perinatologyРоссийский вестник перинатологии и педиатрииRossiyskiy Vestnik Perinatologii i Pediatrii (Russian Bulletin of Perinatology and Pediatrics)1027-40652500-2228Ltd. “The National Academy of Pediatric Science and Innovation”10.21508/1027-4065-2017-62-5-29-36perinatology-547Research ArticleПЕРСОНАЛИЗИРОВАННАЯ ПЕДИАТРИЯPERSONALIZED PEDIATRICSЛабораторные предикторы заболеваний желудочно-кишечного тракта у детейLaboratory predictors of gastrointestinal tract diseasesЗиганшинаА. А.ZiganshinaA. A.

аспирант кафедры госпитальной педиатрии с курсом поликлинической педиатрии Казанского государственного медицинского университета

420012 Казань, ул. Бутлерова, д.49.

СухоруковВ. С.SukhorukovV. S.

д.м.н., проф., зав. лабораторией общей патологии Научно-исследовательского  клинического института педиатрии им. академика. Ю.Е. Вельтищева

125412 Москва, ул. Талдомская, д.2

ФГБОУ ВО «Казанский государственный медицинский университет» Минздрава РФРоссияKazan State Medical University, Ministry of Health of the Russian FederationRussian FederationОСП «Научно-исследовательский клинический институт педиатрии им. академика Ю.Е. Вельтищева» ФГБОУ ВО РНИМУ им. Н.И.Пирогова Минздрава РФРоссияClinical Research Institute of Pediatrics named after acad. Y.E. Veltischev, Pirogov Russian National Research Medical UniversityRussian Federation2017101120176252936Copyright © Ltd. “The National Academy of Pediatric Science and Innovation”, 20172017Ltd. “The National Academy of Pediatric Science and Innovation”Ltd. “The National Academy of Pediatric Science and Innovation”https://www.ped-perinatology.ru/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://www.ped-perinatology.ru/jour/article/view/547

Цель: осветить современные представления о лабораторных предикторах заболеваний органов пищеварения. Проведен анализ отечественной и зарубежной литературы, посвященной прогностическим биомаркерам заболеваний желудочно-кишечного тракта. Переход к персонализированной медицине и таргетной терапии выдвигает роль биомаркеров на передний план. Прогностические показатели используются для оценки вероятности наступления клинического события, рецидива или прогрессирования заболевания. Определение прогностических маркеров приобретает особую актуальность при хронической патологии: воспалительных заболеваниях кишечника, гастроэзофагеальной рефлюксной болезни, гастрите, онкологической патологии и др. К данной категории могут быть отнесены микроРНК, эпигенетические модификации, сигнатуры белка или нуклеиновых кислот, гликопротеины и др. Детальный анализ роли отдельных молекул, соединений, мутаций и полиморфизмов генов значительно расширяет существующие представления о механизмах развития патологии органов желудочно-кишечного тракта на молекулярном уровне. Определение экспрессии биомаркеров позволяет усовершенствовать диагностику, повысить эффективность лечения заболеваний пищеварительной системы у детей и взрослых, в том числе с использованием таргетной терапии, а также потенциально снизить экономические затраты в сфере здравоохранения.

The aim of the study is to present the modern ideas about laboratory predictors of the diseases of digestive system. Analysis of native and foreign literature related to prognostic biomarkers of gastrointestinal tract diseases has been performed. Transition to personalized medicine and targeted therapy puts biomarkers in the forefront. Prognostic indicators are used to assess the likelihood of a clinical event occurring, recurrence or progression of the disease. Prognostic markers become especially important in chronic pathological conditions, such as inflammatory bowel diseases, gastroesophageal reflux disease, gastritis, oncology, etc. MicroRNA, epigenetic modifications, protein or nucleic acid signatures, glycoproteins, etc. can be assigned to this category. Detailed analysis of the role of individual molecules, compounds, mutations and gene polymorphisms significantly expands existing ideas about the mechanisms of development of gastrointestinal tract disorders on molecular level. Biomarker expression assessment allows improving diagnostics, increasing the effectiveness of treatment of digestive system diseases both in children and adults, including the use of targeted therapy, potentially reducing economic costs in health care.

детиболезни желудочно-кишечного трактаперсонализированная педиатрияпрогностические биомаркерыпредикторы.childrengastrointestinal tract diseasespersonalized pediatricsprognostic biomarkerspredictorsReferencesВаленкевич Л.Н., Яхонтова О.И. Болезни органов пищеварения. Руководство по гастроэнтерологии для врачей. СПб.: Изд-во ДЕАН 2006; 656. [Valenkevich L.N., Jahontova O.I. Diseases of the digestive system. Guidelines on gastroenterology for doctors. St. Petersburg: Publishing house DEAN 2006; 656. (inRuss)]Валенкевич Л.Н., Яхонтова О.И. Болезни органов пищеварения. Руководство по гастроэнтерологии для врачей. СПб.: Изд-во ДЕАН 2006; 656. [Valenkevich L.N., Jahontova O.I. Diseases of the digestive system. Guidelines on gastroenterology for doctors. St. Petersburg: Publishing house DEAN 2006; 656. (inRuss)]Щербо С.Н. Биомаркеры персонализированной медицины Часть 6. Биомаркеры в экзосомах. Медицинский Алфавит 2016; 2 (13): 5–8. [ShherboS.N. Biomarkers in personalized medicine Part 6. Biomarkers in exosomes. Medicinskij Alfavit 2016; 2 (13): 5–8. (in Russ)]Щербо С.Н. Биомаркеры персонализированной медицины Часть 6. Биомаркеры в экзосомах. Медицинский Алфавит 2016; 2 (13): 5–8. [ShherboS.N. Biomarkers in personalized medicine Part 6. Biomarkers in exosomes. Medicinskij Alfavit 2016; 2 (13): 5–8. (in Russ)]Левченко С.В. Противорецидивное лечение дивертикулита толстой кишки. Экспер и клин гастроэнтерол 2014; 7 (107): 45–54. [LevchenkoS.V. Anti-relapse treatment of colon diverticulitis. Jeksper i klin gastrojenterol 2014; 7 (107): 45–54. (in Russ)]Левченко С.В. Противорецидивное лечение дивертикулита толстой кишки. Экспер и клин гастроэнтерол 2014; 7 (107): 45–54. [LevchenkoS.V. Anti-relapse treatment of colon diverticulitis. Jeksper i klin gastrojenterol 2014; 7 (107): 45–54. (in Russ)]Vaiopoulou A., Gazouli M., Papadopoulou A., Anagnostopoulos A.K., Karamanolis G., Theodoropoulos G.E. et al. Serum protein profiling of adults and children with Crohn disease. J Pediatr Gastroenterol Nutr 2015; 60 (1): 42–47. DOI: 10.1097/MPG.0000000000000579Vaiopoulou A., Gazouli M., Papadopoulou A., Anagnostopoulos A.K., Karamanolis G., Theodoropoulos G.E. et al. Serum protein profiling of adults and children with Crohn disease. J Pediatr Gastroenterol Nutr 2015; 60 (1): 42–47. DOI: 10.1097/MPG.0000000000000579Айламазян А.Н. Роль сигнальных молекул в патогенезе заболеваний желудочно- кишечного тракта: оптимизация диагностики и таргетной терапии. Молекулярная медицина 2013; 5: 3–7. [Ajlamazjan A.N. The role of signaling molecules in the pathogenesis of diseases of the gastrointestinal tract: optimization of diagnosis and targeted therapy. Molekuljarnaja мeditsina 2013; 5: 3–7. (in Russ)]Айламазян А.Н. Роль сигнальных молекул в патогенезе заболеваний желудочно- кишечного тракта: оптимизация диагностики и таргетной терапии. Молекулярная медицина 2013; 5: 3–7. [Ajlamazjan A.N. The role of signaling molecules in the pathogenesis of diseases of the gastrointestinal tract: optimization of diagnosis and targeted therapy. Molekuljarnaja мeditsina 2013; 5: 3–7. (in Russ)]Хворостов И.Н., Дамиров О.Н., Смирнов И.Е., Кучеренко А.Г., Шрамко В.Н., Синицин А.Г. и соавт. Прогнозирование исходов язвенно-некротического энтероколита у новорожденных детей. Вестник Волгоградского государственного медицинского университета 2013; 3 (47): 106–108.[Hvorostov I.N., Damirov O.N., Smirnov I.E., Kucherenko A.G., Shramko V.N., Sinicin A.G. Predicting outcomes of necrotizing enterocolitis in newborn infants. Vestnik Volgogradskogo Gosudarstvennogo Medicinskogo Universiteta 2013; 3 (47): 106–108. (in Russ)]Хворостов И.Н., Дамиров О.Н., Смирнов И.Е., Кучеренко А.Г., Шрамко В.Н., Синицин А.Г. и соавт. Прогнозирование исходов язвенно-некротического энтероколита у новорожденных детей. Вестник Волгоградского государственного медицинского университета 2013; 3 (47): 106–108.[Hvorostov I.N., Damirov O.N., Smirnov I.E., Kucherenko A.G., Shramko V.N., Sinicin A.G. Predicting outcomes of necrotizing enterocolitis in newborn infants. Vestnik Volgogradskogo Gosudarstvennogo Medicinskogo Universiteta 2013; 3 (47): 106–108. (in Russ)]Некоммерческое партнерство (ассоциация) специалистов лабораторной диагностики Иркутской области. Маркеры заболеваний желудочно-кишечного тракта. http://asld.baikal.ru/index.php?option=com_content&task=view&id=68&Itemid=53 Ссылка активна на 30.07.2017 [Non-commercial partnership (association) of specialists in laboratory diagnostics of Irkutsk region. Markers of diseases of the gastrointestinal tract. http://asld.baikal.ru/index.php?option=com_content&task=view&id=68&Itemid=53. This link is active on 30.07.2017. (in Russ)]Некоммерческое партнерство (ассоциация) специалистов лабораторной диагностики Иркутской области. Маркеры заболеваний желудочно-кишечного тракта. http://asld.baikal.ru/index.php?option=com_content&task=view&id=68&Itemid=53 Ссылка активна на 30.07.2017 [Non-commercial partnership (association) of specialists in laboratory diagnostics of Irkutsk region. Markers of diseases of the gastrointestinal tract. http://asld.baikal.ru/index.php?option=com_content&task=view&id=68&Itemid=53. This link is active on 30.07.2017. (in Russ)]Колесов С.А., Шабунина Е.И., Канькова Н.Ю., Башурова И.А. Особенности низкомолекулярного субпротеома сыворотки крови детей с гастроэзофагеальной рефлюксной болезнью. Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований 2014; 11 (3): 448–451. [Kolesov S.A., Shabunina E.I., Kan’kova N.Yu., Bashurova I.A. The features of low molecular subproteome in serum in children with gastroesophageal reflux disease. Mezhdunarodnyj zhurnal prikladnyh i fundamental’nyh issledovanij 2014; 11 (3): 448–451. (in Russ)]Колесов С.А., Шабунина Е.И., Канькова Н.Ю., Башурова И.А. Особенности низкомолекулярного субпротеома сыворотки крови детей с гастроэзофагеальной рефлюксной болезнью. Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований 2014; 11 (3): 448–451. [Kolesov S.A., Shabunina E.I., Kan’kova N.Yu., Bashurova I.A. The features of low molecular subproteome in serum in children with gastroesophageal reflux disease. Mezhdunarodnyj zhurnal prikladnyh i fundamental’nyh issledovanij 2014; 11 (3): 448–451. (in Russ)]Breton J., Gage M.C., Hay A.W., Keen J.N., Wild C.P., Donnellan C. et al. Proteomic screening of a cell line model of esophageal carcinogenesis identifies cathepsin D and aldo- keto reductase 1C2 and 1B10 dysregulation in Barrett’s esophagus and esophageal adenocarcinoma. J Proteome Res 2008; 7 (5): 1953–62. DOI: 10.1021/pr7007835Breton J., Gage M.C., Hay A.W., Keen J.N., Wild C.P., Donnellan C. et al. Proteomic screening of a cell line model of esophageal carcinogenesis identifies cathepsin D and aldo- keto reductase 1C2 and 1B10 dysregulation in Barrett’s esophagus and esophageal adenocarcinoma. J Proteome Res 2008; 7 (5): 1953–62. DOI: 10.1021/pr7007835Calabrese C., Marzano V., Urbani A., Lazzarini G., Valerii M.C., Liguori G. et al. Distinct proteomic profiles characterise non-erosive from erosive reflux diseasе. Aliment Pharmacol Ther 2011; 34 (8): 982–93. DOI: 10.1111/j.1365-2036.2011.04801.xCalabrese C., Marzano V., Urbani A., Lazzarini G., Valerii M.C., Liguori G. et al. Distinct proteomic profiles characterise non-erosive from erosive reflux diseasе. Aliment Pharmacol Ther 2011; 34 (8): 982–93. DOI: 10.1111/j.1365-2036.2011.04801.xZhao J., Chang A.C., Shedden K.A., Thomas D.G., Misek D.E., Manoharan A.P. et al. Comparative Proteomics Analysis of Barrett Metaplasia and Esophageal Adenocarcinoma Using Two-dimensional Liquid Mass Mapping. Mol Cell Proteomics 2007; 6 (6): 987–999. DOI: 10.1074/mcp.M600175-MCP200Zhao J., Chang A.C., Shedden K.A., Thomas D.G., Misek D.E., Manoharan A.P. et al. Comparative Proteomics Analysis of Barrett Metaplasia and Esophageal Adenocarcinoma Using Two-dimensional Liquid Mass Mapping. Mol Cell Proteomics 2007; 6 (6): 987–999. DOI: 10.1074/mcp.M600175-MCP200Суярова Е.А., Тарасова Г.Н. Диагностические возможности протеомного профилирования в гастроэнтерологии. Фундаментальные исследования 2015; 1(9): 1921–1925. [Sujarova E.A., Tarasova G.N. Diagnostic possibilities of proteomic profiling in gastroenterology. fundamental’nye issledovanija 2015; 1 (9): 1921–1925. (in Russ)]Суярова Е.А., Тарасова Г.Н. Диагностические возможности протеомного профилирования в гастроэнтерологии. Фундаментальные исследования 2015; 1(9): 1921–1925. [Sujarova E.A., Tarasova G.N. Diagnostic possibilities of proteomic profiling in gastroenterology. fundamental’nye issledovanija 2015; 1 (9): 1921–1925. (in Russ)]Макаренко Е.В., Воропаева А.В. Гены vacA, cagA и babA Helicobacter pylori у больных дуоденальной язвой и хроническим гастритом. Вестник ВГМУ 2004; 3 (1): 74–77. [Makarenko E.V., Voropaeva A.V. VacA, cagA and babA genes of Helicobacter pylori in patients with duodenal ulcer and chronic gastritis. Vestnik VGMU 2004; 3 (1): 74–77. (in Russ)]Макаренко Е.В., Воропаева А.В. Гены vacA, cagA и babA Helicobacter pylori у больных дуоденальной язвой и хроническим гастритом. Вестник ВГМУ 2004; 3 (1): 74–77. [Makarenko E.V., Voropaeva A.V. VacA, cagA and babA genes of Helicobacter pylori in patients with duodenal ulcer and chronic gastritis. Vestnik VGMU 2004; 3 (1): 74–77. (in Russ)]Macha M.A. MicroRNAs ( miRNAs) as Biomarker(s) for Prognosis and Diagnosis of Gastrointestinal ( GI) Cancers. Curr Pharm Des 2014; 20 (33): 5287–5297. DOI: 10.2174/1381612820666140128213117Macha M.A. MicroRNAs ( miRNAs) as Biomarker(s) for Prognosis and Diagnosis of Gastrointestinal ( GI) Cancers. Curr Pharm Des 2014; 20 (33): 5287–5297. DOI: 10.2174/1381612820666140128213117Goggins M, Koopmann J, Yang D, Canto MI, Hruban R. National Academy of Clinical Biochemistry (NACB) Guidelines for the Use of Tumor Markers in Pancreatic Ductal Adenocarcinoma http://www.aacc.org/SiteCollectionDocuments/NACB/LMPG/tumor/chp3i_pancreatic.pdf Ссылка активна на: 09.07.2017.Goggins M, Koopmann J, Yang D, Canto MI, Hruban R. National Academy of Clinical Biochemistry (NACB) Guidelines for the Use of Tumor Markers in Pancreatic Ductal Adenocarcinoma http://www.aacc.org/SiteCollectionDocuments/NACB/LMPG/tumor/chp3i_pancreatic.pdf Ссылка активна на: 09.07.2017.Fleming M., Ravula S., Tatishchev S.F., Wang H.L. Colorectal carcinoma: Pathologic aspects. J Gastrointest Oncol 2012; 3 (3): 153–173. DOI: 10.3978/j.issn.2078-6891.2012.030Fleming M., Ravula S., Tatishchev S.F., Wang H.L. Colorectal carcinoma: Pathologic aspects. J Gastrointest Oncol 2012; 3 (3): 153–173. DOI: 10.3978/j.issn.2078-6891.2012.030Eschrich S., Yang I., Bloom G. Molecular Staging for Survival Prediction of Colorectal Cancer Patients. J Clin Oncol 2005; 23 (15): 3526–3535. DOI: 10.1200/JCO.2005.00.695Eschrich S., Yang I., Bloom G. Molecular Staging for Survival Prediction of Colorectal Cancer Patients. J Clin Oncol 2005; 23 (15): 3526–3535. DOI: 10.1200/JCO.2005.00.695Becco A. Colorectal Cancer: new Evidence about the predictive Value of Biomarkers http://flipper.diff.org/app/items/info/6925 Ссылка активна на: 09.07.2017.Becco A. Colorectal Cancer: new Evidence about the predictive Value of Biomarkers http://flipper.diff.org/app/items/info/6925 Ссылка активна на: 09.07.2017.Farazi T.A., Hoell J.I., Morozov P., Tuschl T. MicroRNAs in Human Cancer. MicroRNA Cancer Regulation. Springer Netherlands, 2013; 1–20. DOI: 10.1007/978-94-007-5590-1_1Farazi T.A., Hoell J.I., Morozov P., Tuschl T. MicroRNAs in Human Cancer. MicroRNA Cancer Regulation. Springer Netherlands, 2013; 1–20. DOI: 10.1007/978-94-007-5590-1_1Zong L., Chen P. Prognostic value of KIT/PDGFRA mutations in gastrointestinal stromal tumors: a meta-analysis. World J. Surg. Oncol. 2014; 12: 71. DOI: 10.1186/1477-7819-12-71.Zong L., Chen P. Prognostic value of KIT/PDGFRA mutations in gastrointestinal stromal tumors: a meta-analysis. World J. Surg. Oncol. 2014; 12: 71. DOI: 10.1186/1477-7819-12-71.Huss S., Künstlinger H., Wardelmann E., Kleine M.A., Binot E., Merkelbach-Bruse S. et al. A subset of gastrointestinal stromal tumors previously regarded as wild-type tumors carries somatic activating mutations in KIT exon 8 (p.D419del). Mod Pathol 2013; 26 (7); 1004– 1012. DOI:10.1038/modpathol.2013.47.Huss S., Künstlinger H., Wardelmann E., Kleine M.A., Binot E., Merkelbach-Bruse S. et al. A subset of gastrointestinal stromal tumors previously regarded as wild-type tumors carries somatic activating mutations in KIT exon 8 (p.D419del). Mod Pathol 2013; 26 (7); 1004– 1012. DOI:10.1038/modpathol.2013.47.Malati T. Tumor markers: An overview. Indian J Clin Biochem 2007; 22 (2): 17-31. DOI: 10.1007/BF02913308Malati T. Tumor markers: An overview. Indian J Clin Biochem 2007; 22 (2): 17-31. DOI: 10.1007/BF02913308Duffy M.J., McGing P. Scientific Committee of the Association of Clinical Biochemists in Ireland (ACBI) Guidelines for the Use of Tumour Markers http://www.acbi.ie/Downloads/Guideline- tumour-markets-4th.pdf Ссылка активна на 22.07.2017.Duffy M.J., McGing P. Scientific Committee of the Association of Clinical Biochemists in Ireland (ACBI) Guidelines for the Use of Tumour Markers http://www.acbi.ie/Downloads/Guideline- tumour-markets-4th.pdf Ссылка активна на 22.07.2017.Li J.K., Zheng M., Miao C.W., Zhang J.H., Ding G.H., Wu W.S. Peritoneal lavage cytology and carcinoembryonic antigen determination in predicting peritoneal metastasis and prognosis of gastric cancer. World J Gastroenterol 2005; 46: 7374-7377. DOI: 10.3748/wjg.v11.i46.7374Li J.K., Zheng M., Miao C.W., Zhang J.H., Ding G.H., Wu W.S. Peritoneal lavage cytology and carcinoembryonic antigen determination in predicting peritoneal metastasis and prognosis of gastric cancer. World J Gastroenterol 2005; 46: 7374-7377. DOI: 10.3748/wjg.v11.i46.7374Hoskovec D., Varga J., Konecna E., Antos F. Levels of CEA and Ca 19 – 9 in the sera and peritoneal cavity in patients with gastric and pancreatic cancers. Acta Cirurgica Brasileira 2012; 27 (6): 410-416. DOI: 10.1590/S0102-86502012000600009Hoskovec D., Varga J., Konecna E., Antos F. Levels of CEA and Ca 19 – 9 in the sera and peritoneal cavity in patients with gastric and pancreatic cancers. Acta Cirurgica Brasileira 2012; 27 (6): 410-416. DOI: 10.1590/S0102-86502012000600009Schneider S., Park DJ., Yang D., El-Khoueiry A., Sherrod A., Groshen S. et al. Gene expression in tumor-adjacent normal tissue is associated with recurrence in patients with rectal cancer treated with adjuvant chemoradiation. Pharmacogenet Genomics 2006; 16 (8); 555–563. DOI: 10.1097/01.fpc.0000220563.44724.6dSchneider S., Park DJ., Yang D., El-Khoueiry A., Sherrod A., Groshen S. et al. Gene expression in tumor-adjacent normal tissue is associated with recurrence in patients with rectal cancer treated with adjuvant chemoradiation. Pharmacogenet Genomics 2006; 16 (8); 555–563. DOI: 10.1097/01.fpc.0000220563.44724.6dЖебеленко Я.Г., Бакурова Е.М., Борзенко Б.Г. Особенности взаимодействия ключевых ферментов углеводного обмена и системы антирадикальной защиты эритроцитов у больных язвенной болезнью и раком желудка. Архив клiнiчноi та експериментальноi медицини 2012; 21 (1): 37–41. [Zhebelenko Ja.G., Bakurova E.M., Borzenko B.G. The features of key enzyme of carbohydrate metabolism interaction with the system of antiradical protection in erythrocytes of patients with peptic ulcer and stomach cancer. Arhiv klinichnoi ta eksperimental’noi meditsini 2012; 21 (1): 37–41. (in Russ)]Жебеленко Я.Г., Бакурова Е.М., Борзенко Б.Г. Особенности взаимодействия ключевых ферментов углеводного обмена и системы антирадикальной защиты эритроцитов у больных язвенной болезнью и раком желудка. Архив клiнiчноi та експериментальноi медицини 2012; 21 (1): 37–41. [Zhebelenko Ja.G., Bakurova E.M., Borzenko B.G. The features of key enzyme of carbohydrate metabolism interaction with the system of antiradical protection in erythrocytes of patients with peptic ulcer and stomach cancer. Arhiv klinichnoi ta eksperimental’noi meditsini 2012; 21 (1): 37–41. (in Russ)]

The authors declare that there are no conflicts of interest present.