Introduction. Detection of ovarian cancer (OC) at the earliest possible stages is a priority for gynecological oncology, since 5-year survival rates decrease significantly with the progression of the disease. Currently, there is a huge need for more effective diagnostic methods and approaches. In recent years, fluid biopsy has received increasing attention in precision medicine because it is minimally invasive and can be repeated many times, allowing for realtime disease monitoring.
Aim. Study of the urine metabolomic profile of patients with ovarian carcinoma.
Materials and methods. To perform metabolomic analysis, 50 urine samples from patients with a diagnosis of serous ovarian carcinoma and 20 samples from apparently healthy individuals were selected. For protein precipitation, 300 mkl of urine was mixed with 600 mkl of a solution of acetonitrile LC-MS (Merck, Germany) and methanol LC-MS (Merck, Germany) (3:1 ratio). Chromatographic separation of metabolites was performed on a Vanquish Flex UHPLC System chromatograph (Thermo Scientific, Germany). The chromatograph was coupled to an Orbitrap Exploris 480 mass spectrometer (Thermo Scientific, Germany) equipped with an electrospray ionization source. Chromatographic separation was carried out on a Hypersil GOLD™ C18 column (1.9mkm, 10 x 2.1 mm) using the following eluents: A, 0.1 % formic acid; B, acetonitrile containing 0.1 % formic acid.
Results. A total of 417 metabolites of various classes were identified by HPLC-MS. It was shown that in the urine of patients with OC 14 metabolites (kynurenine, phenylalanyl-valine, lysophosphatidylcholine (18:3), lysophosphatidylcholine (18:2), alanyl-leucine, lysophosphatidylcholine (20:4), L-phenylalanine, phosphatidylinositol (34:1), 5-methoxytryptophan, 2-hydroxymyristic acid, 3-oxocholic acid, lysophosphatidylcholine (14:0), indoleacrylic acid, lysophosphatidylserine (20:4)) had a significantly higher concentration compared to apparently healthy individuals. The content of 12 compounds, on the contrary, was reduced (L-beta-aspartyl-L-phenylalanine, myristic acid, decanoylcarnitine, aspartyl-glycine, malonylcarnitine, 3-hydroxybutyrylcarnitine, 3-methylxanthine, 2,6-dimethylheptanoylcarnitine, 3-oxododecanoic acid, N-acetylproline, L-octanoylcarnitine, capryloylglycine). This indicates a significant metabolomic imbalance in patients with OC.
Conclusion. The metabolomic profile study of urine by UHPLC-MS showed that in patients with serous ovarian carcinoma there is an imbalance in the content of certain fatty acids and their derivatives, acylcarnitines, phospholipids, amino acids and their derivatives, as well as some derivatives of nitrogenous bases. At the same time, 26 metabolites with abnormal concentrations in urine may have some potential as non-invasive biomarkers of OC in women belonging to high-risk groups.
Введение. Приоритетной задачей онкогинекологии считается выявление рака яичников (РЯ) на максимально ранних стадиях, так как показатели 5-летней выживаемости значительно снижаются при прогрессировании заболевания. В настоящее время существует огромная потребность в более эффективных диагностических методах и подходах. В последние годы в прецизионной медицине все больше внимания уделяется жидкостной биопсии, поскольку она является минимально инвазивной и может повторяться многократно, что позволяет проводить мониторинг заболевания в режиме реального времени.
Цель исследования – изучение метаболомного профиля мочи пациентов с серозной карциномой яичников.
Материалы и методы. В работе для выполнения метаболомного анализа были отобраны 50 проб мочи пациенток с диагнозом «серозная карцинома яичников» и 20 проб условно здоровых индивидуумов. Для осаждения белков 300 мкл мочи смешивали с 600 мкл раствора ацетонитрила LC-MS (Merck, Германия) и метанола LC-MS (Merck, Германия) (соотношение 3:1). Хроматографическое разделение метаболитов проводили на хроматографе Vanquish Flex UHPLC System (Thermo Scientific, Германия). Хроматограф был сопряжен с масс-спектрометром Orbitrap Exploris 480 (Thermo Scientific, Германия), имеющим электроспрейный источник ионизации. Хроматографическое разделение проводили на колонке Hypersil GOLD™ C18 (1,9 мкм, 10 × 2,1 мм), используя следующие элюенты: А – 0,1 % муравьиная кислота, B – ацетонитрил, содержащий 0,1 % муравьиной кислоты.
Результаты. В ходе исследования методом ультравысокоэффективной жидкостной хроматографии с масс-спектрометрическим детектированием суммарно идентифицировано 417 метаболитов различных классов. Показано, что в моче у пациентов с РЯ 14 метаболитов (кинуренин, фенилаланил-валин, лизофосфатидилхолин (18:3), лизофосфатидилхолин (18:2), аланил-лейцин, лизофосфатидилхолин (20:4), L-фенилаланин, фосфатидилинозитол (34:1), 5-метокситриптофан, 2-гидроксимиристиновая кислота, 3-оксохолевая кислота, лизофосфатидилхолин (14:0), индолакриловая кислота, лизофосфатидилсерин (20:4)) имеют значимо более высокую концентрацию по сравнению с условно здоровыми индивидуумами. Содержание 12 соединений, наоборот, понижено (L-бета-аспартил-L-фенилаланин, миристиновая кислота, деканоилкарнитин, аспартил-глицин, малонилкарнитин, 3-гидроксибутирилкарнитин, 3-метилксантин, 2,6-диметилгептаноилкарнитин, 3-оксододекановая кислота, N-ацетилпролин, L-октаноилкарнитин, каприлоилглицин). Это свидетельствует о значительном метаболомном дисбалансе у пациенток с РЯ.
Заключение. Проведенное исследование метаболомного профиля мочи методом ультравысокоэффективной жидкостной хроматографии с масс-спектрометрическим детектированием показало, что у пациенток с серозной карциномой яичников наблюдается дисбаланс в содержании некоторых жирных кислот и их производных, ацилкарнитинов, фосфолипидов, аминокислот и их производных, а также некоторых производных азотистых оснований. При этом 26 метаболитов с аномальной концентрацией в моче могут иметь определенный потенциал в качестве неинвазивных биомаркеров РЯ у женщин, относящихся к группам высокого риска.