05) между уровнями экспрессии миРНК и GS. Экспрессия миРНК-363-3p, миРНК-26a-5p, миРНК-26b-5p, миРНК-106a-5p, миРНК-18b-5p, миРНК -25-3p и let-7i снижалась с увеличением злокачественности. Это исследование подтвердило, что сывороточные миРНК являются надежными кандидатами для разработки минимально инвазивных биомаркеров для диагностики и прогнозирования РПЖ, особенно в тех случаях, когда ПСА действует как «дефектный» маркер [21]. Y. Dülgeroğlu et al. (2020) в своём исследовании установили диагностическую ценность уровней экспрессии миРНК-223-3p и миРНК-223-5p в сыворотке у пациентов с ДГПЖ, хроническим простатитом (ХП) и РПЖ. Образцы сыворотки были взяты у 68 пациентов (ДГПЖ-n-25, ХП-n-10, РПЖ-n-33). Уровни экспрессии миРНК-223-3p и миРНК-223-5p измерили в сыворотке с помощью qRT-PCR. Уровни миРНК-223-3p и миРНК-223-5p в сыворотке оказались снижены в группах РПЖ и ХП по сравнению с группой ДГПЖ. Статистически значимой разницы между группами РПЖ и ХП не было. Чувствительность и специфичность миРНК-223-3p и миРНК-223-5p и их комбинации были рассчитаны как 88% и 88%; 86% и 79%; 93% и 92% в группах ДГПЖ, РПЖ и ХП соответственно. Авторы пришли к выводу, что миРНК-223-3p и миРНК-223-5p и их комбинация могут быть хорошими биомаркерами - кандидатами для диагностики РПЖ. Кроме того, наблюдение сходных уровней миРНК-223-3p и миРНК-223-5p в сыворотке в группах ХП и РПЖ позволило предположить, что миРНК-223 может играть роль в развитии рака предстательной железы, вызванного хроническим воспалением [22]. E.N. Knyazev et al. (2015) анализировали профили экспрессии генов циркулирующих миРНК в плазме периферической крови с помощью Gene Chip miRNA 4.0 Array (Affymetrix) больных РПЖ (n-152) и ДГПЖ (n-40). Было установлено, что при РПЖ наблюдается значительное увеличение экспрессии миРНК hsa-miR-619-5p и hsa-miR-1184, а также значительное снижение экспрессии миРНК hsalet-7b-5p и hsa-let-7c-5p [23]. W. Jin et al. (2020) исследовали циркулирующие в сыворотке миРНК в качестве неинвазивного биомаркера у пациентов с РПЖ (n = 31) и ДГПЖ (n = 31). RT-qPCR использовали для количественного определения уровней экспрессии 10 миРНК (миРНК-18a, миРНК-34a, миРНК-106b, миРНК-183, миРНК-200a, миРНК-301a, миРНК-141, миРНК-182, миРНК-200b и миРНК-375) в сыворотке. Было установлено значительное увеличение относительных коэффициентов экспрессии миРНК-141, миРНК-182, миРНК-200b и миРНК-375 (в 1,89, 2,09, 2,41, 2,27 раза соответственно) в группе РПЖ при сравнении с группой ДГПЖ. Наблюдалась корреляция между общим ПСА и относительными уровнями миРНК-141, миРНК-182, миРНК-200b и миРНК-375, а также GS и уровнями экспрессии миРНК-200b. Авторы пришли к выводу, что полученные результаты указывают на потенциальную роль циркулирующих миРНК в качестве эффективных биомаркеров дифференциальной диагностики РПЖ и ДГПЖ [24]. H. Wang et al. (2022) в проспективном исследовании с участием пациентов с РПЖ (n = 50) и ДГПЖ (n = 56) провели анализ диагностической ценности ПСА в сочетании с экспрессией миРНК-149 в сыворотке. Для оценки экспрессии миРНК-149 авторы применили количественную флуоресцентную ПЦР в реальном времени. С помощью биоинформатического анализа изучили экспрессию hsa-miR-149 при РПЖ в базе данных The Cancer Genome Atlas (TCGA). Анализ Kaplan-Meier использовали для оценки прогностического значения. Уровень экспрессии миРНК-149 в группе РПЖ был значительно выше, чем в группе ДГПЖ (р < 0,05).Уровень ПСА в группе РПЖ также был значительно выше, чем в группе ДГПЖ (р < 0,05). Результаты анализа выживаемости показали, что пациенты с высокой экспрессией hsa-miR-149 имели лучший прогноз. Кроме того, патологическая N-стадия РПЖ коррелировала с уровнем экспрессии hsa-miR-149 (р = 0,002). Согласно анализу ROC-кривой, область под кривой составила 0,653, 95% ДИ: 0,576 – 0,730. Авторы пришли к выводу, что высокая экспрессия миРНК-149 в сыворотке крови связана с РПЖ. Хотя комбинированный ПСА не улучшил диагностическую эффективность, миРНК-149 обладала высокой специфичностью в диагностике РПЖ. миРНК-149 может быть новым маркером для ранней диагностики и оценки прогноза РПЖ [25]. D. Coradduzza et al. (2022) исследовали циркулирующие уровни миРНК-145, миРНК-148 и миРНК-185 в плазме в качестве молекулярных биомаркеров, позволяющих дифференцировать пациентов с ДГПЖ (n-170), предраковыми поражениями и РПЖ. Тотальную РНК выделили из плазмы, для анализа экспрессии миРНК-145, миРНК-148 и миРНК-185 в плазме использовали TaqMan (зонды гидролиза, разработанные для повышения специфичности количественной ПЦР). Первым этапом была оценена дифференциальная экспрессия миРНК среди групп пациентов. Затем уровни миРНК были объединены с результатами клинической оценки, включая результаты инвазивных тестов с использованием многофакторного анализа для изучения их способности различать группы пациентов. Авторы установили, что миРНК является многообещающим молекулярным инструментом для клинического ведения пациентов из группы риска [26]. I. Abramovic et al. (2021) в проспективном исследовании с участием 123 пациентов, которым была назначена биопсия предстательной железы из-за клинического подозрения на РПЖ, определили уровни экспрессии эпигенетических биомаркеров в жидких биоптатах. Абсолютная экспрессия миРНК-375-3p, миРНК-182-5p, миРНК-21-5p и миРНК-148a-3p была количественно определена в плазме крови и семенной плазме 65 пациентов с РПЖ и 58 пациентов с ДГПЖ с помощью цифровой капельной ПЦР. Чувствительность и специфичность миРНК определили с помощью анализа кривой ROC. Более высокая экспрессия миРНК-182-5p и миРНК-375-3p в плазме крови больных РПЖ была статистически значимой по сравнению с ДГПЖ (p = 0,0363 и 0,0226 соответственно). Их комбинация достигла специфичности 90,2% для прогнозирования положительных или отрицательных результатов биопсии, в то время как отсечка ПСА 4 мкг/л выполнялась со специфичностью только 1,7%. В семенной плазме миРНК-375-3p, миРНК-182-5p и миРНК-21-5p показали статистически значимо более высокую экспрессию у пациентов с РПЖ с уровнем ПСА > 10 мкг/л по сравнению с пациентами с уровнем ПСА ≤ 10 мкг/л. Авторы пришли к выводу, что миРНК-182-5p и миРНК-375-3p в плазме крови демонстрируют более высокую эффективность, чем ПСА, в дифференцировке РПЖ и ДГПЖ. Семенная плазма требует дальнейшего изучения, поскольку она представляет собой очевидный источник для идентификации биомаркеров РПЖ [27].
миРНК в моче. S.J. Yun et al. (2015) провели крупное проспективное исследование с анализом 1052 образцов мочи, 150 образцов сыворотки и 150 образцов ткани предстательной железы у пациентов с РПЖ и ДГПЖ. Анализ микрочипов миРНК на основе мочи выявил наличие дифференциально экспрессируемых в моче миРНК у пациентов с РПЖ, что было дополнительно подтверждено в трёх независимых когортах РПЖ при использовании количественного анализа полимеразной цепной реакции с обратной транскрипцией [28]. Kang et al. (2022) оценили экспрессию миРНК в моче с помощью ПЦР в реальном времени у пациентов с ДГПЖ (n = 53) и РПЖ (n = 63).Соотношение экспрессии миРНК рассчитали с использованием миРНК с повышенной экспрессией (hsv2-miR-H9) в качестве числителя и миРНК с пониженной экспрессией (hsa-miR-3659) в качестве знаменателя. Соотношение miR-H9 и miR-3659 в моче оказалось значительно выше при РПЖ, чем в контрольной группе ДГПЖ (p < 0,001). Диагностическая точность коэффициента экспрессии миРНК в моче была сопоставима с таковой для ПСА (p = 0,287). Площадь под кривой коэффициента экспрессии миРНК в моче составила 0,862, а площадь под кривой для ПСА — 0,642 в «серой зоне ПСА» (3 – 10 нг/мл), (сравнение кривых ROC, p = 0,034). Использование коэффициента экспрессии миРНК в моче предотвратило бы 70,6% биопсий простаты, однако 28,6% случаев РПЖ можно было пропустить у пациентов в серой зоне ПСА. Авторы установили, что отношение экспрессии miR-H9 в моче к miR-3659 — важный неинвазивный биомаркер для диагностики РПЖ, особенно у пациентов в «серой зоне» ПСА [29]. Y.J. Byun et al. (2021) в ретроспективном исследовании проанализировали 83 образца мочи у пациентов с РПЖ (n = 44) и ДГПЖ (n = 39) на экспрессию миРНК с помощью ПЦР в реальном времени. Было установлено, что отношение экспрессии миРНК-1913 в моче к миРНК-3659 значительно выше при РПЖ, чем при ДГПЖ (p = 0,002). Авторы пришли к выводу о том, что соотношение экспрессии миРНК-1913 и миРНК-3659 в моче увеличено при РПЖ и может служить полезным дополнительным биомаркером к ПСА для диагностики РПЖ, особенно у пациентов в серой зоне ПСА [30].
миРНК в секрете предстательной железы. E. Guzel E. et al. (2015) в своём исследовании сравнили профили экспрессии миРНК в секрете предстательной железы у пациентов с РПЖ и ДГПЖ. Авторы пришли к выводу, что экспрессия миРНК-133b, миРНК-221 и миРНК-361-3p значительно снижены, а экспрессия миРНК-203 значительно повышена в образцах секрета предстательной железы при РПЖ, что может служить новыми биомаркерами для прогнозирования прогрессирования РПЖ [31].
миРНК в ткани предстательной железы. J.G.B. Bernardes et al. (2022) в аналитическом ретроспективном исследовании проанализировали 84 образца тканей ДГПЖ (n = 41) и РПЖ (n = 43). Уровни экспрессии миРНК (27a-3p, 124, 130a, 488-3p и 506) были количественно определены с использованием TaqMan, AR (андрогеновый рецептор) измерили с помощью вестерн-блоттинга. Установили, что уровни экспрессии миРНК 124, 130a, 488-3p и 506 выше в образцах ткани ДГПЖ. В случае РПЖ наблюдались более высокие уровни экспрессии миРНК 27a-3p и AR.Авторы пришли к выводу, что в будущем эти миРНК могут быть протестированы в качестве маркеров рака простаты на сывороточном уровне. Относительная экспрессия АР оказалась на 20% выше у пациентов с РПЖ, что позволило предположить его использование в качестве биомаркера злокачественных новообразований предстательной железы [32].
ОбсуждениеДГПЖ — это возраст-ассоциированное состояние, которое неопасно для жизни, тем не менее его потенциально прогрессирующий характер оказывает негативное влияние на качество жизни мужчин, повседневную активность и общее состояние здоровья, что может определять необходимость пожизненной медикаментозной терапии или последующего хирургического лечения [33]. ДГПЖ имеет большие социальные последствия, которые выходят за пределы больного, так как партнерши мужчин с ДГПЖ также имеют значительное ухудшение жизни, связанное с состоянием их мужа [34]. В дополнение к клиническим и социальным последствиям фармакологического и хирургического лечения ДГПЖ необходимо учитывать также экономические затраты, связанные с этим заболеванием. Перечисленные клинические, социальные и экономические проблемы, связанные с прогрессирующим характером ДГПЖ, должны быть решены путём улучшения понимания молекулярных и клеточных механизмов, включающих стромальные и эпителиальные компоненты предстательной железы, приводящие к ДГПЖ. В последние годы возрастает интерес к кодификации миРНК для разработки методов лечения урологических заболеваний.
Каждая миРНК модулирует экспрессию нескольких матричных РНК (мРНК), и каждая мРНК может быть нацелена на несколько различных миРНК с участием почти во всех ключевых клеточных процессах, таких как пролиферация, дифференцировка, миграция, апоптоз [16].
В растущем объёме литературы исследуется потенциальное использование миРНК в качестве биомаркеров для диагностики, прогноза и терапии рака [35], в том числе при РПЖ [36 – 38], продемонстрирована связь уровней экспрессии миРНК с клинико-патологическими параметрами [39 – 41]. Уровни экспрессии специфических миРНК в образцах ткани предстательной железы могут быть использованы для выявления РПЖ, предсказания прогноза рака и мониторинга его эволюции, а также в качестве маркеров для выбора терапии и ответа [16].
Литературные данные демонстрируют, что РПЖ связан с предшествующей ДГПЖ. Скорость роста ДГПЖ является прогностическим фактором развития РПЖ: быстрорастущая ДГПЖ связана с повышенным риском развития РПЖ и повышенной вероятностью того, что такой рак будет иметь высокую стадию или степень [42]. Учитывая патологические связи между ДГПЖ и РПЖ, Greco et al. (2019) предположили, что миРНК, экспрессируемые при РПЖ, также могут присутствовать у пациентов с ДГПЖ. В систематическом обзоре литературы авторы рассмотрели все исследования, посвящённые миРНК при РПЖ, в которых в качестве контрольной группы участвовали пациенты с ДГПЖ. Ранжированные списки миРНК, полученные для каждого исследования, были объединены в рейтинг одного гена и проанализированы с использованием метода ранговой агрегации, который подтвердил, что миРНК-221 является единственной миРНК, значимо связанной с ДГПЖ (p = 0,013) [17].