Альфа-фетопротеин

Фетальный аналог сывороточного альбумина

Альфа-фетопротеин ( АФП , α-фетопротеин ; также иногда называемый альфа-1-фетопротеином , альфа-фетоглобулином или альфа-фетальным белком ) — это белок ^{[5] [6]} , который у людей кодируется геном АФП . ^{[7] [8]} Ген АФП расположен на плече q хромосомы 4 (4q13.3). ^[9] Уровень сывороточного АФП у матери используется для скрининга синдрома Дауна , дефектов нервной трубки и других хромосомных аномалий . ^[10]

АФП — это основной плазменный белок, вырабатываемый желточным мешком и печенью плода во время развития плода. Считается, что это фетальный аналог сывороточного альбумина . АФП связывается с медью , никелем , жирными кислотами и билирубином ^[8] и встречается в мономерных , димерных и тримерных формах.

Структура

АФП представляет собой гликопротеин , состоящий из 591 аминокислоты ^[11] и углеводной части . ^[12]

Функция

Функция АФП у взрослых людей неизвестна. АФП является наиболее распространенным белком плазмы, обнаруженным у плода человека. У плода АФП вырабатывается как печенью, так и желточным мешком. Считается, что он функционирует как белок-носитель (похожий на альбумин), который транспортирует такие материалы, как жирные кислоты, к клеткам. ^[13] Уровни материнской плазмы достигают пика ближе к концу первого триместра и начинают снижаться пренатально в это время, а затем быстро снижаются после рождения. Нормальные взрослые уровни у новорожденных обычно достигаются к возрасту от 8 до 12 месяцев. Хотя функция у людей неизвестна, у грызунов он связывает эстрадиол, чтобы предотвратить транспорт этого гормона через плаценту к плоду. Основная функция этого заключается в предотвращении вирилизации плодов женского пола. Поскольку человеческий АФП не связывает эстроген, его функция у людей менее ясна. ^[14] При раке печени человека обнаружено, что АФП связывает глипикан-3 (GPC3), другой онкофетальный антиген. ^[15]

Система АФП грызунов может быть перекрыта массивными инъекциями эстрогена, которые подавляют систему АФП и маскулинизируют плод. Маскулинизирующий эффект эстрогенов может показаться нелогичным, поскольку эстрогены имеют решающее значение для правильного развития женских вторичных признаков во время полового созревания. Однако это не так в пренатальном периоде. Половые гормоны из яичек, такие как тестостерон и антимюллеров гормон , необходимы для развития фенотипического самца. Без этих гормонов плод разовьется в фенотипическую самку, даже если генетически XY . Превращение тестостерона в эстрадиол ароматазой во многих тканях может быть важным шагом в маскулинизации этой ткани. ^{[16] [17]} Считается, что маскулинизация мозга происходит как путем преобразования тестостерона в эстрадиол ароматазой, так и путем синтеза эстрогенов de novo в мозге. ^{[18] [19]} Таким образом, АФП может защищать плод от материнского эстрадиола, который в противном случае оказывал бы маскулинизирующий эффект на плод, но его точная роль все еще остается спорной.

Уровни в сыворотке

Материнский

У беременных женщин уровень АФП плода можно контролировать в моче беременной женщины. Поскольку АФП быстро выводится из сыворотки матери через почки, уровень АФП в моче матери коррелирует с уровнем АФП в сыворотке плода, хотя уровень АФП в моче матери намного ниже, чем уровень АФП в сыворотке плода. Уровень АФП повышается примерно до 32-й недели. Скрининг альфа-фетопротеина сыворотки матери (MSAFP) проводится на 16–18 неделе беременности. ^[20] Если уровень MSAFP указывает на аномалию, пациентке может быть предложен амниоцентез .

Младенцы

Нормальный диапазон АФП для взрослых и детей по-разному сообщается как менее 50, менее 10 или менее 5 нг/мл. ^{[21] [22]} При рождении нормальные младенцы имеют уровень АФП на четыре или более порядка выше этого нормального диапазона, который снижается до нормального диапазона в течение первого года жизни. ^{[23] [24] [25] [26] [27] [28]}

В это время нормальный диапазон уровней АФП охватывает приблизительно два порядка величины. ^[25] Правильная оценка аномальных уровней АФП у младенцев должна учитывать эти нормальные закономерности. ^[25]

Очень высокие уровни АФП могут быть подвержены ловушкам (см. Опухолевый маркер ), что приводит к тому, что сообщаемый уровень значительно ниже фактической концентрации. ^[29] Это важно для анализа серии тестов на онкомаркеры АФП, например, в контексте раннего наблюдения за пациентами, перенесшими рак, после лечения, где скорость снижения АФП имеет диагностическое значение.

Клиническое значение

Измерение АФП обычно используется в двух клинических контекстах. Во-первых, он измеряется у беременных женщин посредством анализа материнской крови или амниотической жидкости в качестве скринингового теста на определенные аномалии развития, такие как анеуплоидия . Во-вторых, уровень АФП в сыворотке повышен у людей с определенными опухолями, и поэтому он используется в качестве биомаркера для отслеживания этих заболеваний. Некоторые из этих заболеваний перечислены ниже:

• Врожденные дефекты развития, связанные с повышенным уровнем АФП
  • Омфалоцеле ^{[30] [31]}
  • Гастрошизис
  • Дефекты нервной трубки : ↑ α-фетопротеина в амниотической жидкости и сыворотке крови матери ^{[32] [33]}
• Опухоли, связанные с повышенным уровнем АФП
  • Гепатоцеллюлярная карцинома ^{[32] [34]}
  • Метастатическое заболевание, поражающее печень
  • Несеминомные опухоли зародышевых клеток
  • Опухоль желточного мешка ^[32]
• Другие состояния, связанные с повышенным уровнем АФП
  • Атаксия-телеангиэктазия : повышенный уровень АФП используется как один из факторов диагностики ^[35]

Пептид, полученный из АФП, называемый АФПеп, как утверждается, обладает противораковыми свойствами. ^[36]

При лечении рака яичек первостепенное значение имеет дифференциация семиномных и несеминомных опухолей. Обычно это делается патологически после удаления яичка и подтверждается опухолевыми маркерами. Однако, если патология представляет собой чистую семиному , если уровень АФП повышен, опухоль лечится как несеминомная опухоль, поскольку она содержит компоненты желточного мешка (несеминомные). ^[37]

Смотрите также

• Онкомаркер
• АФП-L3
• Тройной тест
• Пожилой возраст матери

Ссылки

1. GRCh38: Ensembl выпуск 89: ENSG00000081051 – Ensembl , май 2017 г.
2. GRCm38: Ensembl выпуск 89: ENSMUSG00000054932 – Ensembl , май 2017 г.
3. "Human PubMed Reference:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
4. "Mouse PubMed Reference:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
5. Томази ТБ (1977). «Структура и функция альфа-фетопротеина». Annual Review of Medicine . 28 : 453–65. doi :10.1146/annurev.me.28.020177.002321. PMID  67821.
6. Mizejewski GJ (май 2001). «Структура и функция альфа-фетопротеина: отношение к изоформам, эпитопам и конформационным вариантам». Experimental Biology and Medicine . 226 (5): 377–408. doi :10.1177/153537020122600503. PMID  11393167. S2CID  23763069.
7. Harper ME, Dugaiczyk A (июль 1983 г.). «Связь эволюционно-связанных генов сывороточного альбумина и альфа-фетопротеина в пределах q11-22 человеческой хромосомы 4». American Journal of Human Genetics . 35 (4): 565–72. PMC 1685723. PMID  6192711 . 
8. "Ген Энтреза: Альфа-фетопротеин".
9. "Запись - *104150 - АЛЬФА-ФЕТОПРОТЕИН; АФП - OMIM". omim.org . Получено 2023-06-12 .
10. Перри SE, Хокенберри MJ, Лоудермилк DL, Уилсон D (2014). "8: Уход за семьей во время беременности". Уход за матерью и ребенком (Пятое изд.). Сент-Луис, Миссури: Elsevier. ISBN 978-0-323-09610-2. OCLC  858005418.
11. Pucci P, Siciliano R, Malorni A, Marino G, Tecce MF, Ceccarini C, Terrana B (май 1991). "Первичная структура человеческого альфа-фетопротеина: масс-спектрометрическое исследование". Биохимия . 30 (20): 5061–6. doi :10.1021/bi00234a032. PMID  1709810.
12. Seregni E, Botti C, Bombardieri E (1995). «Биохимические характеристики и клиническое применение изоформ альфа-фетопротеина». Anticancer Research . 15 (4): 1491–9. PMID  7544570.
13. Chen H (1997). «Регуляция и активность альфа-фетопротеина». Crit Rev Eukaryot Gene Expr . 7 (1–2): 11–41. doi :10.1615/critreveukargeneexpr.v7.i1-2.20. PMID  9034713.
14. Carter CS (2002). «Нейроэндокринология сексуального поведения у женщин». В Becker JB (ред.). Поведенческая эндокринология . Кембридж, Массачусетс: MIT Press. стр. 88–89. ISBN 978-0-262-52321-9.
15. Чжан YF, Линь С, Сяо З, Хо М (октябрь 2024 г.). «Протеомный атлас взаимодействующих партнеров глипикана-3: идентификация альфа-фетопротеина и других внеклеточных белков как потенциальных целей иммунотерапии при раке печени». Proteoglycan Research . 2 (4). doi :10.1002/pgr2.70004. ISSN  2832-3556.
16. Nef S, Parada LF (декабрь 2000 г.). «Гормоны в мужском половом развитии». Genes & Development . 14 (24): 3075–86. doi : 10.1101/gad.843800 . PMID  11124800.
17. Elbrecht A, Smith RG (1992). "Активность фермента ароматазы и определение пола у кур". Science . 255 (5043): 467–70. Bibcode :1992Sci...255..467E. doi :10.1126/science.1734525. PMID  1734525.
18. Баккер Дж., Баум М.Дж. (2008). «Роль эстрадиола в типичном для женщин мозге и поведенческой половой дифференциации». Frontiers in Neuroendocrinology . 29 (1): 1–16. doi :10.1016/j.yfrne.2007.06.001. PMC 2373265. PMID  17720235 . 
19. Harding CF (2004). «Гормональная модуляция пения: гормональная модуляция мозга певчей птицы и певческое поведение». Анналы Нью-Йоркской академии наук . 1016 (1): 524–39. Bibcode : 2004NYASA1016..524H. doi : 10.1196/annals.1298.030. PMID  15313793. S2CID  12457330.
20. Perry SE, et al. (2018). "Глава 10: Оценка беременности с высоким риском". Уход за матерью и ребенком: родильное отделение (шестое изд.). Сент-Луис, Миссури: Elsevier. ISBN 978-0-323-54938-7. OCLC  999441854.
21. Ball D, Rose E, Alpert E (март 1992). «Уровни альфа-фетопротеина у нормальных взрослых». Американский журнал медицинских наук . 303 (3): 157–9. doi :10.1097/00000441-199203000-00004. PMID  1375809.
22. Sizaret P, Martel N, Tuyns A, Reynaud S (февраль 1977 г.). «Средние значения альфа-фетопротеина у 1333 мужчин старше 15 лет по возрастным группам». Digestion . 15 (2): 97–103. doi :10.1159/000197990. PMID  65304.
23. Blohm ME, Vesterling-Hörner D, Calaminus G, Göbel U (1998). "Референтные значения альфа-1-фетопротеина (АФП) у младенцев до 2 лет". Детская гематология и онкология . 15 (2): 135–42. doi :10.3109/08880019809167228. PMID  9592840.
24. Ohama K, Nagase H, Ogino K, Tsuchida K, Tanaka M, Kubo M, Horita S, Kawakami K, Ohmori M (октябрь 1997 г.). «Уровни альфа-фетопротеина (АФП) у нормальных детей». European Journal of Pediatric Surgery . 7 (5): 267–9. doi :10.1055/s-2008-1071168. PMID  9402482. S2CID  260137699.
25. Lee PI, Chang MH , Chen DS , Lee CY (январь 1989). «Уровни сывороточного альфа-фетопротеина у нормальных младенцев: переоценка регрессионного анализа и половых различий». Журнал детской гастроэнтерологии и питания . 8 (1): 19–25. doi : 10.1097/00005176-198901000-00005 . PMID  2471821. S2CID  21104946.
26. Блэр Дж.И., Карачи Р., Гупта Р., Сим Ф.Г., Макаллистер Э.Дж., Уэстон Р. (апрель 1987 г.). «Референтные диапазоны альфа-фетопротеина плазмы в младенчестве: влияние недоношенности». Архив болезней в детстве . 62 (4): 362–9. дои : 10.1136/adc.62.4.362. ПМЦ 1778344 . ПМИД  2439023. 
27. Bader D, Riskin A, Vafsi O, Tamir A, Peskin B, Israel N, Merksamer R, Dar H, David M (ноябрь 2004 г.). «Альфа-фетопротеин в раннем неонатальном периоде — крупное исследование и обзор литературы». Clinica Chimica Acta . 349 (1–2): 15–23. doi :10.1016/j.cccn.2004.06.020. PMID  15469851.
28. Wu JT, Roan Y, Knight JA (1985). «Уровни АФП в сыворотке у нормальных младенцев: их клиническое и физиологическое значение». В Mizejewski GJ, Porter I (ред.). Альфа-фетопротеин и врожденные нарушения . Нью-Йорк: Academic Press. стр. 111–122.
29. Jassam N, Jones CM, Briscoe T, Horner JH (июль 2006 г.). «Эффект крючка: необходимость постоянной бдительности». Annals of Clinical Biochemistry . 43 (Pt 4): 314–7. doi : 10.1258/000456306777695726 . PMID  16824284.
30. Szabó M, Veress L, Münnich A, Papp Z (сентябрь 1990 г.). "[Концентрация альфа-фетопротеина в амниотической жидкости при нормальной беременности и при беременности, осложненной аномалией плода]". Orvosi Hetilap (на венгерском языке). 131 (39): 2139–42. PMID  1699194.
31. Rosen T, D'Alton ME (декабрь 2005 г.). «Скрининг синдрома Дауна в первом и втором триместрах: что показывают данные?». Семинары по перинатологии . 29 (6): 367–75. doi :10.1053/j.semperi.2006.01.001. PMID  16533649.
32. Le, Tao. Первая помощь для USMLE Step 1 2013. Нью-Йорк: McGraw-Hill Medical, 2013. Печать.
33. Bredaki FE, Poon LC, Birdir C, Escalante D, Nicolaides KH (2012). «Скрининг дефектов нервной трубки в первом триместре с использованием альфа-фетопротеина». Fetal Diagnosis and Therapy . 31 (2): 109–14. doi :10.1159/000335677. PMID  22377693. S2CID  57465.
34. Эртле Дж.М., Хайдер Д., Вихерт М., Келлер Б., Купер Р., Хилгард П., Геркен Г., Шлаак Дж.Ф. (2013). «Комбинация α-фетопротеина и дез-γ-карбоксипротромбина превосходит результаты при выявлении гепатоцеллюлярной карциномы». Пищеварение . 87 (2): 121–31. дои : 10.1159/000346080. PMID  23406785. S2CID  25266129.
35. Taylor AM, Byrd PJ (октябрь 2005 г.). «Молекулярная патология атаксии-телеангиэктазии». Журнал клинической патологии . 58 (10): 1009–15. doi : 10.1136/jcp.2005.026062. PMC 1770730. PMID  16189143. 
36. Месфин Ф.Б., Беннетт Дж.А., Джейкобсон Х.И., Чжу С., Андерсен Т.Т. (апрель 2000 г.). «Антистротрофный октапептид, производный альфа-фетопротеина». Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Молекулярные основы болезней . 1501 (1): 33–43. дои : 10.1016/S0925-4439(00)00008-9 . ПМИД  10727847.
37. Schmoldt A, Benthe HF, Haberland G (сентябрь 1975 г.). «Метаболизм дигитоксина микросомами печени крысы». Biochem Pharmacol . 24 (17): 1639–41. doi :10.1016/0006-2952(75)90094-5. hdl : 10033/333424 . PMID  10.

Дальнейшее чтение

• Nahon JL (1987). «Регуляция экспрессии генов альбумина и альфа-фетопротеина у млекопитающих». Biochimie . 69 (5): 445–59. doi :10.1016/0300-9084(87)90082-4. PMID  2445387.
• Tilghman SM (1989). «Структура и регуляция генов альфа-фетопротеина и альбумина». Oxford Surveys on Eukaryotic Genes . 2 : 160–206. PMID  2474300.
• Mizejewski GJ (2003). «Биологическая роль альфа-фетопротеина при раке: перспективы противораковой терапии». Expert Review of Anticancer Therapy . 2 (6): 709–35. doi :10.1586/14737140.2.6.709. PMID  12503217. S2CID  8321005.
• Яхнин С., Хсу Р., Хайнриксон Р.Л., Миллер Дж.Б. (1977). «Исследования человеческого альфа-фетопротеина. Выделение и характеристика мономерных и полимерных форм и анализ аминоконцевой последовательности». Biochimica et Biophysica Acta . 493 (2): 418–28. doi :10.1016/0005-2795(77)90198-2. PMID  70228.
• Aoyagi Y, Ikenaka T, Ichida F (1977). «Сравнительная химическая структура альфа-фетопротеинов человека из сыворотки плода и из асцитической жидкости пациента с гепатомой». Cancer Research . 37 (10): 3663–7. PMID  71198.
• Аояги Ю, Икенака Т, Ичида Ф (1978). «Способность альфа-фетопротеина человека связывать медь (II)». Исследования рака . 38 (10): 3483–6. ПМИД  80265.
• Аояги Ю, Икенака Т, Ичида Ф (1979). «Альфа-фетопротеин как белок-носитель в плазме и его способность связывать билирубин». Исследования рака . 39 (9): 3571–4. ПМИД  89900.
• Torres JM, Anel A, Uriel J (1992). «Поглощение жирных кислот Т-лимфоцитами человека, опосредованное альфа-фетопротеином». Журнал клеточной физиологии . 150 (3): 456–62. doi :10.1002/jcp.1041500305. PMID  1371512. S2CID  32015210.
• Гринберг Ф., Фосетт А., Роуз Э. и др. (1992). «Врожденный дефицит альфа-фетопротеина». Американский журнал акушерства и гинекологии . 167 (2): 509–11. doi :10.1016/S0002-9378(11)91441-0. PMID  1379776.
• Бансал В., Кумари К., Диксит А., Сахиб МК. (1991). «Взаимодействие человеческого альфа-фетопротеина с билирубином». Индийский журнал экспериментальной биологии . 28 (7): 697–8. PMID  1703124.
• Pucci P, Siciliano R, Malorni A и др. (1991). «Первичная структура человеческого альфа-фетопротеина: масс-спектрометрическое исследование». Биохимия . 30 (20): 5061–6. doi :10.1021/bi00234a032. PMID  1709810.
• Liu MC, Yu S, Sy J, et al. (1985). "Сульфатирование тирозина белков из линии клеток гепатомы человека HepG2". Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 82 (21): 7160–4. Bibcode :1985PNAS...82.7160L. doi : 10.1073/pnas.82.21.7160 . PMC  390808 . PMID  2414772.
• Gibbs PE, Zielinski R, Boyd C, Dugaiczyk A (1987). «Структура, полиморфизм и новые повторяющиеся элементы ДНК, выявленные с помощью полной последовательности гена человеческого альфа-фетопротеина». Биохимия . 26 (5): 1332–43. doi :10.1021/bi00379a020. PMID  2436661.
• Sakai M, Morinaga T, Urano Y и др. (1985). «Ген человеческого альфа-фетопротеина. Организация последовательности и 5'-фланкирующая область». Журнал биологической химии . 260 (8): 5055–60. doi : 10.1016/S0021-9258(18)89178-5 . PMID  2580830.
• Ruoslahti E, Pihko H, Vaheri A, et al. (1975). «Альфа-фетопротеин: структура и экспрессия у человека и инбредных линий мышей в нормальных условиях и при повреждении печени». Johns Hopkins Med. J. Suppl . 3 : 249–55. PMID  4138095.
• Urano Y, Sakai M, Watanabe K, Tamaoki T (1985). «Тандемное расположение генов альбумина и альфа-фетопротеина в геноме человека». Gene . 32 (3): 255–61. doi :10.1016/0378-1119(84)90001-5. PMID  6085063.
• Beattie WG, Dugaiczyk A (1983). «Структура и эволюция человеческого альфа-фетопротеина, выведенные из частичной последовательности клонированной кДНК». Gene . 20 (3): 415–22. doi :10.1016/0378-1119(82)90210-4. PMID  6187626.
• Morinaga T, Sakai M, Wegmann TG, Tamaoki T (1983). «Первичные структуры человеческого альфа-фетопротеина и его мРНК». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 80 (15): 4604–8. Bibcode :1983PNAS...80.4604M. doi : 10.1073/pnas.80.15.4604 . PMC  384092 . PMID  6192439.

Внешние ссылки

• Альфа-фетопротеины в рубриках медицинских предметов Национальной медицинской библиотеки США (MeSH)
• Обзор всей структурной информации, доступной в PDB для UniProt : P02771 (альфа-фетопротеин) на сайте PDBe-KB .

В данной статье использован текст из Национальной медицинской библиотеки США , являющийся общественным достоянием .