Urincancer hänvisar till förekomsten av cancerceller i urinsystemet, vilket inkluderar njurarna, urinblåsan, urinledarna (rören som förbinder njurarna med urinblåsan) och urinröret (röret som transporterar urin från urinblåsan ut ur kroppen) . De vanligaste typerna av urincancer är njurcancer och blåscancer, även om cancer även kan utvecklas i andra delar av urinvägarna.

Läs också: Typer av blåscancer

Översikt

Att undersöka effektiva biomarkörer för maligniteter är nu ett hett ämne för studier inom klinisk och medicinsk forskning eftersom det kan leda till pre-cancerscreening eller pre-cancerdiagnos. Det kan ge viktig information om urincancers typ och dess utveckling.

I det skede då sjukdomen fortskrider studeras mer biokemiska eller kemiska vätskekomponenter i människokroppen, såsom urin, blod och cerebrospinalvätska. Dessa biomarkörer är värdefulla i cancerforskning, pre-cancerdiagnostik och canceruppföljningar eller efter cancerterapi. Flera aktuella gaskromatografi (GC), högpresterande vätskekromatografi (HPLC), kapillärelektrofores (CE) och andra separationstekniker, såväl som avstavningstekniker, har använts i stor utsträckning i analys. CE är en mycket effektiv och praktisk analysteknik på grund av dess blygsamma provvolymkrav och stora separationsanpassningsförmåga, allt från små oorganiska föreningar till betydande biomolekyler. Rutinmässig urinanalys används ofta i det moderna kliniska laboratoriet för att övervaka en patients njurfunktion, bakterieinfektion, glukosnivåer och andra diagnostiska skäl. Även om det kan diskuteras om urin, blod, cerebrospinalvätska eller annan kroppsvätska är mer användbar vid diagnos, råder det ingen tvekan om att urin spelar en viktig roll vid behandling av sjukdomar. Det hjälper till att bestämma den biologiska matrisen för att bestämma en patients fysiska tillstånd.

Urinvägscancer är för närvarande ett av våra allvarligaste folkhälsoproblem. Med framsteg inom biokemi och analytisk teknologi har pre-cancerdiagnostik blivit ett hett ämne inom klinisk och preklinisk forskning. I takt med att forskningen före cancer går framåt blir biomarkörer för cancer mer synliga för att tillhandahålla viktig information. Det är möjligt att fastställa typen av cancer och platsen för progression av en patient på ett mycket tidigt stadium.

Egenskaperna för en ideal biomarkör är följande:

(i)specifik för den maligna processen

(ii) tumörtypspecifik

(iii) lätt detekterbar i kroppsvätskor och vävnadsextrakt

(iv) detekterbar tidigt i sjukdomsförloppet innan sjukdomen är kliniskt uppenbar

(v) indikerar den totala tumörcellbördan

(vi) indikerar närvaron av mikrometastaser och

(vii) förutsägande av återfall

Kapillärelektrofores

CE är en mycket effektiv analysteknik som har haft en betydande inverkan på biomedicinsk forskning och kliniska och rättsmedicinska metoder under det senaste decenniet. CE har kopplats till flera detektionssystem baserat på typen av analyter, inklusive UV-synliga analyter.

Absorption, konduktimetri, MS, patch-clamp, elektrokemisk (EC) detektion och laserinducerad fluorescens är några tekniker som används. CE har varit exceptionellt kompetent i att studera ett brett spektrum av analyter från små molekyler med hjälp av dessa olika detektionsmetoder (oorganiska joner och organiska molekyler) i jämförelse med mer signifikanta biomolekyler (DNA och proteiner). Kapillärelektrofores har flera distinkta fördelar. Fler och fler studier har nyligen rapporterats inom området för bestämning och screening av cancerbiomarkörer genom CE, inklusive nukleosider, ribonukleinsyra (RNA), hydroxydeoxyguanosin, DNA-mutation, DNA-addukt, glykaner, proteiner, glykoproteiner och små biomolekyler.

1. Modifierade nukleosider

En typ av kemikalie som ses i mänsklig urin är nukleinsyranedbrytningsprodukter. RNA, särskilt transfer-RNA (tRNA), är en betydande källa till de modifierade nukleosiderna som ses i urinen. Det finns mer än 93 förändrade nukleosider identifierade i urinen för alla RNA-former. På grund av dessa observationer anses förändrade nukleosider för närvarande vara en allmän tumörmarkör för olika cancertyper. Det inkluderar leukemier och lymfom, sköldkörtelcancer, huvud- och halscancer, bröstcancer, äggstockscancer, prostatacancer, lungcancer och så vidare. CE användes först för att separera och bestämma nukleosider 1987 för både ribonukleosider och deoxiribonukleosider. Eftersom nukleosider är oladdade molekyler under experimentella förhållanden är micellär elektrokinetisk kapillärkromatografi (MEKC) det primära sättet som används vid nukleosidseparationer. Enligt studier är vissa nukleosidnivåer i cancerpatienters urinprov alltid mer signifikanta än hos friska personer. Därför kan en metod för mönsterigenkänning användas för att ge mer information om skillnaderna mellan de två grupperna.

2. DNA-addukter, skadat DNA och 8-hydroxideoxiguanosin

Många exogena och endogena kemikalier har visat sig orsaka DNA-mutationer via den initiala kovalenta bindningen av elektrofila eller radikala mellanprodukter till DNA. Denna DNA-adduktion kan sedan resultera i den strukturella förändringen av en nukleinsyrakomponent. Om sådana skador inte läkas kommer irreversibla mutationer att uppstå, vilket utlöser degenerativa sjukdomar som cancer. Direkt undersökning av cancerframkallande DNA-addukter är mycket effektivt.

Vid bestämning av cancerframkallande egenskaper måste metoden vara exakt och pålitlig med avseende på främlingsfientliga kemikalier och studiet av endogena cancerframkallande ämnen. Enligt klinisk forskning kan mängden och identiteten av DNA-addukter användas för att bedöma cancerrisken. Undersökningen av DNA-addukter kräver identifiering av ungefär en addukt av varje 106108 oförändrade nukleobaser bland människor som inte har exponerats för något konstigt. Skadade DNA, särskilt 8-hydroxydeoxyguanosin, är en annan sorts essentiell DNA-biomarkör för cancer (8-OhdG). Bland de olika typerna av DNA-skador anses oxidativ skada orsakad av aktiva syrearter som två och H2O2 som en av de viktigaste faktorerna vid degenerativa sjukdomar som cancer, åldrande, hjärtsjukdomar och andra sjukdomar associerade med ålderdom. DNA-analys är avgörande för sjukdomsdiagnostik och utvecklingen av genomprojektet.

Bortsett från snabbhet och automatisering har CE olika fördelar jämfört med klassisk gelelektrofores (GE). DNA-analys är avgörande för sjukdomsdiagnostik och genomprojektets framsteg.

Förutom hastighet och automatisering har CE flera fördelar jämfört med traditionell gelelektrofores (GE). CE kan också användas som ett mycket effektivt analysverktyg för att analysera specifika urin-DNA-komponenter som har samma funktion som andra DNA-komponentbiomarkörer för cancer. 8-OhdG tros ha störst potential som cancerframkallande DNA-mutation. Många studier har visat att koncentrationer av 8-OHdG i urin hos rökare är 50 % högre än hos icke-rökare över 24 timmar. 8-OhdG har hittats som en biomarkör för ett fåtal former av cancer inklusive bröstcancer, lungcancer och levercancer. Eftersom 8-OhdG elimineras i urinen utan ytterligare metabolism har bestämning av 8-OhdG i urinen ansetts vara en icke-invasiv metod. För att upptäcka cancer. Icke desto mindre är koncentrationen av 8-OhdG-nivåer i urin vanligtvis så låga som 110 nM.

Prekliniska bevis

I en klinisk analys av nio urinprover från friska personer och tio urinprover från tio cancerpatienter fann man att koncentrationerna av urin 8-OhdG varierade från 6.34 till 21.33 nM hos friska individer, medan den varierade från 13.83 till 130.12 nM hos cancerpatienter. Utsöndringsnivån av 8-OhdG hos cancerpatienter var mycket högre än hos friska människor, vilket visar att tillvägagångssättet var praktiskt. Det kan användas för att rutinmässigt bestämma urin 8-OhdG som en cancerbiomarkör. CE har använts för att separera DNA-fragment från urinprover förutom att bestämma mutationer. Akrylamidgel-CE, till exempel, har använts för att isolera prov-DNA, amplifiera en mål-DNA-sekvens och analysera data. Skilj mellan mutanta och vildtyps-DNA-sekvenser Kras-sekvenser som kan användas för att detektera mutationer p53-genen, såväl som upptäckt av cancer i kolorektal, urinblåsa, bronk och pankreas.

3. Proteiner, glykaner och glykoproteiner

CE är den mest lovande analytiska metoden för proteinstudier på grund av dess distinkta fördelar jämfört med traditionella proteinseparationstekniker som GE och HPLC [28, 103111]. CE har använts för att diagnostisera sjukdomar som adenylosuccinasbrist, 5-oxoprolinuri, Bence-Jones proteinuri och nefrotiskt syndrom, och det blir mer populärt att använda i regelbunden klinisk analys [14-17]

Baserat på följande forskningsresultat erbjuder CE en hög potential för användning i ett kliniskt laboratorium för screening av dessa föreningar och tillhandahållande av diagnostisk information.

3.1 Paraproteiner

Monoklonal komponenter (immunoglobulinprodukten från en klon av plasmaceller) i serum och urin är kritiska markörer för leukemi och urologiska maligniteter. CE kan screena monoklonala immunoglobulinmolekyler (paraproteiner) eftersom dessa proteiner är små. Forskare har försökt tillämpa denna teknik på urinprover. Däremot har det uppstått svårigheter. Det främsta skälet var att urinproverna innehöll låga koncentrationer av monoklonala komponenter. Även om många laboratorier använde ultrafiltreringskoncentratorer för att ge en koncentrationsfaktor på 10100 XNUMX gånger, var den fortfarande inte tillräckligt känslig för att detektera monoklonalt IgA med CE och IS-CE. Författarna tror dock att tekniken kommer att framgångsrikt utvecklas för urinprovsanalys inom kort.

3.2 Sialinsyra och surt glykoprotein

Cancerceller har kraftigare sialylerade glykaner på sin yta, och rapporter har visat signifikant förhöjda sialinsyrakoncentrationer i hjärntumörer, leukemi, melanom, maligna pleurautgjutningar, hypofarynx- och larynxkarcinom, kolangiokarcinom och urinvägs- och lungcancer. endometrium, cervix, prostata, mun, mage, bröst och kolon.

Kliniska bevis

Många studier har funnit ett signifikant samband mellan sialiska nivåer i tumörer, som kan användas som prognostiska och diagnostiska indikatorer för cancer[19]. Ytterligare klinisk forskning fann emellertid att det kliniska värdet av sialinsyrabestämning för patienter med urincancerscreening var begränsat på grund av dess uppenbara ospecificitet för en viss sjukdom, såväl som andra icke-patologiska faktorer. Ålder, graviditet och användning av preventivmedel är exempel på riskfaktorer. Förändringar i sialinsyranivåer kan orsakas av droger eller rökning.

3.3 Cancer kakexi faktor

Kakexi, definierad som svält och slöseri med kroppsvävnader som hjärt-, andnings- och skelettmuskelvävnader, minskar cancerpatienters chanser att överleva. Enligt en nyligen genomförd undersökning har denna förstärkta muskelproteolys, vanligtvis kopplad till proteolysinducerande faktor (PIF), identifierats som ett sulfaterat glykoprotein. Detta glykoprotein kan orsaka muskelproteinnedbrytning i isolerade gastrocnemius muskelpreparat och kan påverka viktökning in vivo. Som ett resultat ansågs det vara ett tecken på cancerkakexi. Samma komponenter har identifierats i urinen hos patienter med pankreascancer, som försökte gå ner i vikt; Cachexifaktorn upptäcktes effektivt i urinen hos alla patienter, inklusive en i de tidiga stadierna av sjukdomen. Exakt på samma sätt användes följande tekniker för att producera resultaten multidimensionella CE, MLC och CEC integrerade instrument.

4. Några andra små biomolekyler cancermarkörer

Bortsett från cancerbiomarkörerna som nämns ovan, kan några andra små molekyler användas som cancerindikatorer. Pteridiner är en klass av biomarkörer som kan vara användbara. Pteridinnivåer är avgörande vid klinisk diagnos eftersom de är väsentliga kofaktorer i processen för cellmetabolism. Människor eliminerar dem i urinen när cellsystemet förstärks av vissa sjukdomar.

Ytterligare forskning visade att pteridinkoncentrationerna varierade beroende på tumörtyp och utvecklingsstadium. Varje typ av förändring i pteridin visar ett distinkt mönster i tumörkoncentrationer eftersom olika pteridinföreningar kan spela många roller i många tumörrelaterade störningar.

Ytterligare trender

Inom kort kommer betydande utvecklingar inom detta område att fokusera på att påskynda, förbättra känsligheten och upplösningsförmågan hos CE-analys på grund av komplexiteten hos urinprover och låga analytkoncentrationer. CE är en lovande teknologi för att separera och analysera flera cancerbiomarkörer som nyligen har upptäckts, även om dess tillämpningar fortfarande är betydligt mindre än traditionella metoder HPLC och GE. Det kommer att bli en ökning av antalet ansökningar.

Läs också: Kost och blåscancer

Använda urinbiomarkörer för cancerscreening

På grund av dess icke-invasiva provtagningskaraktär kommer den att användas i framtiden. En annan tänkbar utveckling är sammanslagning av multibiomarkörer. Framstegen inom genomiska och proteomiska undersökningar har resulterat i många biomarkörmöjligheter för tidig upptäckt av cancer. Detta kommer att tillåta oss att skapa "fingeravtrycks"-mönster som kommer att vara värdefulla för att ta hänsyn till den komplexa miljön av maligniteter och på så sätt ge en mer exakt diagnos genom samtidig bestämning av flera biomarkörer.

Slutsats

Specifika biomarkörer tjänar olika uppgifter i biologiska system, men de har alla unika egenskaper. Övervakning av biomarkörkoncentrationer i urin är den mest bekväma tekniken för att bedöma den kliniska betydelsen av en cancerpatients tillstånd med jämna mellanrum samtidigt som man förutsäger tumörbildning och återfall. För att bestämma olika biomarkörer kommer CE att vara en mycket effektiv analysteknik med stor potential inom biomarkörforskning på grund av dess fördelar att kräva små provvolymer, ha hög känslighet och utmärkt upplösning, skapa lite avfall och föroreningar till miljön, och ge snabb analys med låg kostnad. Eftersom detta tillvägagångssätts historia är mycket kort jämfört med många andra analytiska tekniker, återstår mer arbete att göra innan CE i stor utsträckning används i rutintester i olika kliniklaboratorier. Samtidigt används andra alternativa instrumentella procedurer, såsom GC, HPLC och LC-MS, med olika detektionssystem. UV, EC, MS och LIF kommer att fortsätta att vara det primära arbetet. Hästar som används i biomarköranalys i kliniska prövningslaboratorier.

Lyft din resa med integrerad onkologi

För personlig vägledning om cancerbehandlingar och kompletterande terapier, kontakta våra experter påZenOnco.ioeller samtal+91 9930709000

Referens:

1. Metts MC, Metts JC, Milito SJ, Thomas CR Jr. Blåscancer: en genomgång av diagnos och hantering. J Natl Med Assoc. 2000 juni;92(6):285-94. PMID: 10918764; PMCID: PMC2640522.