Východiska: Hledání účinných biomarkerů pro včasnou diagnostiku ovariálního karcinomu (ovarian cancer – OC) patří k naléhavým úkolům moderní onkogynekologie. Metabolické profilování pomocí ultra vysokoúčinné kapalinové chromatografie a hmotnostní spektrometrie (ultraigh performance liquid chromatography and mass spectrometry – UHPLC-MS) poskytuje informace o souhrnu všech nízkomolekulárních metabolitů vzorku biologických tekutin pacienta, které odrážejí procesy probíhající v těle. Cílem studie bylo prozkoumat metabolomický profil krevní plazmy a moči pacientek se serózním ovariálním adenokarcinomem pomocí UHPLC-MS. Materiál a metody: K provedení metabolomické analýzy bylo odebráno 60 vzorků krevní plazmy a 60 vzorků moči pacientek s diagnózou serózního karcinomu vaječníků a 20 vzorků zdravých dobrovolníků. Chromatografická separace byla provedena na chromatografu Vanquish Flex UHPLC System (Thermo Scientific, Německo). Analýza hmotnostní spektrometrií byla provedena na Orbitrap Exploris 480 (Thermo Scientific, Německo) vybaveném elektrosprejovým ionizačním zdrojem. Bioinformatická analýza byla provedena pomocí Compound Discoverer Software (Thermo Fisher Scientific, USA), statistická analýza dat byla provedena v programovacím jazyce Python pomocí knihovny SciPy. Výsledky: Pomocí UHPLC-MS bylo v krevní plazmě identifikováno 1 049 metabolitů různých tříd. U pacientek s OC mělo 8 metabolitů významně nižší koncentraci (p < 0,01) ve srovnání se zdravými dárci, zatímco u 19 látek byly zjištěny vyšší hladiny (p < 0,01). Během metabolomického profilování vzorků moči bylo identifikováno 417 metabolitů: 12 látek mělo významně nižší koncentraci ve srovnání se zjevně zdravými jedinci a u 14 látek byly hladiny vyšší (p < 0,01). U pacientek se serózním adenokarcinomem vaječníků byla zjištěna významná změna v metabolomu krevní plazmy a moči, vyjádřená abnormálními koncentracemi lipidů a jejich derivátů, mastných kyselin a jejich derivátů, acylkarnitinů, fosfolipidů, aminokyselin a jejich derivátů, derivátů dusíkatých bází a steroidů. Mezi nejslibnější markery tohoto onemocnění přitom patří kynurenin, kyselina myristová, lysofosfatidylcholin a L-oktanoylkarnitin. Závěr: Odhalené změny v metabolomu se mohou stát základem pro zlepšení přístupů k diagnostice serózního ovariálního adenokarcinomu.

Background: The search for effective biomarkers for ovarian cancer (OC) early diagnosis is an urgent task of modern oncogynecology. Metabolic profiling by ultra-high performance liquid chromatography and mass spectrometry (UHPLC-MS) provides information on the totality of all low molecular weight metabolites of patient’s biological fluids sample, reflecting the processes occurring in the body. The aim of the study was to research blood plasma and urine metabolomic profile of patients with serous ovarian adenocarcinoma by UHPLC-MS. Material and methods: To perform metabolomic analysis, 60 blood plasma samples and 60 urine samples of patients diagnosed with serous ovarian carcinoma and 20 samples of apparently healthy volunteers were taken. Chromatographic separation was performed on a Vanquish Flex UHPLC System chromatograph (Thermo Scientific, Germany). Mass spectrometric analysis was performed on an Orbitrap Exploris 480 (Thermo Scientific, Germany) equipped with an electrospray ionization source. Bioinformatic analysis was performed using Compound Discoverer Software (Thermo Fisher Scientific, USA), statistical data analysis was performed in the Python programming language using the SciPy library. Results: Using UHPLC-MS, 1,049 metabolites of various classes were identified in blood plasma. In patients with OC, 8 metabolites had a significantly lower concentration (P < 0.01) compared with conditionally healthy donors, while the content of 19 compounds, on the contrary, increased (P < 0.01). During the metabolomic profiling of urine samples, 417 metabolites were identified: 12 compounds had a significantly lower concentration compared to apparently healthy individuals, the content of 14 compounds increased (P < 0.01). In patients with ovary serous adenocarcinoma, a significant change in the metabolome of blood plasma and urine was found, expressed in abnormal concentrations of lipids and their derivatives, fatty acids and their derivatives, acylcarnitines, phospholipids, amino acids and their derivatives, derivatives of nitrogenous bases and steroids. At the same time, kynurenine, myristic acid, lysophosphatidylcholine and L-octanoylcarnitine are the most promising markers of this disease. Conclusion: The revealed changes in the metabolome can become the basis for improving approaches to the diagnosis of serous ovarian adenocarcinoma.

National Medical Research Center for Oncology Rostov on Don Russian Federation

Vlastnosti metabolomického profilu některých biologických tekutin u pacientek se serózním adenokarcinomem vaječníků

References provided by Crossref.org