#PAGE_PARAMS# #ADS_HEAD_SCRIPTS# #MICRODATA#

Potenciálne využitie autofluorescencie telových tekutín pri neinvazívnej diagnostike endometriálneho karcinómu


Autoři: M. Švecová;  K. Fiedlerová;  M. Mareková;  K. Dubayová
Působiště autorů: Department of Medical and Clinical Biochemistry, Faculty of Medicine, Pavol Jozef Šafárik University in Košice, Slovakia
Vyšlo v časopise: Klin Onkol 2024; 37(2): 102-109
Kategorie: Přehledy
doi: https://doi.org/10.48095/ccko2024102

Souhrn

Východiská: Endometriálny karcinóm (EC) je najčastejšou rakovinou ženského reprodukčného traktu vo vyspelých krajinách. Prognóza a päťročná miera prežitia úzko súvisia so štádiom pri diagnostikovaní. Súčasné rutinné diagnostické metódy EC sú buď málo špecifické alebo pre pacientku nepríjemné, invazívne a bolestivé. Aktuálne je zlatým diagnostickým štandardom endometriálna biopsia. Včasná a neinvazívnu diagnostika EC vyžaduje identifikáciu nových markerov ochorenia a skríningový test aplikovateľný do rutinnej laboratórnej diagnostiky. Aplikácia necielenej metabolomiky v kombinácii s nástrojmi umelej inteligencie a bioštatistiky má potenciál kvalitatívne a kvantitatívne prezentovať metabolóm, ale jej zavedenie do rutinnej diagnostiky je z dôvodu finančnej, časovej aj interpretačnej náročnosti v súčasnosti nereálne. Fluorescenčná spektrálna analýza telových tekutín využíva autofluorescenciu určitých metabolitov na definovanie zloženia metabolómu za fyziologických podmienok. Cieľ: Tento prehľadový článok poukazuje na potenciál fluorescenčnej spektroskopie pri včasnej detekcii EC. Dáta získané trojrozmernou fluorescenčnou spektroskopiou definujú kvantitatívne aj kvalitatívne zloženie komplexného fluorescenčného metabolómu a sú vhodné na identifikáciu biochemických metabolických zmien spojených s karcinogenézou endometria. Autofluorescencia biologických tekutín má perspektívu poskytnúť nové molekulové markery EC. Integráciou algoritmov strojového učenia a umelej inteligencie pri dátovej analýze fluorescenčného metabolómu má táto technika veľký potenciál byť implementovaná do rutinnej laboratórnej diagnostiky.

Klíčová slova:

endometriálny karcinóm – diagnostika– metabolomika – fluorescencia


Zdroje

1. Bray F, Ferlay J, Soerjomataram I et al. Global cancer statistics 2018: GLOBOCAN estimates of incidence and mortality worldwide for 36 cancers in 185 countries. CA Cancer J Clin 2018; 68 (6): 394–424. doi: 10.3322/caac.21492.

2. Coll-de la Rubia E, Martinez-Garcia E, Dittmar G et al. Prognostic biomarkers in endometrial cancer: a systematic review and meta-analysis. J Clin Med 2020; 9 (6): 1900. doi: 10.3390/jcm9061900.

3. Rütten H, Verhoef C, van Weelden WJ et al. Recurrent endometrial cancer: local and systemic treatment options. Cancers 2021; 13 (24): 6275. doi: 10.3390/cancers13246275.

4. Talhouk A, McConechy MK, Leung S et al. Confirmation of ProMisE: a simple, genomics-based clinical classifier for endometrial cancer. Cancer 2017; 123 (5): 802–813. doi: 10.1002/cncr.30496.

5. Tichý M, Ptáčková H, Plančíková D et al. BMI and odds of endometrial adenocarcinoma in Czech women –⁠ a case control study. Klin Onkol 2019; 32 (4): 281–287. doi: 10.14735/amko2019281.

6. Njoku K, Chiasserini D, Whetton AD et al. Proteomic biomarkers for the detection of endometrial cancer. Cancers 2019; 11 (10): 1572. doi: 10.3390/cancers11101572.

7. Ryan NJ, Glaire MA, Blake D et al. The proportion of endometrial cancers associated with Lynch syndrome: a systematic review of the literature and meta-analysis. Genet Med 2019; 21 (10): 2167–2180. doi: 10.1038/s41436-019-0536-8.

8. Mahdy H, Casey MJ, Crotzer D. Endometrial cancer. [online]. Available from: http: //www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK525981/.

9. Jones ER, O’Flynn H, Njoku K et al. Detecting endometrial cancer. Obstet Gynaecol 2021; 23 (2): 103–112. doi: 10.1111/tog.12722.

10. Tamura K, Kaneda M, Futagawa M et al. Genetic and genomic basis of the mismatch repair system involved in Lynch syndrome. Int J Clin Oncol 2019; 24 (9): 999–1011. doi: 10.1007/s10147-019-01494-y.

11. Wishart DS. Metabolomics for investigating physiological and pathophysiological processes. Physiol Rev 2019; 99 (4): 1819–1875. doi: 10.1152/physrev.00035. 2018.

12. Bhalla M, Mittal R, Kumar M et al. Metabolomics: a tool to envisage biomarkers in clinical interpretation of cancer. Curr Drug Res Rev 2023. doi: 10.2174/2589977516666230912120412.

13. Zahran F, Rashed R, Omran M et al. Study on urinary candidate metabolome for the early detection of breast cancer. Indian J Clin Biochem 2021; 36 (3): 319–329. doi: 10.1007/s12291-020-00905-6.

14. Njoku K, Sutton CJJ, Whetton AD et al. Metabolomic biomarkers for detection, prognosis and identifying recurrence in endometrial cancer. Metabolites 2020; 10 (8): 314. doi: 10.3390/metabo10080314.

15. Lawaetz AJ, Bro R, Kamstrup-Nielsen M et al. Fluorescence spectroscopy as a potential metabonomic tool for early detection of colorectal cancer. Metabolomics 2012; 8 (S1): 1–11. doi: 10.1007/s11306-011-0310-7.

16. Dubayová K, Luckova I, Sabo J et al. A novel way to monitor urine concentration: fluorescent concentration matrices. J Clin Diagn Res 2015; 9 (1): BC11–14. doi: 10.7860/JCDR/2015/8990.5441.

17. Gosnell ME, Anwer AG, Mahbub SB et al. Quantitative non-invasive cell characterisation and discrimination based on multispectral autofluorescence features. Sci Rep 2016; 6 (1): 23453. doi: 10.1038/srep23453.

18. Masilamani V, Al-Zhrani K, AlSalhi M et al. Cancer diagnosis by autofluorescence of blood components. J Lumin 2004; 109 (3–4): 143–154. doi: 10.1016/j.jlumin.2004.02.001.

19. Wu B, Gayen SK, Xu M. Fluorescence spectroscopy using excitation and emission matrix for quantification of tissue native fluorophores and cancer diagnosis. Int Soc Opt Eng 2014; 8926 : 89261M. doi: 10.1117/12.2040 985.

20. Špaková I, Ferencakova M, Rabajdova M et al. Autofluorescence of breast cancer proteins. Curr Metabolomics 2018; 6 (1): 2–9. doi: 10.2174/2213235X05666170630144458.

21. Masilamani V, Vijmasi T, Al Salhi M et al. Cancer detection by native fluorescence of urine. J Biomed Opt 2010; 15 (5): 057003. doi: 10.1117/1.3486553.

22. Zvarík M, Martinicky D, Hunakova L et al. Fluorescence characteristics of human urine from normal individuals and ovarian cancer patients. Neoplasma 2013; 60 (5): 533–537. doi: 10.4149/neo_2013_069.

23. Drezek R, Sokolov K, Utzinger U et al. Understanding the contributions of NADH and collagen to cervical tissue fluorescence spectra: modeling, measurements, and implications. J Biomed Opt 2001; 6 (4): 385–396. doi: 10.1117/1.1413209.

24. Birková A, Valko-Rokytovská M, Hubková B et al. Strong dependence between tryptophan-related fluorescence of urine and malignant melanoma. Int J Mol Sci 2021; 22 (4): 1884. doi: 10.3390/ijms22041884.

25. Atif M, AlSalhi MS, Devanesan S et al. A study for the detection of kidney cancer using fluorescence emission spectra and synchronous fluorescence excitation spectra of blood and urine. Photodiagnosis Photodyn Ther 2018; 23 : 40–44. doi: 10.1016/j.pdpdt.2018.05.012.

26. Dubayová K, Birková A, Lešo M et al. Visualization of the composition of the urinary fluorescent metabolome. Why is it important to consider initial urine concentration? Methods Appl Fluoresc 2023; 11 (4): 045004. doi: 10.1088/2050-6120/ace512.

27. Bell EM, Mainwaring WI, Bulbrook RD et al. Relationships between excretion of steroid hormones and tryptophan metabolites in patients with breast cancer. Am J Clin Nutr 1971; 24 (6): 694–698. doi: 10.1093/ajcn/24.6.694.

28. Perez-Castro L, Garcia R, Venkateswaran N et al. Tryptophan and its metabolites in normal physiology and cancer etiology. FEBS J 2023; 290 (1): 7–27. doi: 10.1111/febs.16245.

29. Peters MAM, Meijer C, Fehrmann RSN et al. Serotonin and dopamine receptor expression in solid tumours including rare cancers. Pathol Oncol Res 2020; 26 (3): 1539–1547. doi: 10.1007/s12253-019-00734-w.

30. Chang SK, Dawood MY, Staerkel G et al. Fluorescence spectroscopy for cervical precancer detection: is there variance across the menstrual cycle? J Biomed Opt 2002; 7 (4): 595–602. doi: 10.1117/1.1509753.

31. Li BH, Xie SS. Autofluorescence excitation-emission matrices for diagnosis of colonic cancer. World J Gastroenterol 2005; 11 (25): 3931–3934. doi: 10.3748/wjg.v11.i25.3931.

32. Dinges SS, Hohm A, Vandergrift LA et al. Cancer metabolomic markers in urine: evidence, techniques and recommendations. Nat Rev Urol 2019; 16 (6): 339–362. doi: 10.1038/s41585-019-0185-3.

33. Shao X, Wang K, Liu X et al. Screening and verifying endometrial carcinoma diagnostic biomarkers based on a urine metabolomic profiling study using UPLC-Q-TOF/MS. Clin Chim Acta 2016; 463 : 200–206. doi: 10.1016/j.cca.2016.10.027.

34. Zhao H, Jiang Y, Liu Y et al. Endogenous estrogen metabolites as biomarkers for endometrial cancer via a novel method of liquid chromatography-mass spectrometry with hollow fiber liquid-phase microextraction. Horm Metab Res 2015; 47 (2): 158–164. doi: 10.1055/s-0034-1371865.

35. Liang SB, Fu LW. Application of single-cell technology in cancer research. Biotechnol Adv 2017; 35 (4): 443–449. doi: 10.1016/j.biotechadv.2017.04.001.

36. Dutta M, Singh B, Joshi M et al. Metabolomics reveals perturbations in endometrium and serum of minimal and mild endometriosis. Sci Rep 2018; 8 (1): 6466. doi: 10.1038/s41598-018-23954-7.

37. Vicente-Muñoz S, Morcillo I, Puchades-Carrasco L et al. Pathophysiologic processes have an impact on the plasma metabolomic signature of endometriosis patients. Fertil Steril 2016; 106 (7): 1733–1741.e1. doi: 10.1016/j.fertnstert.2016.09.014.

38. Karaer A, Tuncay G, Mumcu A et al. Metabolomics analysis of follicular fluid in women with ovarian endometriosis undergoing in vitro fertilization. Syst Biol Reprod Med 2019; 65 (1): 39–47. doi: 10.1080/19396368.2018.1478469. Epub 2018 May 28.

39. Vicente-Muñoz S, Morcillo I, Puchades-Carrasco L et al. Nuclear magnetic resonance metabolomic profiling of urine provides a noninvasive alternative to the identification of biomarkers associated with endometriosis. Fertil Steril 2015; 104 (5): 1202–1209. doi: 10.1016/j.fertnstert.2015.07.1149.

40. Domínguez F, Ferrando M, Díaz-Gimeno P et al. Lipidomic profiling of endometrial fluid in women with ovarian endometriosis†. Biol Reprod 2017; 96 (4): 772–779. doi: 10.1093/biolre/iox014.

41. Ramanujam N. Fluorescence spectroscopy of neoplastic and non-neoplastic tissues. Neoplasia 2000; 2 (1–2): 89–117. doi: 10.1038/sj.neo.7900077.

42. Anglesio MS, Papadopoulos N, Ayhan A et al. Cancer-associated mutations in endometriosis without cancer. N Engl J Med 2017; 376 (19): 1835–1848. doi: 10.1056/NEJMoa1614814.

43. Varma R, Rollason T, Gupta JK et al. Endometriosis and the neoplastic process. Reprod Camb Engl 2004; 127 (3): 293–304. doi: 10.1530/rep.1.00020.

Štítky
Dětská onkologie Chirurgie všeobecná Onkologie

Článek vyšel v časopise

Klinická onkologie

Číslo 2

2024 Číslo 2
Nejčtenější tento týden
Nejčtenější v tomto čísle
Kurzy

Zvyšte si kvalifikaci online z pohodlí domova

BONE ACADEMY 2025
nový kurz
Autoři: prof. MUDr. Pavel Horák, CSc., doc. MUDr. Ludmila Brunerová, Ph.D, doc. MUDr. Václav Vyskočil, Ph.D., prim. MUDr. Richard Pikner, Ph.D., MUDr. Olga Růžičková, MUDr. Jan Rosa, prof. MUDr. Vladimír Palička, CSc., Dr.h.c.

Cesta pacienta nejen s SMA do nervosvalového centra
Autoři: MUDr. Jana Junkerová, MUDr. Lenka Juříková

Svět praktické medicíny 2/2025 (znalostní test z časopisu)

Eozinofilní zánět a remodelace
Autoři: MUDr. Lucie Heribanová

Hypertrofická kardiomyopatie: Moderní přístupy v diagnostice a léčbě
Autoři: doc. MUDr. David Zemánek, Ph.D., MUDr. Anna Chaloupka, Ph.D.

Všechny kurzy
Kurzy Podcasty Doporučená témata Časopisy
Přihlášení
Zapomenuté heslo

Zadejte e-mailovou adresu, se kterou jste vytvářel(a) účet, budou Vám na ni zaslány informace k nastavení nového hesla.

Přihlášení

Nemáte účet?  Registrujte se

#ADS_BOTTOM_SCRIPTS#