biophBiomedical PhotonicsBiomedical Photonics2413-9432Non-profit partnership for development of domestic photodynamic therapy and photodiagnosis10.24931/2413-9432-2026-15-1-4-10bioph-771Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИORIGINAL ARTICLESИспользование аналитов эндогенных пигментов для оценки способности к инвазии поверхностных меланом кожиUse of endogenous pigment analytes to assess the invasive potential of superficial skin melanomasБорисовА. В.BorisovA. V.

Тюмень

Tyumen

ЧерновИ. А.ChernovI. A.

Тюмень

Tyumen

АвдалянА. М.AvdalyanA. M.

Москва

Moscow

ТимофеевС. Е.TimofeevS. E.

Москва

Moscow

РонзинА. В.RonzinA. V.

Москва

Moscow

НичипоровА. И.NichiporovA. I.

Москва

Moscow

andrei.ni4iporov@yandex.ruКукушкинВ. И.KukushkinV. I.

Черноголовка

Chernogolovka

КирилловЮ. А.KirillovYu. A.

Тюмень

Москва

Tyumen

Moscow

Тюменский государственный медицинский университетРоссияTyumen State Medical UniversityRussian FederationМосковский многопрофильный клинический центр «Коммунарка»РоссияMoscow Multidisciplinary Clinical Center "Kommunarka"Russian FederationИнститут физики твёрдого тела Российской академии наукРоссияInstitute of Solid State Physics of the Russian Academy of SciencesRussian FederationТюменский государственный медицинский университет; Московский многопрофильный клинический центр «Коммунарка»; Российский научный центр хирургии имени академика Б.В. ПетровскогоРоссияTyumen State Medical University; Moscow Multidisciplinary Clinical Center "Kommunarka"; Petrovsky National Research Centre of SurgeryRussian Federation202618042026151410Copyright © Борисов А.В., Чернов И.А., Авдалян А.М., Тимофеев С.Е., Ронзин А.В., Ничипоров А.И., Кукушкин В.И., Кириллов Ю.А., 20262026Борисов А.В., Чернов И.А., Авдалян А.М., Тимофеев С.Е., Ронзин А.В., Ничипоров А.И., Кукушкин В.И., Кириллов Ю.А.Borisov A.V., Chernov I.A., Avdalyan A.M., Timofeev S.E., Ronzin A.V., Nichiporov A.I., Kukushkin V.I., Kirillov Y.A.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.pdt-journal.com/jour/article/view/771

Меланома кожи, на долю которой приходится 70-80% всех диагностируемых опухолей, развивающихся из меланинобразующей ткани, представляет собой пример злокачественной опухоли, инициация и развитие которой за редким исключением сопряжены с реализацией эндогенных пигментаций в морфологическом субстрате опухоли. Вместе с тем, существующая диагностическая парадигма поверхностных меланом кожи не учитывает значение эндогенных пигментаций для оценки способности опухоли к инвазии. Настоящая статья посвящена исследованию связи между изменениями в биохимическом составе поверхностных меланом кожи и их способности к инвазии, а также возможности использования этой связи при проведении диагностики меланомы. Было проведеносравнительное патоморфологическое, ультраструктурное и спектроскопическое исследование 128 образцов поверхностно распространяющейся меланомы, удаленных во время радикального хирургического иссечения. Выявлена большая частота и разнообразие аналитов эндогенных пигментов в горизонтальную фазу роста опухоли по сравнению с вертикальной. К диагностически значимым аналитам отнесены пигменты каротиноиды (p=0,02257), порфирин (p=0,09080), а также предшественники меланина тирозин (p=0,01554) и фенилаланин (p=0,01753). Использование комплексного патоморфологического и спектроскопического исследования и мультиплексный анализ полученных результатов позволили идентифицировать в образцах поверхностной меланомы кожи одновременно значительное количество подтверждённых статистически аналитов эндогенных пигментов, имеющих диагностическое значение в оценке способности поверхностных меланом кожи к инвазии.

Cutaneous melanoma, which accounts for 72-80% of all diagnosed tumors developing from melanin-producing tissue, is an example of a malignancy whose initiation and development, with rare exceptions, are associated with the realization of endogenous pigmentations in the morphological substrate of the tumor. However, the existing diagnostic paradigm for superficial cutaneous melanomas does not take into account the significance of endogenous pigmentations in assessing the tumor's invasive capacity. This article examines the relationship between changes in the biochemical composition of superficial cutaneous melanomas and their invasive capacity, as well as the possibility of using this relationship in melanoma diagnostics. A comparative pathomorphological, ultrastructural, and spectroscopic study of 128 samples of superficial spreading melanoma removed during radical surgical excision was conducted. A higher frequency and diversity of endogenous pigment analytes were detected during the horizontal phase of tumor growth compared to the vertical phase. Diagnostically significant analytes included carotenoid pigments (p=0.02257), porphyrin (p=0.09080), and melanin precursors tyrosine (p=0.01554) and phenylalanine (p=0.01753). The use of a comprehensive pathomorphological and spectroscopic study and multiplex analysis of the obtained results made it possible to simultaneously identify a significant number of statistically confirmed endogenous pigment analytes in superficial melanoma skin samples. These analytes have diagnostic value in assessing the invasive capacity of superficial melanomas.

поверхностная меланома кожианалитэндогенный пигментмеланинкаротиноидпорфиринспособность к инвазииsuperficial melanoma of the skinendogenous pigmentanalytemelanincarotenoidporphyrininvasive capacityReferencesShakhzadova A.O., Starinsky V.V., Lisichnikova I.V. The state of cancer care for the population of Russia in 2022 // Siberian Journal of Oncology – 2023. – Vol. 22, №. 5 – P. 5-13. doi:10.21294/1814-4861-2023-22-5-5-13Shakhzadova A.O., Starinsky V.V., Lisichnikova I.V. The state of cancer care for the population of Russia in 2022. Siberian Journal of Oncology, 2023, Vol. 22 (5), pp. 5-13. doi:10.21294/1814-4861-2023-22-5-5-13Siegel R.L., Miller K.D., Jemal A. Cancer statistics // A Cancer Journal for Clinicians – 2020. – Vol. 70, № 1 – P. 7-30. doi:10.3322/caac.21590.Siegel R.L., Miller K.D., Jemal A. Cancer statistics. A Cancer Journal for Clinicians, 2020, Vol. 70(1), pp. 7-30. doi:10.3322/caac.21590.Ostrowski S.M., Fisher D.E. Biology of melanoma // Hematology/Oncology Clinics of North America – 2021. – Vol. 35, № 1 – P. 29–56. doi:10.1016/j.hoc.2020.08.010.Ostrowski S.M., Fisher D.E. Biology of melanoma. Hematology/ Oncology Clinics of North America, 2021, Vol. 35(1), pp. 29-56. doi:10.1016/j.hoc.2020.08.010.Namikawa K., Yamazaki N. Targeted Therapy and Immunotherapy for Melanoma in Japan // Current Treatment Options in Oncology – 2019. – Vol. 20, № 1. doi:10.1007/s11864-019-0607-8.Namikawa K., Yamazaki N. Targeted Therapy and Immunotherapy for Melanoma in Japan. Current Treatment Options in Oncology, 2019, Vol. 20(1). doi:10.1007/s11864-019-0607-8.Mao L., Qi Z., Zhang L., Guo J., Si L. Immunotherapy in Acral and Mucosal Melanoma: Current Status and Future Directions // Frontiers in immunology – 2021. – Vol. 12 – P. 1-13. doi:10.3389/fimmu.2021.680407.Mao L., Qi Z., Zhang L., Guo J., Si L. Immunotherapy in Acral and Mucosal Melanoma: Current Status and Future Directions. Frontiers in immunology, 2021, Vol. 12, pp. 1-13. doi:10.3389/fimmu.2021.680407.eCollection 2021.Reynolds E.S. The use of lead citrate at high pH as an electronopaque stain in electron microscopy // Journal of Cell Biology – 1963. – Vol. 17, № 1 – P. 208-212. doi:10.1083/jcb.17.1.208Reynolds E.S. The use of lead citrate at high pH as an electronopaque stain in electron microscopy. Journal of Cell Biology, 1963, Vol. 17(1), pp. 208-212. doi:10.1083/jcb.17.1.208Friedman R.J., Rigel D.S., Kopf A.W. Early detection of malignant melanoma: the role of physician examination and selfexamination of the skin // A Cancer Journal for Clinicians – 1985. – Vol. 35, № 3 – P. 130–151. doi:10.3322/canjclin.35.3.130.Friedman R.J., Rigel D.S., Kopf A.W. Early detection of malignant melanoma: the role of physician examination and selfexamination of the skin. A Cancer Journal for Clinicians, 1985, Vol. 35(3), pp. 130-151. doi:10.3322/canjclin.35.3.130.Pavri S.N., Clune J., Ariyan S., Narayan D. Malignant Melanoma: Beyond the Basics // Plast Reconstr Surg – 2016. – Vol. 138, № 2 – P. 330-340. doi:10.1097/PRS.0000000000002367.Pavri S.N., Clune J., Ariyan S., Narayan D. Malignant Melanoma: Beyond the Basics.PlastReconstrSurg, 2016, Vol. 138(2), pp. 330- 340. doi:10.1097/PRS.0000000000002367.Bobos M. Histopathologic classification and prognostic factors of melanoma: a 2021 update // Italian Journal of Dermatology and Venereology – 2021. – Vol. 156, № 3 – P. 300-321. doi:10.23736/S2784-8671.21.06958-3.Bobos M. Histopathologic classification and prognostic factors of melanoma: a 2021 update. Italian Journal of Dermatology and Venereology, 2021, Vol. 156, no. 3, pp. 300-321. doi:10.23736/S2784-8671.21.06958-3.Tsolekile N., Nelana S., Oluwafemi O.S. Porphyrin as Diagnostic and Therapeutic Agent // Molecules – 2019. – Vol. 24, № 14 – P. 2669 doi:10.3390/molecules24142669.Tsolekile N., Nelana S., Oluwafemi O.S. Porphyrin as Diagnostic and Therapeutic Agent. Molecules, 2019, Vol. 24(14), pp. 2669 doi:10.3390/molecules24142669.Nishida K., Tojo T., Kondo T., Yuasa M. Evaluation of the correlation between porphyrin accumulation in cancer cells and functional positions for application as a drug carrier // Scientific Reports – 2021. – Vol. 11, № 1 – P. 2046. doi:10.1038/s41598-021-81725-3.Nishida K., Tojo T., Kondo T., Yuasa M. Evaluation of the correlation between porphyrin accumulation in cancer cells and functional positions for application as a drug carrier. Scientific Reports, 2021, Vol. 11(1), pp. 2046. doi:10.1038/s41598-021-81725-3.Yang F., Xu M., Chen X., Luo Y. Spotlight on porphyrins: Classifications, mechanisms and medical applications // Biomedicine & Pharmacotherapy – 2023. – Vol. 164 – P. 114933. doi:10.1016/j.biopha.2023.114933.Yang F., Xu M., Chen X., Luo Y. Spotlight on porphyrins: Classifications, mechanisms and medical applications. Biomedicine & Pharmacotherapy, 2023, vol. 164, pp. 114933. doi:10.1016/j.biopha.2023.114933.Virchow R. Die krankheiten Geschwiulste // Course taught at the University of Berlin – 1863. – Vol. 24: P. 369-434.Virchow R. Die krankheiten Geschwiulste. Course taught at the University of Berlin , 1863, Vol. 24, pp. 369-434.Medori M.C., Donato K., Dhuli K., Maltese P.E., Tanzi B., Tezzele S., Mareso C., Miertus J., Generali D. et al. Omics sciences and precision medicine in melanoma // Clinica terapeutica – 2023. – Vol. 174, Suppl. 2, № 6 – P. 29-36. doi:10.7417/CT.2023.2469.Medori M.C., Donato K., Dhuli K., Maltese P.E., Tanzi B., Tezzele S., Mareso C., Miertus J., Generali D. et al. Omics sciences and precision medicine in melanoma. Clinica terapeutica, 2023, Vol. 174, suppl. 2(6), pp. 29-36. doi:10.7417/CT.2023.2469.Routy B., Jackson T., Mählmann L., Baumgartner C.K., Blaser M., Byrd A., Corvaia N., Couts K., Davar D., Derosa L. et al. Melanoma and microbiota: Current understanding and future directions // Cancer Cell – 2024. – Vol. 42, № 1 – P. 16-34. doi:10.1016/j.ccell.2023.12.003.Routy B., Jackson T., Mählmann L., Baumgartner C.K., Blaser M., Byrd A., Corvaia N., Couts K., Davar D., Derosa L. et al. Melanoma and microbiota: Current understanding and future directions. Cancer

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