Новые стратегии изучения циркулирующих биомаркеров белковой природы с применением микрочипов на основе антител в клинических исследованиях

Закрыть метаданные

Рекомендуем статьи по данной теме:

Клеточная терапия в кардиологии: время надежд. Кардиологический вестник. 2023;(4):7-18

Валидация электронной версии расширенной шкалы статуса инвалидизации (РШСИ) на русском языке для пациентов с рассеянным склерозом в Российской Федерации. Медицинские технологии. Оценка и выбор. 2024;(1):9-16

В обзоре рассмотрены последние достижения и разработки в области биомаркеров белковой природы, выполненные с помощью мультиплексных систем на основе антител, а именно микрочиповой технологии, которые помогают лучше понять молекулярный механизм заболеваний, выделить биомаркеры, специфичные для заболеваний, их стадий, тяжести и прогнозов терапии. Проанализированы важные аспекты, связанные с дизайном клинических исследований с использованием микрочипов для осуществления выбора маркеров-кандидатов с целью их дальнейшего изучения. Цель настоящего обзора состоит в обобщении мирового и собственного опыта применения микрочиповой технологии протеомного анализа на основе антител для изучения биомаркеров белковой природы в клинических исследованиях. Поиск источников литературы проведен в базах данных PubMed и «Российский индекс научного цитирования» (Science Index). Кроме того, в обзор включены опубликованные материалы собственных исследований, цитируемые в базах данных PubMed и Science Index. В силу новизны разработки микрочиповых технологий наиболее ранняя публикация, соответствующая тематике, относилась к 2008 г. Абстракты в случае отсутствия доступа к статье не рассматривались как материал для анализа.

Ключевые слова:

микрочипы на основе антител

микрочиповая технология

белковые маркеры

клинические исследования

валидация

Авторы:

Гуманова Н.Г.

ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр терапии и профилактической медицины» Минздрава России

ORCID: 0000-0002-6108-3538

Дата поступления:

13.07.2023

Дата принятия в печать:

25.09.2023

Список литературы:

Chen H, Zhu Z, Zhu Y, et al. Pathway mapping and development of disease-specific biomarkers: protein-based network biomarkers. Journal of Cellular and Molecular Medicine. 2015;19(2):297-314. https://doi.org/10.1111/jcmm.12447
Ekins RP, Chu FW. Multianalyte microspot immunoassay — microanalytical «compact disk» of the future. Clinical Chemistry. 1991;37(11):1955-1967.
Гуманова Н.Г. Валидные онкомаркеры: скрининг, диагностика, прогноз онкозаболеваний. Профилактическая медицина. 2022;25(6): 108-116. https://doi.org/10.17116/profmed202225061108
Anderson NL. The clinical plasma proteome: a survey of clinical assays for proteins in plasma and serum. Clinical Chemistry. 2010;56(2):177-185. https://doi.org/10.1373/clinchem.2009.126706
Scaros O, Fisler R. Biomarker technology roundup: from discovery to clinical applications, a broad set of tools is required to translate from the lab to the clinic. BioTechniques. 2005;(Suppl):30-32. https://doi.org/10.2144/05384su01
Plasma Proteome Database (PPD). Accessed December 15, 2023. https://www.plasmaproteomedatabase.org
Deutsch EW, Omenn GS, Sun Z, et al. Advances and Utility of the Human Plasma Proteome. Journal of Proteome Research. 2021;20(12):5241-5263. https://doi.org/10.1021/acs.jproteome.1c00657
Gallego-Delgado J, Lazaro A, Osende JI, et al. Proteomic approach in the search of new cardiovascular biomarkers. Kidney International. Supplement. 2005;(99):S103-S107. https://doi.org/10.1111/j.1523-1755.2005.09919.x
Гуманова Н.Г., Климушина М.В., Богданова Н.Л. и др. Валидные кардиоспецифические биохимические маркеры. Часть II. Кардиоваскулярная терапия и профилактика. 2020;19(5):2588. https://doi.org/10.15829/1728-8800-2020-2588
Dubois E, Fertin M, Burdese J, et al. Cardiovascular proteomics: translational studies to develop novel biomarkers in heart failure and left ventricular remodeling. Proteomics. Clinical Applications. 2011;5(1-2):57-66. https://doi.org/10.1002/prca.201000056
Banfi C, Brioschi M, Barcella S, et al. Oxidized proteins in plasma of patients with heart failure: role in endothelial damage. European Journal of Heart Failure. 2008;10(3):244-251. https://doi.org/10.1016/j.ejheart.2008.01.016
Tan HT, Ling LH, Dolor-Torres MC, et al. Proteomics discovery of biomarkers for mitral regurgitation caused by mitral valve prolapse. Journal of Proteomics. 2013;94:337-345. https://doi.org/10.1016/j.jprot.2013.10.009
de Hoog VC, Timmers L, Schoneveld AH, et al. Serum extracellular vesicle protein levels are associated with acute coronary syndrome. European Heart Journal. Acute Cardiovascular Care. 2013;2(1):53-60. https://doi.org/10.1177/2048872612471212
Chan MY, Lin M, Lucas J, et al. Plasma proteomics of patients with non-valvular atrial fibrillation on chronic anti-coagulation with warfarin or a direct factor Xa inhibitor. Thrombosis and Haemostasis. 2012;108(6):1180-1191. https://doi.org/10.1160/TH12-05-0310
Yin X, Subramanian S, Hwang SJ, et al. Protein biomarkers of new-onset cardiovascular disease: prospective study from the systems approach to biomarker research in cardiovascular disease initiative. Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology. 2014;34(4):939-945. https://doi.org/10.1161/ATVBAHA.113.302918
Haas B, Serchi T, Wagner DR, et al. Proteomic analysis of plasma samples from patients with acute myocardial infarction identifies haptoglobin as a potential prognostic biomarker. Journal of Proteomics. 2011;75(1):229-236. https://doi.org/10.1016/j.jprot.2011.06.028
Adams HP Jr, Bendixen BH, Kappelle LJ, et al. Classification of subtype of acute ischemic stroke. Definitions for use in a multicenter clinical trial. TOAST. Trial of Org 10172 in Acute Stroke Treatment. Stroke. 1993;24(1):35-41. https://doi.org/10.1161/01.str.24.1.35
Hortin GL, Sviridov D, Anderson NL. High-abundance polypeptides of the human plasma proteome comprising the top 4 logs of polypeptide abundance. Clinical Chemistry. 2008;54(10):1608-1616. https://doi.org/10.1373/clinchem.2008.108175
Dunn WB, Broadhurst DI, Atherton HJ, et al. Systems level studies of mammalian metabolomes: the roles of mass spectrometry and nuclear magnetic resonance spectroscopy. Chemical Society Reviews. 2011;40(1):387-426. https://doi.org/10.1039/b906712b
Anderson L, Hunter CL. Quantitative mass spectrometric multiple reaction monitoring assays for major plasma proteins. Molecular and Cellular Proteomics: MCP. 2006;5(4):573-588. https://doi.org/10.1074/mcp.M500331-MCP200
Haab BB. Antibody arrays in cancer research. Molecular & Cellular Proteomics: MCP. 2005;4(4):377-383. https://doi.org/10.1074/mcp.M500010-MCP200
Guergova-Kuras M, Kurucz I, Hempel W, et al. Discovery of lung cancer biomarkers by profiling the plasma proteome with monoclonal antibody libraries. Molecular and Cellular Proteomics. 2011;10(12):M111.010298. https://doi.org/10.1074/mcp.M111.010298
Knezevic V, Leethanakul C, Bichsel VE, et al. Proteomic profiling of the cancer microenvironment by antibody arrays. Proteomics. 2001;1(10):1271-1278. https://doi.org/10.1002/1615-9861(200110)1:10<1271::AID-PROT1271>3.0.CO;2-6;3.0.CO;2-6
Дон Е.С., Тарасов А.В., Эпштейн О.И., Тарасов С.А. Биомаркеры в медицине: поиск, выбор, изучение и валидация. Клиническая лабораторная диагностика. 2017;62(1):52-59.
Богданова Н.Л., Гуманова Н.Г., Метельская В.А. и др. Рациональный выбор биохимического маркера в когортном исследовании. Профилактическая медицина. 2022;25(11):68-75. https://doi.org/10.17116/profmed20222511168
Гуманова Н.Г., Климушина М.В., Метельская В.А., Бойцов С.А. Возможности применения технологии protein microarray (микрочипов) для анализа белкового состава сыворотки крови. Клиническая лабораторная диагностика. 2015;60(10):16-21.
Klimushina MV, Gumanova NG, Metelskaya VA. Direct labeling of serum proteins by fluorescent dye for antibody microarray. Biochemical and Biophysical Research Communications. 2017;486(3):824-826. https://doi.org/10.1016/j.bbrc.2017.03.136
Full Moon Biosystems; Signaling Explorer Antibody Array. Accessed December 15, 2023. https://www.fullmoonbio.com/product/signaling-explorer-antibody-array
Gumanova NG, Vasilyev DK, Bogdanova NL, et al. Application of an antibody microarray for serum protein profiling of coronary artery stenosis. Biochemical and Biophysical Research Communications. 2022;631:55-63. https://doi.org/10.1016/j.bbrc.2022.09.053
General Sandwich ELISA Protocol. Accessed December 15, 2023. https://www.thermofisher.com/ru/ru/home/references/protocols/cell-and-tissue-analysis/elisa-protocol/general-elisa-protocol.html
Gumanova NG, Zlobina PD, Bogdanova NL, et al. Associations of adenovirus-reactive immunoglobulins with atrial fibrillation and body mass index. Frontiers in Cardiovascular Medicine. 2023;10:1190051. https://doi.org/10.3389/fcvm.2023.1190051
Gumanova NG, Bogdanova NL, Metelskaya VA. Proteomic biomarker evaluation using antibody microarrays: association between analytical methods such as microarray and ELISA. Laboratory Medicine. 2023:lmad083. Online ahead of print. https://doi.org/10.1093/labmed/lmad083

Закрыть метаданные