ЭПР-тест (исследование транспортных свойств альбумина методом электронного парамагнитного резонанса)

Исследование является уникальным скрининговым тестом для ранней диагностики онкологических заболеваний. Позволяет выявить онкологический процесс любой локализации, в том числе на ранних, доклинических стадиях. В результате клинических исследований было доказано, что у пациентов с различными видами злокачественных новообразований наблюдается специфическое изменение пространственной структуры и физико-химических свойств молекул альбумина. При возникновении онкологического заболевания в организме вырабатываются низкомолекулярные вещества (биологические маркеры), которые, соединяясь с альбумином, меняют его структуру и функциональные свойства. В основе метода лежит регистрация конформационных изменений молекулы альбумина методом электронного парамагнитного резонанса (ЭПР), что позволяет in vitro проводить диагностику и мониторинг активности злокачественной пролиферации. Может применяться в целях неспецифического контроля физиологических и патологических изменений гомеостаза в процессе лечения онкологического заболевания для последующей корректировки применяемого лечения.

Синонимы русские

Исследование сывороточного альбумина методом ЭПР, функциональные свойства сывороточного альбумина.

Метод исследования

Технология, основанная на принципе электронного парамагнитного резонанса (ЭПР).

Какой биоматериал можно использовать для исследования?

Венозную кровь.

Как правильно подготовиться к исследованию?

Исключить из рациона алкоголь в течение 24 часов до исследования.
Не принимать пищу в течение 2-3 часов до исследования, можно пить чистую негазированную воду.
Полностью исключить (по согласованию с врачом) прием лекарственных препаратов в течение 24 часов перед исследованием.
Исключить физическое и эмоциональное перенапряжение в течение 24 часов до исследования.
Не курить в течение 30 минут до исследования.

Общая информация об исследовании

Человеческий сывороточный альбумин является наиболее распространенным циркулирующим белком плазмы. Помимо значительного вклада в осмотическое давление, он также участвует в регуляции многих других физиологических процессов, включая баланс окислительно-восстановительного состояния, воспалительные и/или иммунологические реакции, а также фармакокинетику и фармакодинамику многих лекарств. Наиболее клинически значимыми функциями этого белка считаются транспортная, антиоксидантная и детоксикационная (инактивирует токсичные соединения). С каждым годом появляется все больше данных, свидетельствующих, что альбумин подвергается структурному и функциональному повреждению при заболеваниях, характеризующихся повышенной системной воспалительной реакцией и окислительным стрессом, как это происходит, например, при хронических заболеваниях печени, сепсисе, злокачественных процессах. Поэтому при накоплении и переносе специфичных для злокачественного процесса молекул альбумин изменяется структурно и функционально.

Сывороточный альбумин человека синтезируется и секретируется в печени. Структурно он имеет девять двойных петель, охватывающих три гомологичные области (домена), обычно обозначаемых как I (аминокислоты 1–195), II (аминокислоты 196-383) и III (аминокислоты 384-585). Три домена имеют сложное строение и тесно связаны между собой. Они собираются асимметрично и напоминают по форме сердце. На них имеется девять участков связывания с различными молекулами, называемые FA1–FA9. Так, большинство лекарственных препаратов взаимодействует с FA1–FA4, а рядом с FA6 находится участок, обладающий способностью связывать некоторые бактерии, например Finegoldia MAGNA, ранее известную как Peptostreoptococcus magnus. Существуют и участки связывания с микроэлементами: Mg (II), Al (III), Ca (II), Mn (II), Co (II/III), Ni (II), Cu (I/II), Zn (II), Cd (II), Pt (II), Au (I / II), Hg (II) и Tb (III). Альбумин также участвует в связывании и переносе гормонов, например тироксина.

Хотя домены схожи по структуре, каждый из них имеет разные лиганд-связывающие сродства и функции. Такая структура способствует быстрому связыванию с молекулами эндогенных и экзогенных веществ (например, с гемом, билирубином, лекарствами, токсинами), включая широкий спектр лекарств.

Взаимодействие лекарственных средств с альбумином обычно улучшает их распределение и биодоступность в зависимости от конкретных фармакокинетических свойств каждого из них. Кроме того, сывороточный альбумин играет значительную роль в фармакокинетическом поведении различных лекарств, в том числе в периоде полувыведения, в регулировании эффективности, снижении токсичности и улучшении специфичности целевого препарата.

Человеческий сывороточный альбумин может подвергаться цистеинизации или добавлению другого цистеина в цистеин-34 через дисульфидную связь. Эта модификация была обнаружена у пациентов с заболеваниями печени и почек, а также у диабетиков. Цистеинированные уровни сывороточного альбумина человека коррелируют во время беременности с высоким риском маточно-плацентарной недостаточности. Повышенная цистеинизация альбумина в сыворотке крови также наблюдается при терминальной стадии у пациентов с почечной недостаточностью.

Во всех трех доменах альбумин имеет семь участков связывания с жирными кислотами с длинной цепью. Каждый участок имеет различное сродство к жирным кислотам. Связывающие жирные кислоты участки 1–5 связываются с карбоксилатной частью жирных кислот электростатическим/полярным взаимодействием.

Доказано, что при злокачественных процессах альбумин иначе связывается и переносит жирные кислоты. Поэтому при динамическом наблюдении за онкологическими больными вместе с определением содержания общего белка и альбумина в сыворотке крови рекомендуется исследовать его структурные и функциональные свойства. Это связано с тем, что белок, у которого первичная структура вполне нормальна, но нарушена вторичная и/или третичная структура, не может эффективно выполнять свою транспортную функцию.

У больных с впервые выявленным онкологическим заболеванием любой локализации также рекомендуется проводить исследование функциональных свойств альбумина для определения степени заблокированности его центров связывания и для оценки детоксикационной функции печени.

В ходе данного исследования методом электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) на основании полученных физических параметров производится автоматический расчет нескольких показателей функциональности альбумина в отношении жирных кислот: связывающая эффективность (BE), транспортная эффективность (RTQ), детоксикационная эффективность (DTE), а также показатель нативности конформации альбумина (DR).

DR (дискриминантный параметр) – параметр, характеризующий степень модификации конформации сывороточного альбумина, вызванной захватом и накоплением в альбумине низкомолекулярных метаболитов, характерных для опухолевого роста. Он является основным показателем при диагностике активных злокачественных образований. Остальные показатели функциональности альбумина при диагностике онкологических заболеваний являются вспомогательными и позволяют оценить общее состояние белка и тем самым повысить достоверность результата.

Важной особенностью применения данного метода при мониторинге течения заболевания является необходимость исключения влияния медикаментов, поэтому должно пройти 4-6 недель после отмены препаратов. Считается, что за это время сывороточный альбумин самостоятельно придет в равновесное аллостерическое состояние.

В целях контроля рецидивов исследование рекомендуется проводить каждые 3-4 месяца в первый год после лечения, каждые 6 месяцев – во второй год после лечения и ежегодно в последующие периоды.

Для чего используется исследование?

Для определения структурных и функциональных свойств альбумина;
для своевременной диагностики нарушений транспортной системы крови при интоксикации;
для ранней диагностики активно растущих опухолей в комплексе с другими анализами;
для неспецифического контроля физиологических и патологических изменений гомеостаза в процессе лечения онкологического заболевания для последующей корректировки применяемого лечения;
для определения риска возникновения послеоперационных осложнений при хирургическом лечении онкологических заболеваний;
для мониторинга лечения злокачественных новообразований и раннего выявления рецидивов.

Когда назначается исследование?

При наличии симптомов, позволяющих заподозрить онкологическое заболевание;
при мониторинге активного онкологического процесса для корректировки проводимой терапии, а также предотвращения рецидивов;
при профилактическом обследовании лиц, относящихся к группе с повышенным риском возникновения онкологического заболевания (например, с наследственной предрасположенностью);
при диспансерном осмотре лиц, профессиональная деятельность которых связана с повышенным риском возникновения онкологических заболеваний;
при хронических заболеваниях печени и/или почек.

Что означают результаты?

Референсные значения

DR (Нативность конформации альбумина)	Менее или равен 0,8 – выявлена патологическая конформация альбумина; 0,8 – 1,2 – пограничный результат; больше или равно 1,2 – отсутствуют патологические изменения конформации альбумина.
BE (Связывающая эффективность альбумина)	Менее или равен 60% – связывающая эффективность альбумина снижена; 60-65% – пограничный результат; 65-135% – отсутствуют изменения связывающей эффективности альбумина.
RTQ (Транспортная эффективность альбумина)	Менее или равен 55% – транспортная эффективность альбумина снижена; 55-60% – пограничный результат; 60-100% – отсутствуют изменения транспортной эффективности альбумина.
DTE (Детоксикационная эффективность альбумина)	Менее или равен 40% – детоксикационная эффективность альбумина снижена; 40-50% – пограничный результат; 50-175% – отсутствуют изменения в детоксикационной эффективности альбумина.

Основным показателем при диагностике активных злокачественных образований, прошедшим клинические испытания на проверку диагностической эффективности, является показатель нативности конформации альбумина (DR). Другие показатели являются вспомогательными характеристиками, позволяющими оценить общее состояние альбумина и повысить достоверность результата.

Что может влиять на результат?

Состояния, снижающие точность измерения при диагностике онкологического процесса:

Ложноположительные результаты:

сепсис, септический шок;
печеночная недостаточность;
острое вирусное либо воспалительное заболевание;
ожоги тела высокой степени;
тяжелая травма при высокой потере крови;
тяжелая медикаментозная интоксикация;
послеоперационный период (до 28 суток);
воздействие алкоголя и наркотических средств;
пониженное содержание в крови альбумина – гипоальбуминемия (< 35 г/л);
период беременности.

Ложноотрицательные результаты:

множественный отказ внутренних органов;
повышенное содержание в сыворотке триглицеридов и липопротеинов (осуществляется автоматический контроль во время измерения);
повышенное содержание в крови альбумина – гиперальбуминемия (> 55 г/л).

Список лекарственных препаратов, при употреблении которых в высоких дозировках не рекомендуется одновременное проведение ЭПР-теста: