Proteomics in Diagnosis of Prostate Cancer/ Протеомика Во Дијагноза На Простатниот Карцином

Abstract

Abstract Prostate cancer (PCa) is the second most frequently diagnosed malignancy in men worldwide. The introduction of prostate specific antigen (PSA) has greatly increased the number of men diagnosed with PCa but at the same time, as a result of the low specificity, led to overdiagnosis, resulting to unnecessary biopsies and high medical cost treatments. The primary goal in PCa research today is to find a biomarker or biomarker set for clear and effecttive diagnosis of PCa as well as for distinction between aggressive and indolent cancers. Different proteomic technologies such as 2-D PAGE, 2-D DIGE, MALDI MS profiling, shotgun proteomics with label-based (ICAT, iTRAQ) and label-free (SWATH) quantification, MudPIT, CE-MS have been applied to the study of PCa in the past 15 years. Various biological samples, including tumor tissue, serum, plasma, urine, seminal plasma, prostatic secretions and prostatic-derived exosomes were analyzed with the aim of identifying diagnostic and prognostic biomarkers and developing a deeper understanding of the disease at the molecular level. This review is focused on the overall analysis of expression proteomics studies in the PCa field investigating all types of human samples in the search for diagnostics biomarkers. Emphasis is given on proteomics platforms used in biomarker discovery and characterization, explored sources for PCa biomarkers, proposed candidate biomarkers by comparative proteomics studies and the possible future clinical application of those candidate biomarkers in PCa screening and diagnosis. In addition, we review the specificity of the putative markers and existing challenges in the proteomics research of PCa. Канцерот на простата е втор најчесто ди- јагностициран карцином кај мажите во светот. Воведувањето на простата специфичениот анти- ген (PSA) значително го зголеми бројот на мажи дијагностицирани со канцер на простата, но во исто време, како резултат на ниската специфич- ност, доведе и до зголемен број на лажно дијаг- ностицирани пециенти со карцином, што резул- тира со непотребни биопсии и третмани со ви- соки медицински трошоци. Денес, примарната цел на истражувањата од областа на канцерот на простата е насочена кон изнаоѓање биомаркер или сет на биомар- кери кои ќе овозможат појасна и поефикасна дијагноза, како и дискриминација на агресив- ните од индолентните форми. Различни протеом- ски технологии како 2-D PAGE, 2-D DIGE, MALDI MS профилирање, shotgun-протеомика со квантификација базирана на обележување на пептиди (ICAT, iTRAQ) и квантификација без обележување на пептиди (SWATH), MudPIT и CE-MS се користат за изучување на канцерот на простата во изминатите 15 години. Различни биолошки примероци, како што се туморско ткиво, серум, плазма, урина, семинална плазма, простатни секрети и простатни егзосоми се анализирани со цел да се идентификуваат дијаг- ностички и прогностички биомаркери, но и да се развие подлабоко разбирање на болеста на молекуларно ниво. Овој ревијален труд дава сеопфатно ана- лизирање на досегашните протеомски студии што го изучувале канцерот на простата во по- трагата по дијагностички биомаркери, кори- стејќи различни видови хумани биолошки при- мероци. Детално се елаборирани протеомските платформи користени во откривањето и карак- теризацијата на биомаркерите. Даден е преглед на кандидатните биомаркери предложени од страна на компаративни протеомски студии и можните идни клинички примени на овие био- маркери во скринингот и дијагнозата на кан- церот на простата. Покрај тоа, даден е и преглед на специфичноста на можните биомаркери и постоечките предизвици во протеомските истра- жувања на канцерот на простата