ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ Г.СЕМЕЙ Кафедра иммунологии и клинико-лабораторной диагностики
ТЕМА: «ЭФФЕКТИВНОСТЬ ЛАБОРАТОРНЫХ МЕТОДОВ ДИАГНОСТИКИ ПРИ ВЫЯВЛЕНИИ НОВООБРАЗОВАНИЙ РАЗЛИЧНОЙ ЛОКАЛИЗАЦИИ»
Выполнил: Керемханұлы Нұрлыбек, 603 терапевт
Проверила: асс. Тригуб И. А.
Введение
Новые технологии конца XX века обогатили медицину не только новыми методами диагностики опухолей, но и позволили использовать их в сочетании и последовательности, решать одновременно диагностические и лечебные задачи.
Ниже приведен обзор статей с базы данных PubMed по данной теме.
Состояние белкового онкомаркера B23/нуклеофосмина в HeLa клетках
State of oncomarker protein B23/nucleophosmin in HeLa cells
Vladimirova NM, Lobanova NV, Potapenko NA.
Source
Shemyakin and Ovchinnikov Institute of Bioorganic Chemistry, Russian Academy of Sciences, Moscow, Russia. vla.ibch@mail.ru
Abstract
Western blot after SDS-PAGE for protein separation showed two immunoreactive bands corresponding to monomers (38-40 kDa) and oligomers (210- 230 kDa) of nucleophosmin in HeLa cell lysates. Decreasing the buffer ionic strength during the incubation of cells and nuclei destabilized these oligomers. We also showed the existence of two B23/nucleophosmin pools in nuclei of HeLa cells with different sensitivity to hypotonic buffer treatment: one extractable from the nucleus and the other non-extractable and tightly bound to the nucleus. A detailed structural analysis of the extractable B23 pool was carried out: two closely related nucleophosmin isoforms (B23.1 and B23.2) were identified as a result of analysis of C-terminal amino acid sequences using carboxypeptidase hydrolysis; the N-termini of both isoforms are blocked by an acetyl group. As a result of sequencing of the deacetylated proteins, it has been established that the N-terminal amino acid sequence of nucleophosmin in these preparations is truncated by nine amino acid residues and the acetylated residue is Ser. The truncated monomer of nucleophosmin (represented only by the extractable part of the protein) on addition of magnesium ions to low ionic strength buffer or increase in buffer ionic strength was shown to form oligomers with molecular weights (210-230 kDa) similar to those revealed in the total cell lysate. It should be noted that the set of oligomers in this case differs from the one in total cell lysate. Our strategy of characterization of B23 forms for HeLa cells can be applied for other tumor cells.
Методом Вестерн-блоттинга с применением для разделения белков денатурирующего Ds-Na-ПААГ-электрофореза выявлено, что на иммуноблотах лизатов клеток HeLa нуклеофозмин детектируется в виде двух окрашенных полос, соответствующих мономерам (38-40 кДа) и олигомерам (210-230 кДа) белка. Показано, что уменьшение ионной силы буферов при инкубации клеток и ядер приводит к распаду олигомеров. Впервые установлено, что в ядрах клеток HeLa существует два пула белка В23, различающихся по чувствительности к обработке ядер буферами низкой ионной силы, - экстрагируемый из ядер и неэкстрагируемый, прочно связанный с ядрышками. Экстрагируемый пул белка был подвергнут детальному структурному анализу. На основании анализа С-концевых аминокислотных последовательностей с помощью карбоксипептидаз впервые идентифицированы близкие по структуре изоформы В23.1 и В23.2. Обнаружено, что N-концевые аминокислотные остатки обеих изоформ блокированы ацетильной защитой. Анализ результатов секвенирования деацетилированных препаратов позволил впервые установить, что N-концевой участок изоформ укорочен на девять аминокислотных остатков, а ацетилированным является остаток серина. Показано, что при добавлении ионов Mg к буферу низкой ионной силы и увеличении ионной силы буфера укороченная форма нуклеофозмина, представляющая собой лишь экстрагируемый пул белка В23, образует олигомеры с молекулярными массами, подобными обнаруженным у олигомеров полного лизата клеток (210-230 кДа), однако наборы этих олигомеров различаются. Разработанная нами стратегия характеризации структурных форм белка В23 может быть использована для анализа его состояния в других опухолевых клетках
Галектин 3 в диагностике рака щитовидной железы
[Galectin-3 in diagnosis of thyroid cancer]
Semenov DIu, Pozharisskiĭ KM, Boriskova ME, Pankova PA,
Mukhina MS, Feshchenko NS.
Abstract
Fourty patients with thyroid nodules were examined. Benchmarking study of FNA results, histology reports and immunohistochemistry of Galectin-3 expression were performed. Galectin- 3 is a highly sensitive oncomarker for papillary carcinoma of thyroid gland: sensitivity--100%, specificity--71%, diagnostic value--85%.
Иммуногистохимические особенности грудных фиброаденом
[Immunohistochemical features of breast fibroadenomas] Samoĭlov MV, Bessmertnaia VS, Babichenko II.
Abstract
9 breast fibroadenomas from females of different age who had a familial history of breast cancer were immunohistochemically studied. Having the same histological structure, the tumors differed in the expression of steroid hormone receptors, in the values of proliferation marker Ki-67 andoncomarker p53. It is concluded that the study of fibroadenoma may reveal breast carcinoma risk groups.
Биомаркеры слюнного транскриптома в диагностике плоскоклеточного рака полости рта
Salivary transcriptome biomarkers in oral squamous cell cancer detection. Brinkmann O, Wong DT.
Source
School of Dentistry and Dental Research Institute, University of California-Los Angeles, Los Angeles, USA.
Abstract
In all, 350,000 new cases of oral cancer are reported annually worldwide, 35,000 of these occur in the United States. For decades, the 5-year survival rate has remained low at only 60%, which is mainly due to cancer diagnosis at late and progressed stage. Using saliva as a diagnostic medium could be the key for early detection and thus improved survival rates. Among all salivary constituents, the transcriptome has turned out to be a highly promising biomarker source. So far, seven mRNA and two microRNA markers were found to be discriminatory in saliva of oral cancer patients. This review will give an overview on the field of salivary transcriptome research with focus on oral cancer detection as well as the translation of salivarydiagnostics into clinical reality.
В целом, 350000 новых случаев рака полости рта сообщается ежегодно во всем мире, 35000 из них происходят в Соединенных Штатах. В течение многих десятилетий, 5-летняя выживаемость остается на низком уровне только 60%, что в основном связано с диагностики рака на поздней стадии и прогрессировала. Использование слюны в качестве диагностической средой может быть ключом для раннего выявления и таким образом улучшить показатели выживаемости. Среди всех компонентов слюны, транскриптом оказалось бы весьма перспективным биомаркером источник. До сих пор, семь мРНК и двух маркеров микроРНК были признаны дискриминационными в слюне устной больных раком. Этот отзыв будет дан обзор на поле слюнных транскриптом исследования с акцентом на устное обнаружения рака, а также перевод salivarydiagnostics в клиническую реальность.
Интеграционная визуализация сотового телефона с ИФА микрочипом в обнаружении рака яичников HE4 биомаркером в моче
Integration of cell phone imaging with microchip ELISA to detect ovarian cancer HE4 biomarker in urine at the point-of-care.
Wang S, Zhao X, Khimji I, Akbas R, Qiu W, Edwards D, Cramer DW, Ye B, Demirci U.
Source
Demirci Bio-Acoustic-MEMS in Medicine (BAMM) Laboratory, Department of Medicine, Brigham and Women's Hospital, Harvard Medical School, Harvard-MIT Health Sciences and Technology, Cambridge, MA 02139, USA.
Abstract
Ovarian cancer is asymptomatic in the early stages and most patients present with advanced levels of disease. The lack of cost-effective methodsthat can achieve frequent, simple and non-invasive testing hinders early detection and causes high mortality in ovarian cancer patients. Here, we report a simple and inexpensive microchip ELISA-based detection module that employs a
portable detection system, i.e., a cell phone/charge-coupled device (CCD) to quantify an ovarian cancer biomarker, HE4, in urine. Integration of a mobile application with a cell phone enabled immediate processing of microchip ELISA results, which eliminated the need for a bulky, expensive spectrophotometer. The HE4 level detected by a cell phone or a lensless CCD system was significantly elevated in urine samples from cancer patients (n = 19) than healthy controls (n = 20) (p < 0.001). Receiver operating characteristic (ROC) analyses showed that the microchip ELISA coupled with a cell phone running an automated analysis mobile application had a sensitivity of 89.5% at a specificity of 90%. Under the same specificity, the microchip ELISA coupled with a CCD had a sensitivity of 84.2%. In conclusion, integration of microchip ELISA with cell phone/CCD-based colorimetric measurement technology can be used to detect HE4 biomarker at the point-of-care (POC), paving the way to create bedside technologies for diagnostics and treatment monitoring.
Рак яичников протекает бессимптомно на ранних стадиях, и большинство пациентов с продвинутыми уровнями заболевания.Отсутствие экономически эффективных methodsthat можно добиться частыми, простой и неинвазивный тестирование препятствует раннему выявлению и приводит к высокой смертности у больных раком яичников. Здесь мы приводим простой и недорогой микрочип ИФА-метод обнаружения модуль, который использует портативные системы обнаружения, то есть сотовый телефон / прибор с зарядовой связью (CCD) для количественного биомаркеров рака яичников, HE4, в моче. Интеграция мобильных приложений с мобильного телефона включена немедленной обработки микрочипа результаты ELISA, которая отпала необходимость в громоздких, дорогих спектрофотометр.HE4 уровня обнаружен сотовый телефон или безлинзовой системы CCD был значительно повышен в образцах мочи больных раком (n = 19), чем у здоровых контрольной группы (n = 20) (р <0,001). Приемник операционных характеристик (ROC) анализы показали, что микрочип ELISA в сочетании с мобильного телефона под управлением автоматизированного анализа мобильное приложение имел чувствительность 89,5% при специфичности 90%. В то же специфика, микрочип ELISA в сочетании с CCD имел чувствительность 84,2%. В заключение, интеграция микрочипов ELISA с сотового телефона / CCD-технология на основе колориметрических измерений может быть использован для обнаружения HE4 биомаркеров в точке-санитарной помощи (СПЭ), что открывает путь для создания постели технологий для диагностики и контроля лечения.
Сенсор на клеточной основе анализа биомаркера рецептора эпидермального фактора роста (EGFR) в экспрессии рака полости рта
Cell-based sensor for analysis of EGFR biomarker expression in oral cancer. Weigum SE, Floriano PN, Christodoulides N, McDevitt JT.
Source
Department of Chemistry and Biochemistry, The University of Texas at Austin, 1 University Station A5300, Austin, TX 78712, USA.
Abstract
Oral cancer is the sixth most common cancer worldwide and has been marked by high morbidity and poor survival rates that have changed little over the past few decades. Beyond prevention, early detection is the most crucial determinant for successful treatment and survival of cancer. Yet current methodologies for cancer diagnosis based upon pathological examination
alone are insufficient for detecting early tumor progression and molecular transformation. To address this clinical need, we have developed a cell-based sensor to detect oral cancer biomarkers, such as the epidermal growth factor receptor (EGFR) whose over-expression is associated with early oral tumorigenesis and aggressive cancer phenotypes. The lab-on-a-chip (LOC) sensor utilizes an embedded track-etched membrane, which functions as a micro-sieve, to capture and enrich cells from complex biological fluids or biopsy suspensions. Once captured, "on-membrane" immunofluorescent assays reveal the presence and isotype of interrogated cells via automated microscopy and fluorescent image analysis. Using the LOC sensor system, with integrated capture and staining technique, EGFR assays were completed in less than 10 minutes with staining intensity, homogeneity, and cellular localization patterns comparable to conventional labelingmethods. Further examination of EGFR expression in three oral cancer cell lines revealed a significant increase (p < 0.05) above control cells with EGFR expression similar to normal squamous epithelium. Results obtained in the microfluidic sensor system correlated well with flow cytometry (r(2) = 0.98), the "gold standard" in quantitative protein expression analysis. In addition, the LOC sensor detected significant differences between two of the oral cancer cell lines (p < 0.01), accounting for disparity of approximately 34 000 EGFR per cell according to quantitative flow cytometry. Taken together, these results support the LOC sensor system as a suitable platform for rapid detection of oral cancer biomarkers and characterization of EGFR over-expression in oral malignancies. Application of this technique may be clinically useful in cancer diagnostics for early detection, prognostic evaluation, and therapeutic selection. Having demonstrated the functionality of this integrated microfluidic sensor system, further studies using clinical samples from oral cancer patients are now warranted.
Рак ротовой полости является шестым наиболее распространенных во всем мире рак и была отмечена высокая заболеваемость и низкой выживаемости, которые мало изменились за последние несколько десятилетий. Помимо профилактики, раннего выявления является наиболее важным определяющим для успешного лечения и выживания от рака. Тем не менее нынешние методики для диагностики рака основано на патологическое обследование одних недостаточно для раннего выявления опухолевой прогрессии и молекулярных преобразований. Для решения этой проблемы клинической потребности, мы разработали клеточную датчик для обнаружения устной биомаркеров рака, таких как рецептор эпидермального фактора роста (EGFR), чья избыточная экспрессия связана с ранней оральной опухолей и агрессивным фенотипом рака. Лаборатории-на-чипе (LOC) датчик использует встроенный трековых мембран, которая функционирует как микро-сито, чтобы захватить и обогащают клетки от сложных биологических жидкостей или суспензий биопсии. Как только захватили, "по-мембраны" иммунофлуоресцентного анализа выявить наличие и изотип опрошенных клеток с помощью автоматизированного микроскопа и флуоресцентного анализа изображений. Использование LOC система датчиков, со встроенным захвата и техники окрашивания, EGFR анализы были завершены менее чем за 10 минут с интенсивностью окрашивания, однородностью, и клеточные модели локализации сравнима с обычной labelingmethods. Дальнейшее изучение EGFR выражение в три устных линий раковых клеток показали значительный рост (р <0,05) выше контрольных клеток с EGFR выражения похожи на нормальные плоского эпителия. Результаты, полученные в микрофлюидных системы датчиков хорошо коррелирует с проточной цитометрии (R (2) = 0,98), «золотым стандартом» для количественного анализа экспрессии белка. Кроме того, LOC датчик обнаружил существенные различия между двумя устной линий раковых клеток (р <0,01), что составляет несоответствие примерно 34 000 EGFR на ячейку в соответствии с количественными проточной цитометрии. Взятые вместе, эти результаты подтверждают LOC системы датчиков в качестве подходящей платформы для быстрого обнаружения устной биомаркеров рака и характеристика EGFR более-выражения в устной злокачественных новообразований. Применение этого метода может быть клинически полезным в диагностике рака раннего выявления, оценки прогностических и терапевтических выбор. Продемонстрировав функциональные возможности этого интегрированного микрофлюидных системы датчиков, дальнейшие исследования с использованием клинических образцов от орального больных раком в настоящее время оправдано.
Обзор биомаркеров в диагностике гепатоцеллюлярной карциномы
An overview of biomarkers for the diagnosis of hepatocellular carcinoma. Abu El Makarem M.
Source
Internal Medicine Department, Minia University, Minia, Egypt.
Abstract
CONTEXT:
Primary liver cancer is one of the most common and deadly malignant neoplasms worldwide. The incidence and mortality rates for hepatocellular carcinoma (HCC) are virtually identical, reflecting the poor overall survival of patients with this kind of tumor. Effective therapies mostly achieved if the HCC diagnosis is made at early stages of the tumor. Surveillance tests include serologic and radiologic examinations.
EVIDENCE ACQUISITION:
In this review, an overview of biomarkers for the diagnosis of HCC and future challenges in this popular field has been presented.
RESULTS:
Serum tumor markers, such as alpha-fetoprotein (AFP) and des-gammacarboxy prothrombin (DCP) are commonly used for the surveillance, but their roles have been intensely debated despite the existence of sensitive radiologic tests. Most HCC-related cancer biomarkers are involved in chronic inflammation and cancer. These biomarkers, according to their biologic characteristics are primarily divided into three groups including onco-foetal protein, stress protein, and post-translational modification.
CONCLUSIONS:
Because of the limitations of traditional HCC biomarkers, exploration for novel biomarkers for the diagnosis of HCC is an evolving process.
Первичный рак печени является одной из наиболее распространенных и смертоносных злокачественных новообразований во всем мире.Заболеваемости и смертности от гепатоцеллюлярной карциномы (ГЦК) практически идентичны, отражающие бедных общую выживаемость больных с этим видом опухоли. Эффективная терапия основном достигнуты, если HCC диагноз поставлен на ранней стадии опухоли. Наблюдение тесты включают серологические и рентгенологические обследования.
Поиск доказательной базы:
В этот отзыв, обзор биомаркеров для диагностики ГЦК и будущие проблемы в этом поле была представлена. РЕЗУЛЬТАТЫ:
Сыворотка опухолевых маркеров, таких как альфа-фетопротеин (АФП) и де-gammacarboxy протромбина (DCP) обычно используются для наблюдения, но их роль была интенсивно обсуждается, несмотря на наличие чувствительных радиологические испытания. Большинство HCC связанных биомаркеров рака участвуют в хроническом воспалении и раке. Эти биомаркеры, в соответствии с их биологическими характеристиками в первую очередь разделены на три группы в том числе онко-эмбриональный белок, стресс белка, и пост- трансляционной модификации.
ВЫВОДЫ:
Из-за ограничений традиционных биомаркеров HCC, разведка новых биомаркеров для диагностики ГЦК представляет собой развивающийся процесс.
Диффузно-взвешенная МРТ в диагностике и дифференциации скелетномышечных опухолевых и опухолеподобных поражений у педиатрических пациентов
Diffusion-weighted MRI for detection and differentiation of musculoskeletal tumorous and tumor-like lesions in pediatric patients.
Neubauer H, Evangelista L, Hassold N, Winkler B, Schlegel PG, Köstler H, Hahn D,
Beer M.
Source
Department of Pediatric Radiology, Institute of Radiology, University of Wuerzburg, Josef-Schneider-Straße 2, Wuerzburg, 97080, Germany, neubauer@roentgen.uni-wuerzburg.de.
Abstract
BACKGROUND:
MRI is the diagnostic mainstay for detection and differentiation of musculoskeletal tumors. However, a projection regarding the biological dignity of lesions based on standard MRI sequences remains difficult and uncertain. This study was undertaken to analyse whether diffusion-weighted MRI (DWI) can distinguish between benign and malignant musculoskeletal tumorous and tumor-like lesions in pediatric patients.
METHODS:
MR examinations of 44 consecutive pediatric patients (26 girls, mean age 11±6 years) including standard sequences and DWI (b=50/800 s/mm(2)) at 1.5 or 3 Tesla were retrospectively evaluated. The study group contained 10 patients with non- treated malignant tumors and 34 patients with benign lesions. Size, relative signal intensity and apparent diffusion coefficient (ADC, unit ×10(-3) mm(2)/s) were determined in one lesion per patient.
RESULTS:
Mean ADC was 0.78±0.45×10(-3) mm(2)/s in patients with malignant tumors and 1.71±0.75 ×10(-3) mm(2)/s in patients with benign lesions (P<0.001). Relative operating characteristics (ROC) analysis showed a sensitivity of 90% and a specificity of 91% for malignancy, based on an ADC cut-off value of ≤1.03. On logistic regression, mean ADC and lesion size accounted for 62% of variability in benign vs. malignant tumors. For malignant tumors, the signal intensity ratio was higher on DWI than on T1w post-contrast images (P<0.002). Two cases of local tumor recurrence were diagnosed by DWI only.
CONCLUSIONS:
DWI shows promising results for determination of biological dignity in musculoskeletal tumors. Mean ADC ≤1.03×10(-3) mm(2)/s is a strong indicator of malignancy at the first diagnosis. The use of DWI for early diagnosis of tumor recurrence in comparison with standard MRIsequences should be evaluated in prospective studies.
МРТ является диагностическим основой для выявления и дифференциации костно-мышечной опухоли. Тем не менее, прогноз в отношении биологического достоинства поражений на основе стандартных МРТ остается сложной и неопределенной. Это исследование было проведено проанализировать, есть ли диффузионно-взвешенной МРТ (ДВ) может различать доброкачественные и злокачественные опухолевые костно-мышечной и опухолеподобных поражений у детей.
МЕТОДЫ:
MR экзаменов из 44 последовательных педиатрических пациентов (26 девочек, средний возраст 11 ± 6 лет), включая стандартные последовательности и DWI (B = 50/800 с / мм (2)) на 1,5 или 3 Теслы были ретроспективно оценены.Исследовательская группа содержала 10 пациентов с необработанными злокачественными опухолями и 34 больных с доброкачественными поражениями. Размер, относительная интенсивность сигнала и коэффициента диффузии (ADC, блок × 10 (-3) мм (2) / с) были определены в одном поражении одного пациента.
РЕЗУЛЬТАТЫ:
Среднее ADC была 0,78 ± 0,45 × 10 (-3) мм (2) / с у больных со злокачественными опухолями и 1,71 ± 0,75 × 10 (-3) мм (2) / с у больных с доброкачественными поражениями (P <0,001). Относительно рабочих характеристик (ROC) анализ показал чувствительность 90%, специфичность 91% для злокачественных опухолей, основанный на ADC отсечения значение ≤ 1,03. На логистической регрессии, значит АЦП и размер повреждения составили 62% изменчивости в доброкачественная против злокачественных опухолей. Для злокачественных опухолей, отношение интенсивности сигнала была выше на DWI, чем на T1w после контрастных изображений (P <0,002). Два случая местного рецидива опухоли были диагностированы только DWI.
ВЫВОДЫ:
DWI показывает многообещающие результаты для определения биологической достоинства в костно-мышечной опухоли. Среднее ADC ≤ 1,03 · 10 (-3) мм (2) / с является сильным индикатором злокачественной на первый диагноз.Использование DWI для ранней диагностики рецидива опухоли по сравнению со стандартными MRIsequences должны быть оценены в перспективных исследованиях.