При мочи при раке: Профилактика и раннее выявление (скрининг) рака мочевого пузыря

Профилактика и раннее выявление (скрининг) рака мочевого пузыря

Как предотвратить рак мочевого пузыря?

1. Самым важным фактором, уменьшающим вероятность развития рака мочевого пузыря, является отказ от курения!

В табачном дыме содержится большое количество канцерогенов, которые выводятся с мочой и воздействуют на слизистую мочевого пузыря. Установлено, что у курильщиков не только чаще развиваются рак мочевого пузыря, но и наблюдается более неблагоприятное течение болезни по сравнению с некурящими. Доказано, что после отказа от курения, риск возникновения рака мочевого пузыря снижается на 30-40%.

2. Употребление большого количества жидкости

Употребление большого количества жидкости также может снизить риск развития рака мочевого пузыря.

Исследования показали, что при употреблении более 6 стаканов воды в день риск развития рака снижался вдвое по сравнению с употреблением только одного стакана воды.

3. Низкокалорийная диета, богатая витаминами

Кроме того, имеются данные о снижении риска заболевания при соблюдении богатой витаминами низкокалорийной диеты с увеличенным потреблением овощей и фруктов и ограничением животных жиров.

Раннее выявление и скрининг рака мочевого пузыря

Первыми признаками рака мочевого пузыря могут быть наличие крови в моче или нарушение обычного мочеиспускания. Другие признаки включают учащенное мочеиспускание или позывы к мочеиспусканию. И хотя эти симптомы могут быть вызваны другими заболеваниями, при их наличии следует срочно обратиться к врачу.

Скрининг – обследование людей, не имеющих никаких симптомов болезни и не имевших ранее рака этой локализации с целью его выявления. Массовый скрининг при раке мочевого пузыря в настоящий момент не рекомендуется. Исключение составляют случаи высокого риска развития рака мочевого пузыря – если человек ранее лечился по поводу рака мочевого пузыря или контактирует с химическими веществами, которые могут вызвать рак мочевого пузыря.

Тесты применяемые для скрининга рака мочевого пузыря

1. Общий анализ мочи – может выявить наличие крови в моче даже в незначительном количестве (микрогематурия).
   Микрогематурия часто может быть признаком других заболеваний, например инфекции мочевых путей, но может быть и ранним проявлением рака мочевого пузыря. Наличие у больного микрогематурии является поводом для дальнейшего обследования.
2. Цитологическое исследование мочи – метод скринингового исследования, позволяющий обнаружить в моче раковые клетки.
3. Анализ мочи на онкомаркеры – выявление в моче веществ, характерных для рака мочевого пузыря:
4. UroVysion™ – тест, выявляет хромосомные изменения в клетках уротелия, которые часто встречаются при раке мочевого пузыря;
5. BTA тест – выявляет вещество, которое называется антиген рака мочевого пузыря (BTA) в моче;
6. Immunocyt™ – выявляет присутствие на клетках уротелия (эпителия мочевого пузыря) наличие таких веществ, как муцин и раково-эмбриональный антиген (РЭА), которые часто встречаются на раковых клетках NMP22 BladderChek® – обнаруживает белок;
7. NMP22 в моче. При наличии рака мочевого пузыря отмечается повышение уровня этого белка.

Данные тесты часто помогают выявить рак мочевого пузыря на ранней стадии, но они могут быть нечувствительны к некоторым видам рака. В других случаях результаты тестов могут быть ложноположительными у людей, не имеющих рака мочевого пузыря.

Поэтому, в настоящее время, перечисленные скрининг-тесты могут использоваться в комплексе с другими методами исследования для первичной диагностики или для наблюдения пациентов прошедших лечение по поводу рака мочевого пузыря.

Рак мочевого пузыря Объединенная больница с поликлиникой Управления делами Президента РФ

Рак мочевого пузыря — это злокачественное новообразование в слизистой оболочки, которое может распространяться на всю стенку мочевого пузыря и выходить за его пределы, прорастая в соседние органы. Он составляет до 3 % от всех злокачественных опухолей, причем соотношение мужчин и женщин- 4 к 1.

Имеется большая опасность развития рака мочевого пузыря при длительном воздействиии ароматических аминов, при хроническом цистите, а также абсолютно доказано канцерогенное влияние курения.

Наиболее частой формой рака мочевого пузыря является переходно-клеточный рак (95%) (развивающийся из переходного эпителия мочевых путей), реже встречаются плоскоклеточный рак и аденокарцинома (опухоль, происходящая и построенная из железистого эпителия). Опухоль в мочевом пузыре может быть в виде папиллярных разрастаний («цветная капуста») или солидной, изъязвлённой, инвазирующей опухоли. По течению процесса и применяемому лечению различают рак мочевого пузыря in situ, мышечнонеинвазивный рак (Т1-2) и инвазирувный рак с прорастанием только в мышечный слой и окружающие ткани (ТЗ-4).

Рак мочевого пузыря нередко даёт отдаленные метастазы. При этом поверхностный рак мочевого пузыря метастазирут относительно редко (до 5%). Чаще встречаются метастазы при инвазивной опухоли. При этом в осовом поражаются тазовые (N1-2), забрюшинные лимфатические узлы (N3-4), а также происходит метастазирование в лёгкие, печень, кости.

Симптомы рака мочевого пузыря

Главным и одним из первых симптомов рака мочевого пузыря является так называемая гематурия (появление крови в моче). Интенсивность может быть разная, от слабой примеси (цвет»мясных помоев») до выраженного кровотечения со сгустками. Особенно важно обращать внимание на так называемую «безболевую» гематурию, которая может быть однократной, проходить самостоятельно и не настораживать пациетнов. Свертывание крови в полости мочевого пузыря может привести к развитию острой задержки мочи. Другими симптомами заболевания является частое болезненное мочеиспускание, появление боли над лоном. Прорастание опухоли в устья мочеточников приводит к нарушению оттока мочи из почек, вследствие чего может развиться пиелонефрит, хроническая почечная недостаточность.

Диагностика рака мочевого пузыря 

Основными методами диагностики являются экскреторная урография, компьютерная и магнитно-резонансная томография, ультразвуковое исследование.

 

Главным методом диагностики рака мочевого пузыря, которое проводится обычно на заключительном этапе является цистоскопия с биопсией и гистологическимисследованием.

Во время цистоскопии обязательно проводиться бимануальная пальпация под наркозом для определения инфильтрации паравезикальной клетчатки, однако небольшие опухоли обычно не прощупываются. С целью определения распространенности процесса и исключения метастазов в лёгкие, печень и другие органы показано КТ или МРТ органов грудной клетки, брюшной полости и забрюшинного пространства. При подозрении на метастазы в кости (боли в костях) проводят рентгенографи , КТ и радиоизотопное сканирование костей.

Лечение рака мочевого пузыря

Лечение включает различные оперативные вмешательства, лучевую и лекарственную терапию. При этом оно проводится с учетом распространенности процесса. При раке мочевого пузыря in situ и поверхностном раке стадии Т1 применяют основным методом оперативного лечения является трансуретральная резекция мочевого пузыря. Операция при необходимости с целью снижения возможности рецидивирования и прогессирования процесса дополняется внутрипузырной иммунотерапией вакциной БЦЖ или химиотерапией, чаще Митомицином С или Доксорубицином.

При инвазивной опухоли (Т2-3) основным методом лечения является органоуносящая операция- цистэктомия (удаление мочевого пузыря) с тазовой лимфаденэктомией и различными методами кишечной деривации мочи (ортотопическая и гетеротопическая пластика мочевого пузыря, илиум кондуит и пр. ). При раке мочевого пузыря стадии Т4, вовлечении забрюшинных лимфатических узлов и отдаленных метастазах основным методом лечения является химиотерапия.

Прогноз

Прогноз зависит от стадии процесса и характера проведенного лечения. Так пятилетняя выживаемость при стадиях Т 1-2 составляет 50-80 %, а при стадиях ТЗ-4-20-30 %.

Профилактика рака мочевого пузыря

Профилактика рака мочевого пузыря состоит из мероприятий по устранению в первую очередь профессиональных вредностей химического производства, исключение курения, своевременное лечение воспалительных заболеваний, а также необходимо проводят регулярную диспансеризацию. В случае выявления любых новообразований в мочевом пузыре необходимо их удалять методом трансуретральной резекции с последующим гистологическим исследованием.

Лечение опухоли урогениталий ᐈ Диагностика, симптомы, терапия

Что такое рак яичников?

Рак яичников — пятое по частоте раковое заболевание, причем пик заболеваемости приходится на возраст после 60 лет. Поскольку яичники состоят из нескольких типов клеток, каждый из которых может перерождаться по-своему, существует целый ряд опухолей яичников, 2/3 из которых являются настоящими карциномами. Кроме того, встречаются опухоли яичников, когда в яичниках злокачественные клетки непосредственно не находятся: это могут быть метастазы других раковых заболеваний разного происхождения.

Причины

К факторами риска относятся в.т.ч.; старение, бездетность, ранняя первая и поздняя последняя менструация, облучение, иные предшествующие злокачественные заболевания (рак груди, шейки матки, кишечника), а также наследственность.

Изменение некоторых особенностей генов (напр. Her2/neu, c-myc, ras, p53, PTEN, MLh2, MSh3, BRCA1 и BRCA 2) способствуют возникновению опухоли яичников. В частности, последние два гена имеют особое значение, т.к. при их мутации (BRCA-гены = гены рака груди) возрастает также риск заболевания раком груди.С другой стороны, имеются некоторые факторы, снижающие риск: первая беременность и, соответственно, рождение первого живого ребенка в более молодом возрасте; несколько беременностей и прием оральных контрацептивов.

Диагноз

Типичных ранних симптомов заболевания нет, так что часто рак яичников можно диагностировать только на прогрессирующей стадии. Пациентки обращаются в т.ч. с такими симптомами, как: проблемы с желудочно-кишечным трактом, ненормальными вагинальными кровотечениями, нарушениями при мочеиспускании, снижении работоспособности и потере веса тела при одновременном увеличении объема живота.

Врач, во время визита пациентки к нему, проведет с ней подробную беседу, а также — тщательный осмотр, включая гинекологическое обследование.

Лабораторный анализ крови позволит сделать заключение о работе отдельных органов.Затем следуют методы визуализации, в т.ч. УЗИ внутренних половых органов.

Для этого используется специальный технический метод (трансвагинальная сонография), при котором специальная ультразвуковая головка вводится в вагину, что позволяет получить изображение органов изнутри. Кроме того, проводится обследование почек, мочевыводящих путей либо — кишечника с помощью рентгена и визуализации с контрастным веществом, чтобы убедиться, не проник ли рак в другие органы. По возможности, проводятся зеркальные обследования (эндоскопия), при которых гибкая трубка со встроенной оптической системой через уретру вводится в мочевой пузырь, либо – через анус в кишку. Дополнительно проводится компьютерная и магнитно-резонансная томография (КТ/ МРТ), а также — сцинтиграфия костей скелета.

В зависимости от типа и распространения опухоли, после проведения междисциплинарного консилиума онкологов, хирургов и врачей-радиологов, утверждается план терапии, необходимо взять пробы ткани (биопсию).

Важным доказательством для постановки диагноза является заключение специалиста-патолога о структуре ткани или клеток, которое позволяет определить тип рака яичников и степень его распространения. Поскольку ввиду риска рассеивания раковых клеток, опухоль яичника нельзя пунктировать тонкой иглой, то перед операцией можно получить клеточный материал из легочной или перитонеальной жидкости, либо — с помощью удаления легкодоступного метастаза хирургическим путем. После подтверждения диагноза, определяется показатель так называемого опухолевого маркера, который, при перерождении ткани яичников, обычно повышается. И, наконец, стадия заболевания определяется с помощью различных систем классификации.

Терапия

Выбор терапии зависит от типа опухоли, стадии заболевания, возраста и общего состояния пациентки.

В принципе, используются три типичных формы терапии: операция, лучевая и химиотерапия, причем возможно их сочетание. При этом, операция может быть очень обширной и иметь не только терапевтическую, но и диагностическую цель, т. к. до проведения операции невозможно точно определить тип опухоли и ее стадию. В будущем предстоит оценить пользу других новых альтернативных методов терапии: молекулярную («целенаправленную терапию»), иммунную и генную терапию.

Поскольку после проведения терапии, пацентка, возможно, больше не сможет забеременеть естественным путем и родить ребенка, то перед началом терапии можно воспользоваться соответствующими возможностями, напр.: замораживанием яйцеклеток, чтобы потом пациентка получила возможность иметь детей.

7 сигналов опасности (Признаки рака. Какие они?)

Какие симптомы при раке должны насторожить?

Нарушение стула или функции мочевого пузыря: хронические запоры, поносы или изменение количества кала может указывать на наличие рака толстой кишки. Боль при мочеиспускании, наличие крови в моче или изменение функции мочевого пузыря (более частое или более редкое мочеиспускание) могут быть связаны с раком мочевого пузыря или предстательной железы. Об этих изменениях необходимо срочно сообщить врачу.

Незаживающие рана или язва:

злокачественные опухоли кожи могут кровоточить и напоминать рану или язву. Длительно существующая язва во рту может оказаться раком полости рта, особенно у тех, кто курит, жует табак или часто употребляет алкоголь. Язвы на половом члене или во влагалище могут быть как признаками инфекции, так и раннего рака и поэтому должны быть обследованы.

Необычные кровотечения или выделения:

необычные кровотечения могут появиться на фоне раннего или запущенного рака. Кровь в мокроте может быть признаком рака легкого. Кровь в кале (или наличие темного или черного кала) может быть признаком рака толстой или прямой кишок. Рак шейки матки или самой матки может привести к кровотечению из влагалища. Кровь в моче — признак возможного рака мочевого пузыря или почки. Выделение крови из соска может быть признаком рака молочной железы.

Уплотнение или опухолевое образование в молочной железе или других частях тела:
Многие опухоли можно прощупать через кожу, особенно в молочной железе, яичках, лимфатических узлах и мягких тканях тела. Уплотнение или опухолевое образование могут быть первыми признаками раннего или запущенного рака. О любой такой находке необходимо сообщить врачу, особенно если Вы это обнаружили только что или опухоль (уплотнение) стала увеличиваться в размерах.

Нарушение пищеварения или затрудненное глотание:

Хотя эти симптомы могут встречаться при различных состояниях, они в то же самое время могут указывать на наличие рака пищевода, желудка или глотки.

Изменение бородавки или родинки:

о любых изменениях относительно цвета, формы, границ или размеров этих образований нужно немедленно сообщить врачу. Кожный очаг может оказаться меланомой, которая при ранней диагностике хорошо поддается лечению.

Раздражающий кашель или охриплость голоса:

длительный непрекращающийся кашель может быть признаком рака легкого. Охриплость голоса — возможный признак рака гортани или щитовидной железы.

Рак мочевого пузыря — симптомы, стадии, прогноз выживаемости и лечение натуральными методами

Рак мочевого пузыря: что это?

Статистика утверждает, что более 2% людей в мире (каждый пятидесятый) слышат диагноз «рак мочевого пузыря». В Соединенных Штатах Америки в 2014 году было зарегистрировано более 696 000 людей, страдающих этим заболеванием, и еще 68 000 случаев диагностируется каждый год. Чаще раком мочевого пузыря страдают мужчины.

Каковы первые признаки рака мочевого пузыря? Обычно первым симптомом становится кровь в моче (гематурия). В зависимости от стадии и степени заболевания лечение может включать в себя химиотерапию, лучевую терапию, иммунотерапию и коррекцию образа жизни для профилактики рецидива рака. К сожалению, методы лечения онкологических заболеваний влекут за собой ряд побочных эффектов, которые могут даже усугубить заболевание. Натуральные способы лечения (диета, пищевые добавки и упражнения) помогут облегчить процесс выздоровления.

Что такое рак мочевого пузыря?

Как понятно из названия, этот вид рака влияет на мочевой пузырь, полый орган в нижней части живота, который собирает мочу перед выводом из организма. Существует несколько видов рака мочевого пузыря:

• переходно-клеточный рак. Национальный онкологический институт США утверждает, что это самый распространенный вид рака (его также называют уротелиальная карцинома). Он появляется в уротелиальных клетках, находящихся на внутренней поверхности мочевого пузыря. Эти клетки помогают пузырю менять форму и размер в зависимости от степени наполняемости. Переходно-клеточный рак также может поражать и другие участки мочевыводящих путей.
• плоскоклеточная карцинома. Этот вид рака первым делом поражает плоские клетки, присутствующие в мочевом пузыре. Их появление часто вызвано раздражением или инфекцией в органе. Данный вид рака встречается в России довольно редко.
• аденокарцинома. Этот вид рака воздействует на клетки, которые производят и выделяют слизь и другие жидкости. По сравнению с переходно-клеточной карциномой, это заболевание встречается реже.

Какова продолжительность жизни с диагнозом «рак мочевого пузыря»? Это зависит от стадии и степени запущенности заболевания в момент диагностики. Лечение на ранней стадии заболевания значительно увеличивает шансы на выздоровление. Исследование говорит о том, что в 2013 году 77% пациентов с раком мочевого пузыря жили более пяти лет после постановки диагноза.

Признаки и симптомы

Как распознать рак мочевого пузыря? Первые признаки заболевания могут быть следующими:

• Кровь в моче (гематурия). Моча может стать розовой, ярко-красной, бордовой или даже коричневой. Кровь может появляться и исчезать на какое-то время (даже на недели), потом снова появляться.
• Боль при мочеиспускании, которая со временем лишь усиливается.
• Признаками рака могут быть частое мочеиспускание, камни в почках и мочевом пузыре; заболевание также может развиться из раздражения, вызванного катетером в мочевом пузыре.

В более запущенном состоянии заболевание может вызвать следующие проблемы со здоровьем:

• Боль в тазовой области и/или иногда боль в нижней части спины и животе.
• Частое мочеиспускание в связи с гиперактивностью мочевого пузыря. Вы можете почувствовать резкое и внезапное желание сходить в туалет, трудности в контроле мочевого пузыря.
• Неспособность контролировать напор струи и процесс мочеиспускания.
• Тошнота, потеря аппетита и веса.
• Чувство усталости и слабость.
• Отечность в ногах.
• Боли и ломота в костях.

У мужчин и женщин симптомы рака мочевого пузыря могут отличаться. У мужчин это заболевание может поражать предстательную железу, расположенную между мочевым пузырем и пенисом. Этот орган производит простатическую жидкость, способствующую выделению мочи. В США рак мочевого пузыря является четвертым самым частым злокачественным заболеванием, диагностируемым у мужчин, у женщин он встречается в три раза реже. Мужчины, как правило, испытывают жжение при мочеиспускании, частые позывы в туалет и наблюдают кровь в моче. Для обоих полов характерно присутствие инфекций мочеполовой системы как симптома рака. При появлении как-либо из перечисленных признаков, необходимо обратиться к врачу.

Причины появления и факторы риска

Почему появляется рак мочевого пузыря? Заболевание возникает в результате аномального роста клеток, развития мутаций и формирования новообразований. Не всегда понятно, почему это происходит. Однако специалисты выделяют множество возможных причин, способствующих развитию онкологического заболевания, в том числе генетические и экологические факторы.

К группу риска развития рака мочевого пузыря входят:

• Люди в возрасте старше 40 лет, так как старение провоцирует развитие болезней. 9 из 10 больных раком мочевого пузыря старше 55 лет.
• Мужчины, так как у них диагностируется это заболевание чаще, чем у женщин.
• Курящие. Сигаретный дым является одним из основных причин развития рака мочевого пузыря, так как он содержит токсины, которые попадают в почки и мочу, откуда воздействуют на поверхность мочевого пузыря.
• Лица со светлой кожей/кавказцы. Люди с белым цветом кожи в два раза чаще страдают этим заболеванием по сравнению с африканцами и латиноамериканцами.
• Люди, подвергающиеся воздействию химических веществ и токсинов, которые могут повредить почки (например, на работе). К таким соединениям относятся мышьяк, бензидин, бета-нафтиламин, а также вещества, используемые при производстве красок, резины, кожи, текстиля. Американское онкологическое общество говорит о том, что «к работникам с повышенным риском развития рака мочевого пузыря относятся маляры, механики, типографы, парикмахеры (из-за воздействия краски для волос и средств для завивки) и водители (из-за воздействия паров топлива). Мышьяк встречается даже в водопроводной воде, но в промышленно-развитых странах так бывает довольно редко.
• Лица с хроническими инфекциями и воспалениями мочевого пузыря. Подобные заболевания могут возникнуть из-за мочеполовой инфекции, камней в почках или инфекции предстательной железы.
• Лица с раком в семейном анамнезе, особенно если присутствует случай заболевания наследственным неполипозным раком толстой кишки (синдром Линча). Генетические мутации гена ретинобластомы (RB1), или болезнь Коудена, также увеличивают риски.
• Люди, прошедшие химиотерапию или попавшие под воздействие радиации.
• Лица, страдавшие паразитарными инфекциями. Так, паразитарная инфекция под названием шистосомоз (также известная как бильгарциоз), которая встречается преимущественно в Африке и на Ближнем востоке, провоцирует развитие рака мочевого пузыря.
• Лица, обладающие редким врожденным дефектом, влияющим на мочевыводящие пути и мочевой пузырь (например, экстрофия или урахус).
• Больные, страдающие сахарным диабетом и принимающие препарат пиоглитазон более одного года.

Диагностика

К счастью, рак мочевого пузыря часто диагностируется на ранней стадии, а значит вероятность выздоровления довольно высока. Клиника Майо в США утверждает, что «7 из 10 случаев заболевания раком мочевого пузыря обнаруживается на начальном этапе развития, когда заболевание легко поддается лечению».

Диагностика на ранней стадии помогает легче перенести заболевание

Для диагности рака мочевого пузыря врач может предложить провести ряд тестов, среди которых анализ мочи и цитологическое исследование мочи. Кровь в моче можно увидеть невооруженным глазом; под микроскопом специалист способен увидеть изменения хромосом, антигены и белки под названием NMP22.

Стадии

Стадия заболевания указывает на прогрессию рака и распространение в организме. Цель данной классификации рака — помочь определить наиболее эффективный метод лечения. Большинство специалистов используют для определения стадии заболевания систему TNM (опухоль, узлы, метастазы), которая описывает присутствие первичных опухолей, местоположение и наличие метастаз. Рак мочевого пузыря делится на четыре диагностируемые стадии:

• Стадия 0а или 0b: это ранняя стадия, когда рак находится на внутренней поверхности мочевого пузыря и еще не проник в мышцы или соединительные ткани.
• Стадия I: рак распространился через внутреннюю поверхность органа в собственную пластинку (lamina propria), рыхлый слой соединительной ткани под основанием мембранной поверхности эпителия.
• Стадия II: рак распространился в толстую мышечную стенку мочевого пузыря, но не присутствует в лимфатических узлах и других органах.
• Стадия III: через мышечную стенку рак попал в жировой слой ткани, окружающей мочевой пузырь.
• Стадия IV: опухоль распространилась на тазовую или брюшную стенку и, возможно, на один или несколько соседних лимфатических узлов. Вероятны метастазы в другие области тела.

Стадии развития рака мочевого пузыря

Также рак мочевого пузыря может быть классифицирован по степеням:

• Паппилома — может рецидивировать, очень редко прогрессирует.
• Низкодифференцированный рак — может рецидивировать и прогрессировать
• Высокодифференцированный рак — часто рецидивирует и прогрессирует.

Стандартное лечение

Можно ли вылечить рак мочевого пузыря? Все зависит от стадии и степени заболевания. В лечении участвуют, как правило, несколько специалистов разного профиля под руководством уролога (врача, специализирующегося на мочеполовой системе, в которую входят почки, мочевой пузырь, предстательная железа и яички) и онколога (врача, специализирующегося на лечении онкологических заболеваний).

К методам лечения рака мочевого пузыря относятся:

• Операция. Операция представляет собой удаление опухоли и окружающих ее тканей. Больным с мышечно инвазивным раком во время хирургического вмешательства удаляется весь мочевой пузырь (операция называется «радикальная цистэктомия»). Операция по удалению лимфатических узлов называется «тазовой лимфодиссекцией». При удалении мочевого пузыря хирург оставляет отверстие, к которому прикрепляется мешок, куда выходит моча.
• Химиотерапия. Она помогает остановить рост и деление раковых клеток. Химиотерапия может быть как местная, так и систематическая (всего тела).
• Лучевая терапия. Она использует высокоэнергетические рентгеновские лучи или другие частицы для уничтожения раковых клеток. Этот метод лечения обычно не является первичным, но иногда используется в сочетании с химиотерапией.
• Иммунотерапия. Она стимулирует работу иммунной системы для борьбы с раковыми клетками. Этот метод может использовать микроорганизм под названием бацилла Кальмета-Герена (БЦЖ).
• Здоровый образ жизни поможет снизить риски рецидива рака молочной железы.

Естественные способы облегчить выздоровление и снять симптомы

Лечение рака мочевого пузыря, например, с помощью химио- и лучевой терапии, обычно вызывает побочные эффекты, которые доставляют массу неудобств. Так, к неблагоприятным последствиям операции, радио- и химиотерапии относятся: усталость, легкое раздражение на коже, расстройство кишечника, потеря аппетита, тошнота, депрессия, потеря веса, боль в тазовой области и животе, раздражение мочевого пузыря, частое мочеиспускание, кровь из мочевого пузыря или прямой кишки. Ниже мы поговорим о том, как можно справиться с этими симптомами и ускорить процесс восстановления:

1. Больше отдыхайте и высыпайтесь

Ваш организм бросает все свои силы, чтобы справиться с раком и привыкнуть к агрессивному лечению, поэтому ничего удивительного, что Вы можете почувствовать усталость, слабость и даже депрессию. У Вас может не быть сил на физические упражнения, однако если Вы все же найдете в себе энергию, попробуйте насладиться прогулками на свежем воздухе, растяжкой или плаванием. Достаточное количество сна (не менее 7 часов в сутки) придаст сил. В течение дня давайте себе отдохнуть, может быть даже поспать.

2. Потребляйте больше питательных продуктов

Исследования обнаружили, что фрукты и овощи с высоким содержанием антиоксидантов снижают риск развития рака и способствуют выздоровлению. Включите в свой рацион больше таких противораковых продуктов, как:

• Листовые и темно-зеленые овощи. Зелень и крестоцветные овощи известны своей высокой концентрацией витамина С и способностью бороться с раковыми клетками.
• Ягоды (черника, малина, вишня, клубника, годжи, каму-каму и ежевика), киви, цитрусовые, дыня, манго и ананасы, апельсины, овощи и фрукты желтого цвета (сладкий картофель, тыква и другие) содержат много каротиноидов, необходимых для укрепления иммунитета и выведения токсинов.
• Органическое мясо, дикая рыба, яйца, ферментированные молочные продукты богаты белком и такими питательными веществами, как селен, цинк и витамины группы В.
• Полезные жиры (кокосовое, оливковое и топленое масла, авокадо).
• Орехи и семена (миндаль, грецкие орехи, семена чиа и льна).
• Сложные углеводы, содержащиеся в сладком картофеле, моркови, свекле и других корнеплодах и зерновых культурах. Они дают энергию и поднимают уровень серотонина, который улучшает сон.
• Свежие пряные травы и специи (имбирь, куркума, чеснок, тмин, кайенский перец, орегано, базилик, розмарин, корица и петрушка).
• Бульон на кости, свежие овощные соки и настои трав обогащают организм витаминами, минералами и антиоксидантами.

3. Пейте больше воды

Исследования утверждают, что помимо отказа от курения и коррекции питания очень важно потреблять достаточное количество жидкости, это защитит как мочевой пузырь, таи и мочевыводящие пути. Если у Вас нет никаких противопоказаний, старайтесь употреблять 2 литра воды каждый день, чтобы облегчить симптомы рака мочевого пузыря. Ограничьте потребление алкоголя и кофеина, они обладают мочегонным действием и могут раздражать мочеиспускательный канал.

Ученые также обнаружили, что потребление достаточного количества жидкости снижает риск развития колоректального рака. Согласно исследованию, опубликованному в «Европейском Журнале Клинического Питания», «жидкость снижает риск развития рака толстой кишки за счет улучшения проходимости кишечника и уменьшения контакта слизистой оболочки с канцерогенами. Недостаточное количество жидкости в организме отрицательно сказывается на концентрации клеток, влияет на работу ферментов в регуляции метаболизма и замедляет восстановление».

4. Снимайте симптомы тошноты

Если Вы столкнулись с симптомами рака мочевого пузыря или побочным действием медикаментов (тошнотой, расстройством желудка, потерей аппетита, слабостью, усталостью), попробуйте следующие средства:

• Пейте имбирный чай или наносите эфирное масло имбиря на грудь и живот. Чтобы приготовить имбирный чай, порежьте корень имбиря ломтиками и положите в чайник на 10 минут.
• Принимайте пищевые добавки, содержащие витамин В6.
• Приготовьте напиток, успокаивающий желудок, с ромашкой и соком лимона.
• Вдыхайте масло перечной мяты или втирайте его в область шеи и груди.
• Дышите свежим воздухом, чаще проветривайте помещение и гуляйте.
• Попробуйте альтернативные методы лечения, например, медитацию или акупунктуру.
• Ешьте чаще, но маленькими порциями. Не ложитесь в течение часа после еды, чтобы не допустить тяжести. Последний прием пищи должен быть не позднее трех часов до сна.

5. Практикуйте техники релаксации

Очень часто пациенты, проходящие лечение онкологических заболеваний, испытывают тревогу, депрессию, чувство безнадежности и даже злость. Техники релаксации помогут успокоиться и найти в себе силы справиться с этой тяжелой ситуацией:

• Йога, медитация и дыхательные упражнения.
• Прогулки на свежем воздухе увеличат уровень витамина D, полученного из солнечного света.
• Адаптогенные травы укрепят нервную систему.
• Поддержка со стороны близких, родственников и друзей.
• Вера и группы поддержки.
• Эфирные масла лаванды, ромашки и базилика священного.
• Ванна с солью Эпсома перед сном поможет снять мышечное напряжение.

6.

Масло ладана

Внутренний и местный прием масла индийского ладана (Boswellia serrata), как полагают ученые, способствует естественной борьбе с раком. Масло ладана производится из ароматической смолы дерева. Главный противораковый компонент этого растения — босвеллиевая кислота — обладает протиоопухолевыми свойствами.

Одно исследование, опубликованное Отделением урологии в Центре медицинских наук при Университете Оклахомы, утверждает, что «масло ладана способно отличать раковые клетки от здоровых клеток мочевого пузыря, подавляя жизнеспособность первых… масло ладана может активировать гибель раковых клеток несколькими способами. Оно также может стать альтернативным внутрипузырным агентом в лечении рака мочевого пузыря».

Профилактические меры

Рак не всегда можно избежать или предотвратить, но согласно исследованиям здоровый образ жизни может значительно снизить риски его развития. Для этого мы советуем следовать следующим рекомендациям:

• Откажитесь от курения, употребления табака и других наркотических средств.
• Паразитарные заболевания, рецидивирующие инфекции мочевыводящих путей и другие сопутствующие заболевания необходимо лечить. Ферментированные продукты, богатые пробиотиками, а также дополнительный прием пробиотиков помогают работе пищеварения и укрепляют иммунитет.
• Большое количество овощей, богатых магнием, и хорошая вода предотвращают формирование камней в почках.
• Безопасный секс минимизирует риски появления заболеваний передающихся половым путем.
• Избегайте продуктов, вызывающих воспаления. Потребляйте больше необработанных продуктов (особенно фруктов и овощей яркого цвета).
• Активный образ жизни укрепляет иммунитет. Существуют доказательства того, что физическая нагрузка защищает от увеличения предстательной железы.
• Избегайте влияния токсинов, химических соединений и вредных веществ как дома, так и на работе.
• Следите за потреблением оптимального количество всех питательных веществ. При дефиците ключевых витаминов и минералов включите в рацион пищевые добавки.
• Изучите историю болезни своей семьи. Регулярное обследование поможет «поймать» заболевание на ранней стадии.

Меры предосторожности

Обязательно обратитесь к врачу, если заметили кровь в моче, особенно, если Вы замечаете у себя и другие симптомы рака мочевого пузыря. Кровь в моче может не быть симптомом рака, однако в любом случае необходимо исключить это заболевание. Симптомы могут быть вызваны инфекцией мочевыводящих путей (ИМП), камнями в мочевом пузыре, гиперактивностью органа, камнями в почках или увеличенной простатой.

Если у Вас был рак мочевого пузыря, и Вы вылечили это заболевание, Вам все равно следует регулярно посещать врача и проходить обследование. Рак мочевого пузыря может вернуться в более поздней стадии, поэтому так необходимо следить за своим здоровьем. Факторы высокого риска развития рака мочевого пузыря включают в себя присутствие рак в личном и семейном анамнезе, врожденные дефекты мочевого пузыря, воздействие химикатов и токсинов.

Финальные выводы

• Рак мочевого пузыря поражает мочевой пузырь, полый орган в нижней части живота, в котором находится моча перед выведением из организма.
• К симптомам рака мочевого пузыря относятся: кровь в моче, боль при мочеиспускании, боль в тазовой или брюшной полости; в более запущенных случаях слабость, тошнота, боль в костях и суставах, потеря аппетита.
• К факторам риска развития рака мочевого пузыря относятся: мужской пол, возраст старше 40 лет, рак в личном или семейном анамнезе, курение, пристрастие к алкоголю, частые инфекции мочевыводящих путей.

Записаться на прием к врачу-онкологу Вы можете на нашем сайте.

Рак мочевого пузыря — WMT клиника высоких технологий

Рак мочевого пузыря – одно из наиболее тяжелых и агрессивных онкологических заболеваний. Опухоль развивается из тканей стенки мочевого пузыря и очень быстро прогрессирует, поражая соседние ткани и органы.

ПРИЧИНЫ РАЗВИТИЯ РАКА МОЧЕВОГО ПУЗЫРЯ

Конкретные причины развития рака мочевого пузыря, как и подавляющего большинства онкозаболеваний, неизвестны, однако можно выделить факторы риска, повышающие риск развития рака мочевого пузыря:

• Основной фактор риска – курение: повышает вероятность рака мочевого пузыря в 3-4 раза любом возрасте.
• Постоянное воздействие на организм вредных веществ, связанных с производством красителей, продуктов сгорания топлива, и др.

КАК ПРОЯВЛЯЕТСЯ РАК МОЧЕВОГО ПУЗЫРЯ?

Как и большинство онкозаболеваний, он не имеет уникальных симптомов, по которым однозначно и точно можно поставить диагноз.

Чаще всего пациенты отмечают:

• Примесь крови в моче. Женщины часто игнорируют этот симптом, списывая кровь в моче на месячные.
• Болезненное или учащенное мочеиспускание.
• Резкое необъяснимое снижение веса, длительную слабость, апатию, необъяснимое повышение температуры.
• При прогрессировании процесса возможно развитие болей в тазу, затруднение мочеиспускания вплоть до полной задержки мочи.
• При метастазировании могут отмечаться боли в спине и костях, развитие отёков, мокрый кашель с примесью крови и т.д.

Обратите внимание! Описанные симптомы не являются точными критериями рака мочевого, поэтому в обязательном порядке необходима консультация специалиста.

ДИАГНОСТИКА РАКА МОЧЕВОГО ПУЗЫРЯ

Рак мочевого пузыря – это серьёзное, опасное и быстропрогрессирующее онкозаболевание, и чем раньше оно будет выявлено, тем эффективнее будет лечение и благоприятнее прогноз. В клинике WMT пациент может пройти все виды обследований для точного выявления онкозаболевания:

1. УЗИ. Проводится при наполненном мочевом пузыре и позволяет определить контур, толщину стенки мочевого пузыря и наличие образований на ней.
2. Общий анализ мочи и цитологический анализ мочи (анализ на определение клеток в моче).
3. Компьютерная томография с контрастированием. Наиболее информативный метод, определяющий степень прорастания опухоли, поражение соседних структур и наличие метастазов.
4. Цистоскопия и трансуретральная биопсия. Главные методы, устанавливающие диагноз «рак мочевого пузыря». Проводятся под местной анестезией при помощи специальных оптических приборов через уретру. Врач осматривает слизистую мочевого пузыря и, при необходимости, берет биопсию опухоли либо удаляет опухоль целиком, если это возможно.

СТАДИИ РАКА МОЧЕВОГО ПУЗЫРЯ

От стадии процесса зависит способ лечения и прогноз. В клинической практике используется классификация «TNM»:

T-1 означает небольшую опухоль на самом поверхностном слое стенки мочевого пузыря без прорастания глубже.
T-2 — прорастание опухоли на средний (мышечный) слой стенки мочевого пузыря без прорастания за пределы органа.
T-3 — прорастание опухоли за пределы стенки мочевого пузыря.
T-4 — прорастание опухоли в соседние органы и ткани, наличие метастазов.

ЛЕЧЕНИЕ РАКА МОЧЕВОГО ПУЗЫРЯ В КЛИНИКЕ WMT

В клинике WMT в день обращения пациенту выполняется компьютерная томография и диагностическая цистоскопия, что позволяет начать незамедлительное лечение.

Хирурги-урологи выполняют все операции щадящими малоинвазивными методами, начиная с лазерной резекции стенки мочевого пузыря до радикального хирургического вмешательства с формированием нового мочевого резервуара. После таких операций восстановление занимает 3-7 дней, после чего пациент может покинуть стационар клиники.

При стадии T-1 возможно устранение опухоли целиком без удаления мочевого пузыря. Операция осуществляется при помощи тонких инструментов через уретру и проводится в 2 этапа:

• На первом этапе удаляется опухоль
• На втором этапе удаляется рубец, оставшийся после первой операции. При этом в некоторых случаях может быть назначено введение препаратов химиотерапии в мочевой пузырь.

При стадии T-2 и выше, когда рак поражает глубокие слои мочевого пузыря, единственным радикальным методом лечения является цистэктомия – удаление мочевого пузыря целиком, вместе с предстательной железой (у мужчин) и маткой (у женщин) и с регионарными лимфатическими узлами.

После этого хирурги сразу приступают к разработке новой системы мочеотведения. Это может быть:

• Уретерокутанеостома (подшивание мочеточников к передней стенке живота)
• Кондуитопиелопластика (использование небольшого фрагмента тонкой кишки, один конец которого подшивается к мочеточникам, а второй конец выводится на переднюю брюшную стенку)
• Различные методы создания мочевого резервуара из ткани тонкого кишечника

Выбор способа отведения мочи определяется консилиумом врачей клиники WMT с учетом множества факторов и клинического случая конкретного пациента.

Оперативное лечение рака мочевого пузыря — одна из наиболее сложных операций в хирургической практике с длительным периодом восстановления, однако это единственная возможность добиться радикального лечения, если это возможно, и максимально улучшить прогноз. Следует также отметить важность химиотерапии и лучевой терапии в лечении этого вида рака.

Все решения по лечению пациентов с раком мочевого пузыря принимают ведущие врачи клиники WMT коллегиально, учитывая все возможные нюансы и варианты лечения. После проведения операции состояние пациента контролирует онкоуролог.

ЗАПИСЬ НА КОНСУЛЬТАЦИЮ

Если вы заметили изменения с мочеиспусканием, незамедлительно обратитесь к врачу. Запишитесь на консультацию к урологу клиники WMT по телефону 8 (861) 206-03-03 или оставьте заявку на сайте.

Можно ли определить рак по анализу мочи

Модифицированные бактерии-пробиотики помогают обнаружить раковые метастазы в печени.

Многие виды рака, включая рак поджелудочной железы и некоторые кишечные опухоли, при метастазировании особенно любят забираться в печень. Не надо объяснять, чем это грозит, но беды можно избежать, если вовремя обнаружить вторичный раковый очаг и избавиться от него. Печень хорошо регенерирует, и потому может легко перенести операцию и удаление больного кусочка ткани. Важно только обнаружить злокачественное образование как можно раньше – ведь чем раньше его из печени вырежут, тем лучше для больного.

Кишечная палочка может стать хорошим инструментом для ранней диагностики рака. (Фото Dr. Stanley Flegler / Visuals Unlimited / Corbis.)

Клетки рака молочной железы, метастазировавшие в печень. (Фото Callista Images / cultura / Corbis.)

‹

›

Достаточно простой способ ранней диагностики рака – с помощью пробиотика и анализа мочи – описывают в своей статье в Science Translational Medicine сотрудники Массачусетского технологического института. Напомним, что пробиотиками называют микроорганизмы, используемые в терапевтических целях, например, для восстановления микрофлоры кишечника.

 С другой стороны, довольно давно известно, что бактерии любят раковые опухоли: во-первых, там много питательных веществ, во-вторых, злокачественные клетки стараются обмануть, ослабить иммунитет там, где они живут, что опять же на руку микробам. Но для самой опухоли бактерии – совсем нежеланный гость, и ещё 200 лет назад врачи заметили, что инфекция может уменьшить раковую опухоль, а то и вовсе избавить больного от рака. Не так давно мы писали об экспериментах исследователей из Университета Джонса Хопкинса, которым удалось с помощь почвенной клостридии Clostridium novyi подавить развитие опухолей у нескольких онкобольных собак и одного человека.

В своей работе Сангита Бхатиа (Sangeeta Bhatia) и её коллеги использовали кишечную палочку с модифицированным геном lacZ. Фермент, кодируемый lacZ, расщепляет дисахарид лактозу на моносахара глюкозу и галактозу, но на сей раз он должен был расщеплять галактозу, соединённую с люминесцентным белком люциферином. Бактерии, расщепляя такую химерную молекулу, освобождали люциферин, который в скором времени оказывался в моче, где его легко можно было обнаружить с помощью фермента люциферазы: она окисляла люциферин с испусканием света.

Тест довольно простой: модифицированными бактериями в наши дни уже никого не удивить, а люциферазная реакция стала одной из самых распространённых лабораторных процедур, реагенты для неё дёшевы и доступны. Оставались два вопроса: как ввести бактерии в организм и как они будут себя в нём вести. Было решено, что бактериальный препарат должен быть таким, что его нужно будет просто глотать, как обычный пробиотик, для чего был выбран штамм кишечной палочки, который часто используют при проблемах с желудочно-кишечным трактом.

Эксперименты с мышами показали, что модифицированные кишечные палочки не обращали внимания не только на здоровые органы, но и на опухоли – если только они не были в печени. В неё они попадали, очевидно, прямо из пищеварительного тракта, через воротную вену. Это не значит, что бактерий больше нигде не было, просто печёночные опухоли они особенно любили, и здесь их оказывалось настолько много, что они могли произвести достаточное количество люминесцирующего белка, который выделялся с мочой. (Ещё раз подчеркнём, что в здоровой печени клетки кишечной палочки не скапливались.)

Если мыши после того, как её накормили бактериями, вводили молекулу-детектор и после не видели никакого сигнала в моче, значит, в печени не было никаких метастазов, если же моча начинала светиться в люциферазной реакции – значит, в печень появились вторичные опухоли. Так и получилось, что пробиотические бактерии стали специфичным тестом на рак печени. И ответ на вопрос, поставленный в заголовке («Можно ли определить рак по анализу мочи»), звучит так: можно, если это рак печени и если больного накормить специальными микробами.

Бактерии и люциферазная реакция позволяют обнаружить злокачественные образования размером один кубический миллиметр, что делает такой метод самым чувствительным из существующих (ни компьютерная, ни магнитно-резонансная томография, если речь идёт о печени, настолько небольшие опухоли увидеть не могут). В самом ближайшем будущем полученные данные попробуют проверить в клинических испытаниях с онкобольными пациентами. Вместе с тем другие исследователей призывают авторов работы не останавливаться на достигнутом: так, Андреа Калифано (Andrea Califano) из Колумбийского университета предлагает внести в бактерии добавочные модификации, которые позволили бы им разрушать опухолевые клетки – чтобы кишечная палочка помогала не только обнаруживать рак, но и уничтожать его.

Признаки и симптомы рака мочевого пузыря

Рак мочевого пузыря часто можно обнаружить на ранней стадии, поскольку он вызывает кровь в моче или другие симптомы со стороны мочевыводящих путей, которые заставляют человека обратиться к врачу.

Кровь в моче

В большинстве случаев кровь в моче (называемая гематурией ) является первым признаком рака мочевого пузыря. Крови может быть достаточно, чтобы изменить цвет мочи на оранжевый, розовый или, реже, темно-красный. Иногда цвет мочи нормальный, но небольшое количество крови обнаруживается при проведении анализа мочи (анализа мочи) из-за других симптомов или в рамках общего медицинского осмотра.

Кровь может присутствовать в один день и отсутствовать на следующий, а моча остается прозрачной в течение нескольких недель или даже месяцев. Но если у человека рак мочевого пузыря, в какой-то момент кровь снова появляется.

Обычно ранние стадии рака мочевого пузыря (когда он небольшой и локализуется только в мочевом пузыре) вызывают кровотечение, но не сопровождаются болью или другими симптомами.

Кровь в моче не всегда означает, что у вас рак мочевого пузыря. Чаще это вызвано другими причинами, такими как инфекция, доброкачественные (не раковые) опухоли, камни в почках или мочевом пузыре или другие доброкачественные заболевания почек.Тем не менее, важно, чтобы это проверил врач, чтобы найти причину.

Изменения в работе мочевого пузыря или симптомы раздражения

Рак мочевого пузыря может иногда вызывать изменения в мочеиспускании, например:

• Частое мочеиспускание, чем обычно
• Боль или жжение при мочеиспускании
• Ощущение, что нужно срочно идти, даже если мочевой пузырь не наполнен
• Проблемы с мочеиспусканием или слабая струя мочи
• Многократное вставание ночью для мочеиспускания

Эти симптомы чаще всего вызваны инфекцией мочевыводящих путей (ИМП), камнями в мочевом пузыре, гиперактивным мочевым пузырем или увеличением предстательной железы (у мужчин). Тем не менее, важно, чтобы они были проверены врачом, чтобы можно было найти причину и при необходимости вылечить.

Симптомы распространенного рака мочевого пузыря

Рак мочевого пузыря, разросшийся или распространившийся на другие части тела, иногда может вызывать другие симптомы, такие как:

• Неспособность мочиться
• Боль в пояснице с одной стороны
• Потеря аппетита и потеря веса
• Чувство усталости или слабости
• Отек стоп
• Боль в костях

Опять же, многие из этих симптомов, скорее всего, вызваны чем-то другим, а не раком мочевого пузыря, но важно проверить их.

Если есть причина подозревать у вас рак мочевого пузыря, врач проведет одно или несколько обследований или анализов, чтобы выяснить, рак это или что-то другое.

Можно ли обнаружить рак мочевого пузыря на ранней стадии?

Рак мочевого пузыря иногда можно обнаружить рано — когда он небольшой и не распространился за пределы мочевого пузыря. Раннее обнаружение повышает ваши шансы на то, что лечение будет эффективным.

Скрининг рака мочевого пузыря

Скрининг — это использование тестов или обследований для выявления заболевания у людей, у которых нет симптомов.В настоящее время ни одна крупная профессиональная организация не рекомендует рутинный скрининг рака мочевого пузыря среди населения. Это связано с тем, что ни один скрининговый тест не показал снижения риска смерти от рака мочевого пузыря у людей со средним риском.

Некоторые поставщики медицинских услуг могут рекомендовать тесты на рак мочевого пузыря людям из группы очень высокого риска , например:

• Люди, у которых болели раком мочевого пузыря до
• Люди с определенными врожденными дефектами мочевого пузыря
• Люди, подвергающиеся воздействию определенных химических веществ на работе

Анализы, которые можно использовать для выявления рака мочевого пузыря

Тесты на рак мочевого пузыря ищут различные вещества и/или раковые клетки в моче.

Анализ мочи: Одним из способов проверки на рак мочевого пузыря является проверка крови на наличие крови в моче ( гематурия ). Это можно сделать во время анализа мочи, который представляет собой простой тест на наличие крови и других веществ в образце мочи. Этот тест иногда проводится как часть общей проверки здоровья.

Кровь в моче обычно вызвана доброкачественными (не раковыми) проблемами, такими как инфекции, но также может быть первым признаком рака мочевого пузыря. Большое количество крови в моче можно увидеть, если моча становится розовой или красной, но анализ мочи может обнаружить даже небольшое количество.

Анализ мочи может помочь выявить некоторые виды рака мочевого пузыря на ранней стадии, но его полезность в качестве рутинного скринингового теста не доказана.

Цитологическое исследование мочи: В этом тесте микроскоп используется для поиска раковых клеток в моче. Цитология мочи обнаруживает некоторые виды рака, но она недостаточно надежна, чтобы сделать хороший скрининговый тест.

Анализы мочи на онкомаркеры: Новые тесты ищут определенные вещества в моче, которые могут быть признаком рака мочевого пузыря.К ним относятся:

• UroVysion™: Этот тест ищет хромосомные изменения, которые часто наблюдаются в клетках рака мочевого пузыря.
Тесты
• BTA: Эти тесты ищут вещество, называемое антигеном, ассоциированным с опухолью мочевого пузыря (BTA), также известным как CFHrp, в моче.
• ImmunoCyt™: Этот тест исследует клетки в моче на наличие таких веществ, как муцин и раково-эмбриональный антиген (СЕА), которые часто обнаруживаются в раковых клетках.
• NMP22 BladderChek ^® : Этот тест ищет белок под названием NMP22 (ядерный матриксный белок 22) в моче.Люди с раком мочевого пузыря часто имеют более высокие уровни .

Эти тесты могут выявить некоторые виды рака мочевого пузыря на ранней стадии, но некоторые из них также могут пропустить. А в некоторых случаях результат теста может быть ненормальным даже у людей, у которых нет рака. В настоящее время тесты используются в основном для выявления рака мочевого пузыря у людей, у которых уже есть его признаки или симптомы, или для наблюдения за признаками того, что рак вернулся (повторился) у людей, у которых рак мочевого пузыря был удален. Необходимы дополнительные исследования, чтобы узнать, полезны ли эти или другие тесты в качестве скрининговых тестов.

Наблюдение за возможными симптомами рака мочевого пузыря

Людям со средним риском не рекомендуются никакие скрининговые тесты, но рак мочевого пузыря можно обнаружить на ранней стадии, поскольку он вызывает кровь в моче или другие мочевые симптомы. (Подробности см. в разделе «Признаки и симптомы рака мочевого пузыря».) Многие из этих симптомов часто имеют менее серьезные причины, но важно сразу же проверить их, чтобы можно было найти причину и при необходимости вылечить. Если симптомы связаны с раком мочевого пузыря, обнаружение его на ранней стадии дает наилучшие шансы на успешное лечение.

Рак мочевого пузыря – лечение в клинике Майо

Лечение рака мочевого пузыря в клинике Майо

Рак мочевого пузыря у мужчин встречается в 3 раза чаще, чем у женщин.

Нажмите здесь, чтобы увидеть инфографику, чтобы узнать больше

В клинике Майо у вас есть доступ к:

• Хирурги, специально обученные для лечения рака мочевого пузыря. Урологи клиники Майо, занимающиеся лечением рака мочевого пузыря, проходят дополнительную подготовку и специализируются в этой области хирургии.Этот опыт и специализация гарантируют, что вы получите лечение, адаптированное к вашим конкретным потребностям и обеспечивающее наилучшие возможные результаты.
• Новейшие разработки в области лечения рака мочевого пузыря. Клиника Мэйо широко использует новейшие технологии для повышения шансов на положительный результат. Если инвазивный рак требует операции по удалению мочевого пузыря (цистэктомии), хирурги клиники Майо владеют передовыми методами, такими как роботизированная хирургия и операция по формированию нового мочевого пузыря (реконструкция нового мочевого пузыря).
• Полный спектр вариантов лечения. Врачи клиники Майо будут работать с вами, чтобы рассмотреть все ваши варианты лечения и выбрать лечение, которое наилучшим образом соответствует вашим потребностям и целям. Спектр лечения, предлагаемого людям с раком мочевого пузыря, включает хирургию, химиотерапию, иммунотерапию и лучевую терапию.
• Комплексный онкологический центр.  Онкологический центр Mayo Clinic соответствует строгим стандартам всестороннего онкологического центра Национального института рака, которые признают научное превосходство и многопрофильный подход, ориентированный на профилактику, диагностику и лечение рака.
• Передовые исследования, улучшающие уход. Специалисты клиники Майо активно участвуют в исследованиях, направленных на улучшение ухода за людьми с раком мочевого пузыря. Это дает вам возможность зарегистрироваться в клинических испытаниях, чтобы попробовать последние инновации в лечении. Узнайте больше о клинических испытаниях в Mayo Clinic.

Экспертиза и рейтинги

Эксперты мирового уровня в Mayo Clinic предлагают комплексный командный подход к вашему лечению:

• Сотрудничество. В клинике Майо урологи, онкологи, онкологи-радиологи, патологоанатомы, рентгенологи и другие специалисты работают как междисциплинарная команда, оказывая всестороннюю помощь людям с раком мочевого пузыря. Ваша команда по уходу подготовлена ​​со знаниями и ресурсами, чтобы предоставить вам именно то обслуживание, в котором вы нуждаетесь.

• Экспертиза. Клиника Майо является лидером в области диагностики и лечения рака мочевого пузыря, включая урологические исследования, хирургические процедуры и другие виды лечения.

  Хирурги клиники Мэйо первыми применили многие процедуры, такие как роботизированная цистэктомия; роботизированное отведение мочи и реконструкция неоцистиса; внутрипузырная терапия во время удаления опухоли мочевого пузыря; использование методов визуализации гексаминолевулината и синего света для визуализации опухолей мочевого пузыря; а также разработка и коммерциализация тестов на онкомаркеры мочевого пузыря, включая флуоресцентную гибридизацию in situ (FISH), для обнаружения и диагностики рака мочевого пузыря, которые сегодня используются для лечения рака мочевого пузыря.

• Опыт. Врачи клиники Майо имеют большой опыт лечения больных раком мочевого пузыря. Каждый год более 4000 человек с раком мочевого пузыря обращаются за помощью в клинику Майо.

Клиника Мэйо в Рочестере, штат Миннесота, клиника Мэйо в Фениксе/Скоттсдейле, штат Аризона, и клиника Мэйо в Джексонвилле, штат Флорида, были признаны U.S. News & World Report одними из лучших урологических и онкологических больниц в стране.

Местоположение, проезд и проживание

Клиника Мэйо имеет основные кампусы в Фениксе и Скоттсдейле, штат Аризона; Джексонвилл, Флорида; и Рочестер, Миннесота.Система здравоохранения клиники Мэйо имеет десятки отделений в нескольких штатах.

Для получения дополнительной информации о посещении клиники Майо выберите свое местоположение ниже:

Расходы и страхование

Клиника Мэйо сотрудничает с сотнями страховых компаний и является сетевым поставщиком медицинских услуг для миллионов людей.

В большинстве случаев Клиника Мэйо не требует направления врача. Некоторые страховщики требуют направлений или могут иметь дополнительные требования к определенному медицинскому обслуживанию.Все назначения назначаются в соответствии с медицинской необходимостью.

Узнайте больше о приемах в клинике Майо.

Пожалуйста, свяжитесь со своей страховой компанией, чтобы проверить медицинское страхование и получить все необходимые разрешения до вашего визита. Часто номер службы поддержки клиентов вашей страховой компании указан на обратной стороне вашей страховой карты.

Дополнительная информация о выставлении счетов и страховании:

Клиника Майо в Аризоне, Флориде и Миннесоте

Система здравоохранения клиники Мэйо

авг.08, 2020

Рак мочевого пузыря: симптомы и признаки

НА ЭТОЙ СТРАНИЦЕ: Вы узнаете больше об изменениях в организме и других вещах, которые могут сигнализировать о проблеме, которая может потребовать медицинской помощи. Используйте меню для просмотра других страниц.

Люди с раком мочевого пузыря могут испытывать следующие симптомы или признаки. Иногда у людей с раком мочевого пузыря эти изменения отсутствуют. Или причиной симптома может быть другое заболевание, не являющееся раком.

• Кровь или сгустки крови в моче

• Боль или жжение при мочеиспускании

• Частое мочеиспускание

• Многократные позывы к мочеиспусканию в течение ночи

• Чувство позыва к мочеиспусканию, но отсутствие мочеиспускания

• Боль в пояснице с одной стороны тела

Чаще всего рак мочевого пузыря диагностируется после того, как человек сообщает своему врачу о крови в моче, также называемой гематурией. «Массовая гематурия» означает, что в моче присутствует достаточное количество крови, чтобы пациент мог ее увидеть. Также возможно наличие небольшого количества крови в моче, которое невозможно увидеть. Это называется «микрогематурия», и ее можно обнаружить только с помощью анализа мочи.

Общий анализ мочи не используется для постановки конкретного диагноза рака мочевого пузыря, поскольку гематурия может быть признаком ряда других состояний, не являющихся раком, таких как инфекция или камни в почках. Одним из видов анализа мочи, который может определить наличие рака, является цитология, анализ, при котором моча изучается под микроскопом для поиска раковых клеток (дополнительную информацию см. в разделе «Диагностика»).

Иногда при появлении первых симптомов рака мочевого пузыря рак уже распространился на другую часть тела. В этой ситуации симптомы зависят от того, куда распространился рак. Например, рак, который распространился на легкие, может вызвать кашель или одышку, распространение на печень может вызвать боль в животе или желтуху (пожелтение кожи и белков глаз), а распространение на кости может вызвать боль в костях. или перелом (сломанная кость). Другие симптомы прогрессирующего рака мочевого пузыря могут включать боль в спине или тазу, необъяснимую потерю аппетита и потерю веса.

Если вас беспокоят какие-либо изменения, которые вы испытываете, поговорите со своим врачом. Ваш врач спросит, как долго и как часто вы испытываете симптомы, в дополнение к другим вопросам. Это должно помочь выяснить причину проблемы, называемой диагностикой.

Если диагностирован рак, облегчение симптомов остается важной частью ухода и лечения рака. Это можно назвать паллиативным уходом или поддерживающим уходом. Его часто начинают вскоре после постановки диагноза и продолжают на протяжении всего лечения.Обязательно поговорите с лечащим врачом о симптомах, которые вы испытываете, в том числе о любых новых симптомах или изменении симптомов.

Следующий раздел в этом руководстве называется Диагностика . В нем объясняется, какие анализы могут потребоваться, чтобы узнать больше о причине симптомов. Используйте меню, чтобы выбрать другой раздел для чтения в этом руководстве.

Проблемы с мочевым пузырем и лечение рака — побочные эффекты

При проблемах с мочеиспусканием и мочевым пузырем, вызванных лечением рака, пейте много воды.Спросите своего врача, о каких симптомах следует звонить, например, о лихорадке или боли.

Кредит: iStock

Некоторые методы лечения рака, такие как перечисленные ниже, могут вызвать проблемы с мочеиспусканием и мочевым пузырем:

Симптомы проблем с мочеиспусканием

Поговорите со своим врачом или медсестрой, чтобы узнать, какие симптомы у вас могут возникнуть, и спросите, по поводу каких из них следует звонить. Некоторые изменения мочи или мочевого пузыря могут быть нормальными, например, изменение цвета или запаха мочи, вызванное некоторыми видами химиотерапии. Ваша медицинская бригада определит, что вызывает ваши симптомы, и посоветует, какие шаги следует предпринять, чтобы почувствовать себя лучше.

Раздражение слизистой оболочки мочевого пузыря (лучевой цистит):

• боль или жжение при мочеиспускании
• кровь в моче (гематурия)
• проблемы с мочеиспусканием
• проблемы с полным опорожнением мочевого пузыря (задержка мочи)
• ощущение, что вам нужно срочно или часто мочиться
• выделение небольшого количества мочи при чихании или кашле
• спазмы мочевого пузыря, судороги или дискомфорт в области таза

Инфекции мочевыводящих путей (ИМП):

• боль или жжение при мочеиспускании
• мутная или красная моча
• лихорадка 100.5 °F (38 °C) или выше, озноб и усталость
• боль в спине или животе
• затрудненное мочеиспускание или невозможность мочиться

У людей, проходящих лечение от рака, ИМП может превратиться в серьезное заболевание, требующее немедленной медицинской помощи. Антибиотики будут назначены, если у вас есть бактериальная инфекция.

Симптомы, которые могут возникнуть после операции:

Способы предотвращения или лечения

Вот несколько шагов, которые вам могут посоветовать, чтобы чувствовать себя лучше и предотвратить проблемы:

• Пейте много жидкости. Большинству людей необходимо ежедневно выпивать не менее 8 чашек жидкости, чтобы моча была светло-желтой или прозрачной. Вам нужно держаться подальше от вещей, которые могут усугубить проблемы с мочевым пузырем. К ним относятся кофеин, напитки с алкоголем, острая пища и табачные изделия.
• Профилактика инфекций мочевыводящих путей. Ваш врач или медсестра обсудят с вами способы снижения вероятности заражения инфекцией мочевыводящих путей. Это может включать в себя частое посещение туалета, ношение хлопчатобумажного белья и свободных брюк, изучение безопасных и гигиенических методов катетеризации, принятие душа вместо ванны и согласование с медсестрой перед использованием таких продуктов, как кремы или лосьоны, вблизи области половых органов.

Разговор с лечащим врачом

Подготовьтесь к визиту, составив список вопросов, которые нужно задать. Попробуйте добавить эти вопросы в свой список:

• При каких симптомах или проблемах мне следует вам позвонить?
• Какие шаги я могу предпринять, чтобы почувствовать себя лучше?
• Сколько я должен пить каждый день? Какие жидкости лучше всего подходят для меня?
• Есть ли определенные напитки или продукты, которых мне следует избегать?

 

Послушайте советы о том, как справиться с изменениями мочеиспускания, вызванными лечением рака, например лучевой терапией.
(Тип: MP3 | Продолжительность: 3:04 | Размер: 2,9 МБ)
Посмотреть расшифровку

Технологии биопсии мочи: рак и не только

Abstract

С момента открытия циркулирующих опухолевых клеток в 1869 году технологические достижения в изучении биомаркеров из жидкой биопсии позволили диагностировать заболевание менее инвазивным способом. Хотя жидкостная биопсия на основе крови широко используется для выявления солидных опухолей и иммунных заболеваний, потенциал жидкостной биопсии на основе мочи изучен не полностью.Достижения в технологиях сбора и анализа биомаркеров открывают новые возможности для характеристики других типов заболеваний. Маркеры жидкой биопсии, такие как эксфолиированные раковые клетки мочевого пузыря, внеклеточная ДНК (вкДНК) и экзосомы, могут изменить характер лечения и ухода за больными, поскольку они обеспечивают экономичный и удобный способ наблюдения за пациентом на протяжении всего лечения. В этом обзоре мы рассмотрели продвижение исследований в области обнаружения заболеваний для ключевых маркеров жидкостной биопсии, таких как раковые клетки, вкДНК и экзосомы, с акцентом на жидкостную биопсию на основе мочи.Во-первых, мы выделили ключевые технологии, которые были широко доступны и широко использовались для клинического анализа образцов мочи. Далее мы представили последние технологические разработки в области клеточных и генетических исследований, которые могут использоваться для выявления других типов заболеваний, помимо рака. Затем мы завершили обсуждение этих областей, подчеркнув роль микрофлюидики и искусственного интеллекта в развитии приложений для оказания медицинской помощи. Мы считаем, что преимущества биопсии мочи обеспечивают потенциал развития диагностики, что открывает возможности для новых способов выбора лечения и способствует точному лечению заболеваний.

Ключевые слова: Жидкая биопсия, эксфолиированные раковые клетки мочевого пузыря, внеклеточная ДНК, внеклеточные везикулы, мониторинг заболевания

Введение

Жидкая биопсия является многообещающей альтернативой биопсии ткани в диагностике и мониторинге заболеваний. Типы жидких образцов биопсии включают кровь, мочу и слюну. По сравнению с биопсией ткани жидкостная биопсия не только обеспечивает минимальный или неинвазивный метод диагностики и оценки заболевания, но также дает информацию о мониторинге прогрессирования заболевания и терапевтического ответа в режиме реального времени ¹ .Биопсия ткани является инвазивным, условным подходом (хирургическое вмешательство зависит от состояния здоровья пациентов) и не является идеальным для длительного наблюдения за пациентами. По сравнению со стандартами оценки, такими как рентгенологическая оценка и биопсия ткани, жидкая биопсия также имеет преимущества с точки зрения совместимости для обнаружения в реальном времени и минимального обнаружения заболевания ² . Например, рентгенологические методы оценки не могут обнаружить низкое количество гетерогенных опухолевых клеток, что приводит к снижению чувствительности обнаружения, что влияет на выявление заболевания на ранней стадии.

В последние десятилетия обнаружение и определение характеристик таких компонентов мочи вызвало большой интерес в научном и клиническом сообществах. Методологии, связанные с выделением и характеристикой компонентов мочи, разнообразны и могут быть классифицированы как геномное профилирование, белковое профилирование и микрожидкостные методы. Специфичность и чувствительность этих технологий имеют первостепенное значение, поскольку для большинства из них требуется небольшое количество концентрированных образцов для анализа ³ . Микрожидкостные системы обладают многочисленными преимуществами, такими как простота эксплуатации, быстрота обработки, ввод небольшого объема пробы, высокая чувствительность и широкие возможности интеграции функциональных модулей ⁴ . Воспроизведение крупномасштабных процессов остается проблемой в этой области ^{5 , 6} .

Здесь мы обсуждаем продвижение исследований по использованию компонентов мочи в качестве возможных маркеров для диагностики и мониторинга заболеваний, включая эксфолиированные клетки рака мочевого пузыря (EBCC), экзосомы и внеклеточную ДНК (вкДНК).Во-первых, мы сосредоточились на ключевых диагностических технологиях, широко доступных для населения или для использования в клинических условиях. Затем мы переключаем наше внимание на последние технологические разработки в области исследований клеток, экзосом и вкДНК с применением различных заболеваний. Наконец, в заключение мы подчеркнем роль микрофлюидики и искусственного интеллекта в развитии приложений по месту оказания медицинской помощи (POC) с некоторыми потенциальными перспективами исследования этих биомаркеров.

Компоненты биопсии мочи

Моча содержит несколько типов клеток, включая эпителиальные клетки, клетки почечного происхождения, лейкоциты (WBC), эритроциты (RBC) и уротелиальные клетки, а также генетический материал, белки, пептиды и неорганические соединения.Каждый биомаркер имеет свои преимущества и недостатки, и выбор биомаркеров может зависеть от типа доступной технологии ( Таблица ). Исследования показали, что вкДНК, высвобождаемая клетками в системный кровоток, также может фильтроваться почками и передаваться с мочой ^{7 , 8} . Поэтому ученые и клиницисты стремятся использовать биопсию мочи для потенциального выявления заболеваний, включая колоректальный рак (РЦ) ³ , рак мочевого пузыря (РМЖ) ⁹ , хроническую болезнь почек ¹⁰ , рак предстательной железы (РП) ¹¹ , кистозный фиброз ¹² и хроническая обструктивная болезнь легких ¹³ .

Таблица 1

Список общих биомаркеров мочи

9. 0414s Недостатки

Тип	Биомаркер	Заболевание(я)	Преимущества Ref
Клетки	Эритроциты	Разные, например, повреждение гломерулярной мембраны	Определенная морфология; Дополняет последующий анализ	Высокая фенотипическая гетерогенность; Низкая и разнообразная численность	52
	Нейтрофилы	Варьируется, e.g., Простатит, уретрит			101	101	инфекция	101
	Эпителиальные клетки почечных канальцев				Некроз почечных канальцев	101
	вкДНК	Варьируется(например, инфаркт миокарда)			Простота доступа; Дополняет молекулярную характеристику	Короткий период полураспада; Низкая численность; Низкая специфичность. Большой набор биомаркеров	Нет специального метода обнаружения; Перекрытие по размеру с другими электромобилями	150- 155
	g., Минералы	Кристаллы мочи			варьировались, например, унаследованные Cystinuria	Низкая стоимость и быстрый	Чувствительный к пациенту Диетические привычки	101
		Chasts			различные, например, хронические заболевания почек			101

При биопсии мочи у пациентов собираются и анализируются образцы для получения информации о заболевании, помощи в диагностике, указания направления лечения, оценки прогноза или прогнозирования рецидива заболевания в режиме реального времени. Образцы мочи можно разделить на фракции надосадочной жидкости и осадка для идентификации этих биомаркеров. Например, EBCC, иммунные клетки, эритроциты и дебрис могут содержать полученные от опухоли сигналы для обнаружения и характеристики рака ¹⁴ .

EBCC

EBCC представляют собой клетки, выделяющиеся из опухоли и обнаруживаемые в моче. Обогащение EBCC может повысить чувствительность обнаружения BC ¹⁵ . Поскольку нуклеиновые кислоты выделяют из EBCC, генетический анализ и методы флуоресцентной гибридизации in situ (FISH) используются для повышения точности обнаружения РМЖ и определения стадии РМЖ ¹⁶ .

EBCC в образцах мочи могут быть обогащены различными способами, и эффективность сбора зависит от каждого подхода. Фильтрация по размеру — это использование мембран для улавливания EBCC из клинических образцов мочи. Впервые об этом сообщили в 1979 г. ¹⁷ , а более поздние исследования показали, что фильтрация может повысить чувствительность обнаружения раннего и рецидивирующего РМЖ (87% в отфильтрованных образцах и 80% в нефильтрованных образцах) ¹⁵ . Доказано, что методы на основе антител обладают высокой селективностью (99%) и чувствительностью (100%) ¹⁸ .

Есть еще много проблем, которые необходимо решить, прежде чем обнаружение EBCC можно будет использовать в клиниках. В будущих технологических достижениях необходимо решать другие проблемы, связанные с системами обработки, такие как жизнеспособность концентрированных клеток и морфология EBCC.

вкДНК

вкДНК может высвобождаться из здоровых или больных клеток во время процессов, разрушающих опухоль, или во время клеточного апоптоза и некроза. Большинство фрагментов вкДНК содержат 100-200 пар оснований. Поскольку фагоциты будут удалять клеточный дебрис и некротические клетки в нормальных физиологических условиях, содержание вкДНК очень низкое при отсутствии заболевания ¹⁹ .При наличии заболевания пищеварение неполное, удаление ДНК незначительное, а размер фрагментов ДНК является случайным (даже больше 10 000 пар оснований). Следовательно, количество вкДНК у пациента велико. Мутации вкДНК предоставляют жизненно важную информацию для диагностики и прогноза.

вкДНК может быть полезным биомаркером, извлеченным из биопсии мочи. Исследования показали, что молекулы ДНК могут проникать через почечный барьер человека после введения в кровь и могут быть обнаружены в образцах мочи ⁷ .вкДНК можно обнаружить в образцах мочи с помощью процедур ультрацентрифугирования или с использованием методов отбора по размеру для выделения тотальной ДНК путем фракционирования по молекулярной массе ²⁰ . Однако процесс выделения вкДНК сопряжен с некоторыми трудностями. Например, высокие фрагменты вкДНК могут уклоняться от захвата, что приводит к потере или уменьшению молекул ДНК-мишеней. В этом случае низкое содержание вкДНК можно компенсировать за счет обработки большого количества образцов.

Выделенная вкДНК может быть амплифицирована и обнаружена общепринятыми методами, включая полимеразную цепную реакцию (ПЦР), полимеразную цепную реакцию в реальном времени (кПЦР), цифровую полимеразную цепную реакцию (цПЦР) и секвенирование следующего гена (NGS). Однако частота обнаружения мутаций вкДНК в моче часто зависит от метода обнаружения и источника образца. Недавние исследования показали, что концентрация вкДНК в моче даже выше, чем в крови. Например, Йосуке и др. провели тесты на обнаружение генов в супернатантах мочи, осадке мочи и образцах крови пациентов с РМЖ, циститом и доброкачественными опухолями ²¹ . Половина соматических мутаций, присутствующих в опухолях, была обнаружена в образцах мочи (53% в супернатанте мочи и 48% в осадке мочи), а 2% были обнаружены в плазме крови.Диагностическая чувствительность связанных с раком генов составила 67% в надосадочной жидкости мочи, 78% в осадке мочи при неинвазивном раке и, в отличие от инвазивного рака, 86% в надосадочной жидкости мочи и 71% в осадке мочи соответственно. Это может быть связано с присутствием в моче воспалительных клеток, что снижает чистоту клеток-мишеней и снижает частоту обнаружения мутаций, поскольку многие нормальные аллели контаминируются в осадке мочи. Другим фактором будут врожденные различия между людьми, степень, в которой опухолевые клетки подвергаются апоптозу и некрозу, что приводит к потере ДНК, полученной из опухоли. В целом, результаты показывают, что обнаружение уротелиального рака по моче более чувствительно, чем цитология.

Использование вкДНК в качестве диагностического биомаркера также может быть распространено на неурологические виды рака, такие как немелкоклеточный рак легкого (НМРЛ) и CC ²² . Например, мутации устойчивости T790 M и мутации, активируемые EGFR, у пациентов тесно связаны с наличием распространенного НМРЛ и могут помочь оценить лекарственную устойчивость и частоту рецидивов у пациентов ²³ . Связанные с CC гиперметилированные гена виментина и мутированные последовательности K-ras также были обнаружены в моче ^{24 , 25} .Интересно, что вкДНК также служит потенциальным биомаркером для заболеваний, не связанных с раком, поскольку ДНК вируса Эпштейна-Барра (ВЭБ) может быть получена из образцов мочи и использовалась в качестве биомаркера для пациентов с инфекционным мононуклеозом ²⁶ . Также было показано, что ДНК ВЭБ является неспецифическим биомаркером карциномы носоглотки ²⁷ . Кроме того, в некоторых случаях длительная активность EBV может вызывать хроническое активное заболевание EBV и быть биомаркером лимфомы.

Внеклеточные везикулы (ВВ)

ВВ представляют собой частицы липидного бислоя, высвобождаемые из клеток, диаметром от 30 до 5000 нм.Основные компоненты EVs можно разделить на экзосомы, микровезикулы и апоптотические тельца ²⁸ . Несмотря на обширные исследования, диапазон размеров электромобилей четко не определен. Среди них экзосомы представляют собой эндоцитарные EV с размером от 30 до 100 нм, в то время как микровезикулы происходят из плазматической мембраны и имеют размер от 50 до 1000 нм ^{29 — 31} . Апоптотические тельца, происходящие из мембраны апоптотических клеток, могут иметь размер от 500 до 5000 нм ³² .

ВВ могут быть обнаружены в различных типах жидкой биопсии, таких как кровь ³³ , моча ²⁹ , слюна ³⁴ , грудное молоко ³⁵ и спинномозговая жидкость ³⁶ . ЭВ содержат сложные нуклеиновые кислоты. Экзосомы и микровезикулы содержат другие молекулы, такие как цитоплазматические белки, мембранные белки и РНК. Сходным образом экзосомы могут транспортировать или переносить белки и нуклеиновые кислоты, чтобы опосредовать клеточную коммуникацию ³⁷ . РНК, относящиеся к EV, такие как микроРНК (миРНК) и мРНК, могут транскрибироваться и транслироваться в ДНК и белок, соответственно, чтобы воздействовать на нижестоящие пути.Среди них miRNAs, секретируемые EVs, могут существовать в стабильном состоянии в жидкостях организма, включая мочу, и играть ключевую роль в межклеточной коммуникации ^-38-. Таким образом, существует четкое понимание потенциала ЭВ в качестве биомаркеров в клинической практике. Например, некоторые уровни микроРНК значительно выше при ранней уротелиальной карциноме и могут использоваться в качестве биомаркеров для выявления рака ^-39-.

Методы выделения и обнаружения ЭВ из мочи могут быть очень сложными. В настоящее время ультрацентрифугирование является наиболее удобным и экономичным методом обнаружения ЭВ. Однако ультрацентрифугирование может повредить электромобили и привести к относительно низким выходам и коэффициентам восстановления ⁴⁰ . Дифференциальное центрифугирование является «золотым стандартом» очистки электромобилей, но требует много времени ⁴¹ . Поэтому другие методы, такие как иммуноаффинные ⁴² и системы микрофлюидной фильтрации ⁴³ , были предпочтительными в качестве альтернативных методов или использовались параллельно с методами центрифугирования.

Электромобили

обладают огромным потенциалом в области обнаружения рака. Один из этих связанных с раком генов, обнаруженных в мочевых EV, — это SLC2A1 . Другие гены, такие как GPRC5A и KRT17, , сверхэкспрессируются на стадии pT1 и поздних стадиях BC ⁴⁴ . Эти результаты открывают потенциал EV в качестве биомаркеров для выявления рака мочевого пузыря, не инвазивного мышцами, и рака мочевого пузыря, инвазивного мышцами. Однако, поскольку размер выборки распределен неравномерно и относительно мал, исследование по-прежнему нуждается в дальнейшей оценке пациентов с рТ2 и РМЖ высокой степени.Электромобили также можно использовать в качестве платформы для диагностики ПК. При обнаружении происходящего от EV гена TMPRSS2-ERG общая диагностическая чувствительность ПК составила 81%, а специфичность — 80%. Неинвазивное обнаружение мочевых ЭВ позволяет выявить заболевание у пациентов без необходимости проведения диагностического трансректального УЗИ ⁴⁵ .

Интересно, что miRNAs, связанные с EV, также могут быть биомаркерами других заболеваний, помимо рака. miRNAs из EV могут быть использованы для обнаружения острого инфаркта миокарда ^{46 , 47} , хронического гепатита B ⁴⁸ , и их корреляция с наличием гепатотоксичности была продемонстрирована в моделях крыс ⁴⁹ .Несмотря на очевидные преимущества использования электромобилей для выявления заболеваний, небольшой размер выборки и сложность разделения по-прежнему являются ограничивающими факторами для широкого использования ^{50 , 51} . Отсутствие существующих технологий для выделения ЭВ также препятствует выявлению заболеваний на ранней стадии.

Современные технологии биомаркеров на основе мочи

Биопсия мочи была названа «жидким золотом», поскольку эти образцы широко используются в качестве быстрого и неинвазивного источника для молекулярного обнаружения и наблюдения за урологическими видами рака.Рутинный анализ мочи для диагностики заболеваний основан на использовании полосок с реагентами и микроскопическом исследовании клинических образцов мочи. Наличие или повышение определенных биомаркеров, таких как эритроциты, лейкоциты, белки, глюкоза и кетоны, может указывать на наличие патологических состояний ⁵² . Гистохимические тесты не могут полностью подтвердить возникновение заболевания, поэтому необходимы дополнительные тесты, чтобы дополнить эти результаты. Тем не менее, эти обследования являются быстрым, простым и относительно недорогим методом диагностики и скрининга ⁵³ .

В следующих разделах мы сосредоточимся на существующих и будущих технологиях, доступных для обнаружения биомаркеров с помощью биопсии мочи, и обсудим их преимущества и недостатки для клинического применения ( Таблица ).

Таблица 2

Текущие и предстоящие технологии для анализа жидких биопсий

белок 30 92-87% микрофлюидные анализы 1 Флуоресценция Анализы на основе флуоресценции 1

Технология		Специфичность	Advantage	Недостаток	REF
Физический — на основе
фильтрация	EBCC: 87%	ND	без этикеток, простота операций		Низкий, возможный повреждение клеток	58
Cell Calture на основе антигена	EBCC: 80-100%	EBCC: 70-99%	Целевой захват	Высокая стоимость, потеря целевых клеток с низким уровнем антигена	18, 62
LFA	SP: 74% ; NMP22: 52-59%	SP: 97. 2%; NMP22: 87–89 %	Быстрота (< 15 мин), простота операций, POC	Требуется точная подготовка антител, чувствительность ограничена объемом образца	64, 66
На основе генетики						52	52	52
0 Рыба	72-87%	72-87%	91,8%	Легкость операций, проверенные процедуры	Оператор-зависимый	77- 79 97-930
PCR
PCR	FGFR: 11,6% CD44 : 91%	CD44 : 83%	Экономичность, простота в эксплуатации, проверенные процедуры	Ограниченный динамический диапазон, Умеренный уровень ложных срабатываний	86, 95
NGS 904: 3 10GFR 904; UroSEEK: 75-83%; CAPP-Seq: 77. 5-91%	UroSEEK: 93-99,5%; CAPP-SEQ: 96-100%	Высокая пропускная способность, Параллельное обнаружение	Высокая стоимость, цифровой фоновой интерференции	99, 100
Chemical на основе химической
Dipstick ND	ND	Низкая стоимость, быстрая, простота операций, POC	Подтверждающий тест Требуется, потенциальные ложные результаты	53, 101
сотовый
Sandwich Elisa (белок или липид)	14-51%	LAM: 94-97%	Не требует очистки образца	требует оптимизации антител из-за перекрестной реакции	105
Инерционная фокусировка	93. 3 ± 4,8%	ND	без этикеток, высокая пропускная способность	требуют образец концентрации
3D	ND	ND	NOW LOD: 10 экзосомов на мкл	сложное изготовление нанота , Потребляющие много времени	117
DLD	ND	ND	ND	ND	ND	Низкий Лод: 10 Экзосомы на мкл	Замысловатые узоры изготовления	123
Интегрированные устройства	BC: 81. 3%	BC:	BC: 90%	POC	Стоимость, комплексная обработка	43
Датчик LPPS	MIRNA-21:> 97,33%	ND	высокий соотношение сигнал / шум, низкий LOD	Challenge в выборе подходящей последовательности APTAmer	132
каталитический золотой наночлюсток	ND	ND	POC, простота операций, Rapid	не проверено человек	133, 134

Для физических биомаркеров

Гистохимические исследования

Цитологическое исследование мочи является неинвазивным методом и остается золотым стандартом диагностики РМЖ в клинических условиях. Однако проблема с цитологией заключается в том, что она имеет низкую чувствительность к опухолям низкой степени злокачественности (48-68%) ⁵⁴ и зависит от оператора. Возможны ложноположительные результаты, что требует дальнейшего обследования. Поэтому цитологию часто параллельно дополняют другими тестами. Подсчет частиц в моче — еще одна важная часть рутинного анализа мочи, обеспечивающая неинвазивное и недорогое клиническое значение ⁵⁵ . Микроскопическое исследование мочи заключается в выявлении и количественном определении нерастворимых веществ, присутствующих в моче под микроскопом.Их наличие на высоком уровне может свидетельствовать о патологическом статусе ( Таблица ).

Биохимические исследования не являются окончательными тестами. При диагностике сложных заболеваний и их симптомов, таких как рак, необходимы другие скрининги, дополняющие эти результаты. Эти тесты включают имиджелогическое исследование и аспирационную биопсию. Интерпретация результатов вместе с дополнительными тестами имеет большое значение, поскольку многие симптомы, присутствующие при раке, могут наблюдаться при других патологических явлениях, таких как воспаление. Например, повышение уровня белка или наличие кристаллов белка в моче выявляется с помощью тест-полоски мочи или анализа мочи вместе с общим анализом крови (см. , раздел 3.41 ). Эти результаты могут определить наличие камней мочевыводящих путей (узловатые камни) или воспалительных заболеваний (таких как лейкоцитоз). Изменение рН мочи может свидетельствовать о наличии других воспалительных состояний, таких как бактериальная инфекция мочевыводящих путей или нефрит (воспаление почек) ⁵⁶ .Эффективность гистохимических исследований также ограничена распространенным или метастатическим раком, поскольку эти события не наблюдаются на ранних стадиях заболевания. Это ограничение обычно связано с использованием неспецифических биомаркеров в гистохимических исследованиях, и появление этих биомаркеров обычно происходит только на поздних стадиях заболевания.

Обнаружение клеток на основе размера

Молекулярный анализ биомаркеров, присутствующих в моче, представляет собой мощный инструмент для диагностики заболеваний, но выделение биомаркеров затруднено из-за очень гетерогенного состава мочи ⁵⁷ . Мембранная фильтрация является одним из безметочных методов разделения биомаркеров на основе их размера и деформируемости. Мембранные фильтры состоят из множества четко очерченных пор, через которые могут проходить частицы меньшего размера, чем поры, а частицы большего размера захватываются мембраной ⁵⁸ . В некоторых исследованиях сообщалось об использовании мембранных фильтров для выделения биомаркеров мочи, таких как клетки EV и BC ^{59 , 60} . Однако, будь то в микронном или наномасштабе, технологии фильтрации часто препятствуют технические проблемы, такие как биообрастание, низкая пропускная способность, необходимость квалифицированного обращения и может повредить редкие клетки в процессе ⁶¹ .

Обнаружение клеток на основе антигена

Другим примером является анализ ImmunoCyt/uCyt+. Отслоившиеся уротелиальные клетки являются одним из биомаркеров для выявления РМЖ. ImmunoCyt представляет собой иммуноцитохимический анализ, в котором используются три типа флуоресцентных антител для идентификации антигенов, специфичных для EBCC ⁶² . Одно из этих антител (19A211) нацелено на высокомолекулярную форму гликозилированных карциноэмбриональных антигенов, в то время как два других антитела (LDQ10 и M344) нацелены на гликозилированные эпитопы ⁶³ .Эти красные и зеленые флуоресценции считывали с помощью флуоресцентного микроскопа, и если красный или зеленый цвет наблюдался по крайней мере в одной клетке, образец считался положительным. По сравнению с традиционными цитологическими тестами (чувствительность 44,5% и специфичность 96%), тест ImmunoCyt показывает более высокую чувствительность (80%), но более низкую специфичность (70%) ⁶² .

Для белковых биомаркеров

Аномальное повышение уровня специфических белков в образце мочи пациента можно использовать для диагностики заболеваний.В следующих разделах мы обсудим типы анализов однобелковых маркеров или многобелковых биомаркеров, обычно используемых в следующих разделах.

Анализы латерального потока (LFA) для отдельных антигенов

LFA, также известные как иммунохроматографические тесты, используют антитела для быстрой иммобилизации движущихся мишеней, но они не так чувствительны, как обычные методы ^{64 , 65} . В следующих разделах мы обсудим ключевые применения LFA с использованием образцов биопсии мочи, а именно обнаружение BC и инфекции Streptococcus pneumonia (SP).

Белок ядерного матрикса 22 (NMP22)

NMP22 сверхэкспрессирован в клетках BC и может быть обнаружен в EBCC из мочи. Bladderchek может помочь в диагностике опухолей мочевого пузыря путем изучения аномальных уровней NMP22 в моче. Это POC, сертифицированный Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA). Во время теста в устройство будет добавлен необработанный образец мочи, и NMP22 в образцах мочи будет реагировать с моноклональными репортерными антителами, конъюгированными с коллоидным золотом, и образовывать иммунные комплексы.Моноклональные антитела в тестовой зоне будут захватывать образовавшиеся иммунные комплексы. Если содержание белка NMP22 в моче достаточно высокое (концентрация выше 10 ЕД/мл), образуется видимая линия. При наличии контрольной линии в приборе результат считается положительным ⁶⁶ .

Общая чувствительность и специфичность для мочевого пузыря составила 56% (52-59%) и 88% (87-89%), соответственно. Однако LFA демонстрирует низкую чувствительность при выявлении рака низкой степени злокачественности. При сравнении мочевого пузыря с цитологическим исследованием чувствительность мочевого пузыря была несколько выше, а специфичность несколько ниже цитологического исследования ^{66 , 67} .Например, у 1300 больных чувствительность и специфичность пузырной диагностики составили 55,7% и 85,7% соответственно, а чувствительность и специфичность цитологии — 15,8% и 99,2%. Хотя Bakerchek на основе NMP22 является недорогим и портативным, низкая прогностическая точность из-за ложноположительных результатов ограничивает его использование в качестве золотого стандарта для диагностики рака молочной железы, особенно при низкодифференцированном раке. Таким образом, пузырная проверка может использоваться только как дополнительная мера в сочетании с другими тестами для выявления РМЖ.

Антиген опухоли мочевого пузыря (BTA)

Было доказано, что BTA является эффективным биомаркером для тестирования BC.BTA stat ™ и BTA TRAK ™ — это два коммерческих метода, основанных на BTA, которые могут обнаруживать антиген, называемый белком, связанным с фактором комплемента H, в образцах мочи ⁶⁸ . Разница между двумя анализами заключается в том, что BTA stat представляет собой картриджный иммуноферментный анализ, который может качественно идентифицировать целевой белок, тогда как BTA TRAK представляет собой иммуноанализ сэндвич-типа, который существует в 96-луночном формате и может определять количество целевого белка. в образцах мочи.

BTA stat обнаруживает антигены в образцах мочи с образованием антигенсвязывающих комплексов, которые также могут быть представлены видимыми линиями в тестовой зоне.Напротив, наличие антигенов и достоверность результатов демонстрируют контрольные линии. После того, как захваченное моноклональное антитело специфически связывается с белком, связанным с фактором комплемента Н, и завершает ферментативную реакцию между моноклональным антителом, о котором сообщается, щелочной фосфатазой, и связывающим комплексом, необходимо измерить абсорбцию. Когда аномальный диапазон превышает 14 ЕД/мл, абсорбция будет показывать концентрацию антигена ^{69 , 70} .Сравнительное исследование BTA stat и BTA TRAK показывает, что при выявлении РМЖ общая чувствительность BTA TRAK несколько выше, чем у BTA stat (77,5% против 65,3%). Для сравнения, общая специфичность BTA TRAK составляет 62,5% и 71,8% соответственно ⁶⁹ . Хотя оба метода демонстрируют низкую чувствительность при выявлении опухолей низкой степени злокачественности или рака низкой стадии, следует подчеркнуть, что в этом исследовании BTA TRAK показал лучшие результаты, чем BTA stat.

Из-за небольшого размера выборки и отсутствия значимых результатов текущих исследований теоретически трудно определить их общую эффективность в данном приложении.Отчеты предполагают, что как BTA stat, так и BTA TRAK демонстрируют лучшую чувствительность в цитологии ^{70 , 71} , особенно в опухолях низкой степени злокачественности или низкой стадии. Низкая специфичность является основным недостатком тестов на основе БТА. Кроме того, поскольку белок фактора комплемента H является сывороточным фактором, наличие гематурии может привести к ложноположительным результатам ⁷² . Подобно Бладдечеку, и BTA stat, и BTA TRAK не могут рассматриваться как окончательный скрининг для выявления РМЖ и должны использоваться в сочетании с цистоскопией.

Антиген SP

Инфекция SP может привести к заболеваемости с высокой смертностью, особенно наблюдаемой в развивающихся странах ^{73 , 74} . Раннее выявление SP с помощью быстрых тестов на пневмококковый антиген в моче имеет решающее значение для более быстрого назначения антибиотиков ⁶⁴ . Тест BinaxNOW на основе мочи на S. pneumoniae (BinaxNOW-SP) представляет собой коммерчески доступный набор, который может быстро определить присутствие антигена SP, а именно пневмококкового C-полисахарида, присутствующего в моче пациентов, инфицированных SP ( Рисунок A ) ^{64 , 65} . Когда SP (мишень) присутствует, конъюгированные кроличьи анти-SP будут связываться с SP, образуя конъюгированный комплекс, который течет к линии отбора проб, позволяя иммобилизованным первичным антителам связываться с конъюгированным комплексом. Поскольку образец продолжает течь, избыток конъюгированных кроличьих антител против SP будет захватываться вторичными антителами на контрольной линии. Положительный результат будет отмечен изменением цвета на контрольной и пробной линиях из-за иммобилизованных сопряженных частиц золота. Напротив, на отрицательный результат указывает изменение цвета только на контрольной линии ⁶⁵ .Исследования LFA, такие как BinaxNOW-SP, показали умеренные показатели чувствительности (74%), но высокие показатели специфичности (97,2%) ⁶⁴ . Одним из ключевых преимуществ LFA является требуемое время, так как тест может быть выполнен в течение 15 минут. Такие тесты более быстрые, чем обычные культуральные методы, требующие инкубации не менее 24 часов. Следовательно, они предпочтительнее обычных культуральных методов, которые почти так же специфичны (98,6%), но менее чувствительны (59,4%), чем LFA ⁶⁴ .

Анализ латерального потока для обнаружения биомаркеров, связанных с несколькими типами заболеваний. (A) Кроличьи антитела к SP (первичные антитела) анализа с латеральным потоком были иммобилизованы на линии отбора проб (оранжевая), а козьи антикроличьи антитела (вторичные антитела) были иммобилизованы на контрольной линии (зеленая). Антитела кролика против SP, конъюгированные с частицами коллоидного золота, были зафиксированы волокнистой подложкой (желтая), но они мобилизовались, когда жидкость была введена из прокладки для образцов ⁶⁵ .(B) Анализ ELISA. (1) Образец мочи добавляли к субстрату, покрытому ЛАМ-специфичными антителами. (2) Мобилизованные частицы удаляли промыванием PBS (3) Конъюгированные с пероксидазой хрена (HRP) кроличьи поликлональные антитела, специфичные к LAM, наносили на субстрат с последующим удалением всех мобилизованных частиц с помощью PBS. (4) К субстрату добавляли тетраметилбензидин (ТМБ). (5) Ферментативная реакция между TMB и HPR дает колориметрический сигнал.

Панели мультиплексных белковых биомаркеров

МАФ для обнаружения одиночных антигенов в биопсии мочи не обладает цитологической специфичностью.Тем не менее, мультиплексные панели белковых биомаркеров могут устранить эти недостатки путем объединения аномально повышенных биомаркеров у онкологических больных. Согласно исследованию 125 пациентов, десять биомаркеров (IL8, MMP9, MMP10, SERPINA1, VEGFA, ANG, CA9, APOE, SERPINE1 и SDC1) были обнаружены в образцах мочи в одном мультиплексном анализе, и его общая чувствительность и специфичность для РМЖ обнаружение составляют 79% и 88% соответственно ⁷⁵ . Другие биомаркеры, такие как коронин-1А, аполипопротеин А4, семеногелин-2, гамма-синуклеин и DJ-1/Park7, также были сверхэкспрессированы у пациентов с переходной карциномой мочевого пузыря.ИФА (чувствительность: 79,2%, специфичность: 100%) и Вестерн-блоттинг (93,9%, специфичность: 96,7%) подтвердили, что панель биомаркеров демонстрирует высокую чувствительность и специфичность даже при РМЖ низкой степени (Ta/T1) по сравнению с LFA анализы ⁷⁶ .

Для генетических биомаркеров

FISH

FISH позволяет обнаруживать аномальную экспрессию генов в клетках на основе процесса гибридизации между флуоресцентно меченными ДНК-зондами и целевой последовательностью ДНК. Коммерческие наборы для идентификации хромосом CEP3 , CEP7 , CEP17 , а также LSI 9P21 (P16) доступны для исследований (UroVysion, Abbott Molecular, Inc., Дес-Плейнс, Иллинойс). FDA одобрило их в 2001 году для клинического использования при EBCC в моче пациентов.

Исследования продемонстрировали высокую чувствительность анализа UroVysion FISH (84,2%) у пациентов с уротелиальным раком. Этот метод обнаружения также был высокоспецифичным (91,8%) у пациентов с раком, у которых были сопутствующие заболевания мочеполовой системы ⁷⁷ . По сравнению с цистоскопией (67%), анализ FISH также более чувствителен в выявлении РМЖ (87%) ⁷⁸ . Для всех других типов уротелиальной карциномы, согласно исследованию метаанализа, чувствительность FISH составила около 72% ⁷⁹ . Такие высокие показатели чувствительности и селективности предполагают, что FISH может помочь в диагностике РМЖ у пациентов с сомнительной цитологией. Однако недавние исследования показали, что для определения чувствительности и специфичности UroVysion ⁸⁰ необходим больший размер выборки, и необходимо провести дополнительные исследования для уточнения результатов.

Кроме того, наличие некоторых из этих хромосомных и морфологических изменений не было ясно понято. Для хромосомы 9p21 положительный результат считается положительным, когда ≥ 12 клеток не показывают сигнала 9p21 ⁷⁷ .Однако наличие тетраплоидов в FISH-анализе может отражать нормальное деление клеток или пролиферативную реакцию эпителия мочевого пузыря на воспалительное повреждение, а не раковые процессы. Эти проблемы препятствуют клинической полезности FISH-анализа как окончательного инструмента для выявления заболеваний.

Олигоконъюгированные магнитные частицы (МП)

Матричная РНК известного гена антигена рака предстательной железы 3 ( PCA3 ) используется в качестве биомаркера для обнаружения ПК в образцах мочи. Ранняя диагностика РПЖ основана на обнаружении простатспецифического антигена (ПСА) в сыворотке крови, но тест ПСА не обладает специфичностью ⁸¹ . Следовательно, PCA3 доминирует в обнаружении PC. Progensa PCA3 — это имеющийся в продаже набор, который позволяет неинвазивно обнаруживать РПЖ ⁸² .

Процесс разделен на три части: захват целевой ДНК-мессенджера, транскрипционно-опосредованная амплификация (ТМА™) и амплификация целевой РНК путем обнаружения ампликона ⁸³ .Специфические олигонуклеотиды гибридизуются с мишенью в цельной моче и захватываются MP. После магнитного разделения и промывки очищенная РНК амплифицируется с помощью ТМА. TMA использует целевые экзоны 3 и 4 в качестве праймеров. Для амплификации использовали обратную транскриптазу вируса мышиного лейкоза Молони и РНК-полимеразу Т7. Люминесценцию, создаваемую гибридизационной пробой, количественно определяли с помощью люминометра и получали результаты. Тест Progensa PCA3 имеет умеренную чувствительность и специфичность 69% и 79% с образцами мочи, что намного выше, чем тест сыворотки PSA (специфичность: 28%) ⁸³ . По сравнению со стандартными методами генной амплификации преимущества использования MP, конъюгированных с олигонуклеотидами, включают количественный анализ и простоту обращения, а использование цельной мочи может снизить потребность в предварительной обработке образцов мочи ⁸³ .

ПЦР-анализ

Методы на основе ПЦР позволяют обнаруживать мутантные гены ДНК и РНК в образцах мочи для диагностики соответствующих заболеваний, таких как BC ⁸⁴ и PC ⁸⁵ . Обычная ПЦР, кПЦР и ПЦР с горячим стартом используют ДНК в качестве матрицы для репликации, в то время как ОТ-ПЦР и ОТ-кПЦР используют РНК для транскрипции комплементарной ДНК (кДНК) для использования в качестве матрицы.Когда задействованы мРНК, длинные некодирующие РНК и малые РНК, обратная транскрипция будет осуществляться аналогично транскрипции кДНК с использованием ДНК-зависимой ДНК-полимеразы. ПЦР используется для многих различных типов биомаркеров, обнаруженных в моче. Например, обнаружение аномалии гена CD44 (биомаркера, отражающего злокачественность рака) с помощью технологии на основе ПЦР может обеспечить высокую чувствительность 91% и специфичность 83% ⁸⁶ . Методы на основе ПЦР также могут обнаруживать мутации теломеразы в моче, такие как мутации промотора соматической теломеразы обратной транскриптазы (TERT) (биомаркеры, связанные с рецидивом рака), с общей чувствительностью 80.5% и специфичность 89,8% ⁸⁷ . В настоящее время с развитием высокопроизводительных методов секвенирования традиционные методы, основанные на ПЦР, утратили свое господство. Тем не менее, это все еще удобный и экономичный метод по сравнению с технологиями следующего поколения. В последнее десятилетие достижения в области молекулярных методов привели к разработке модифицированных методов, таких как dPCR ⁸⁸ . В этом процессе молекулы ДНК-мишени разбавляются до уровня одной молекулы и распределяются в среднем в отдельном компартменте перед ПЦР-амплификацией.После амплификации dPCR может обнаружить каждый компартмент с последовательностью мутации в соответствии с флуоресцентным сигналом. Он более чувствителен, чем КПЦР, поскольку может фокусироваться на отдельных молекулах ядер. Однако точность dPCR зависит от частоты ложноположительных результатов, соотношения между мутантной и немутированной последовательностями и номеров анализируемых компартментов ⁸⁹ .

Капельная цифровая полимеразная цепная реакция (ddPCR) представляет собой усовершенствованную форму технологии PCR, основанную на принципе dPCR.Его также можно использовать для выявления рака мочевыделительной системы ⁹⁰ . В ddPCR ДНК-мишени разделены на отдельные капли воды из-за поверхностного натяжения и силы сдвига между масляной и водной фазами. Бесчисленные водные капли (~ 20 000) собираются для амплификации. Впоследствии будут обнаружены флуоресцентные сигналы от каждой капли ⁹¹ . ddPCR может точно определить компоненты нуклеиновых кислот и может достичь чувствительности до точки обнаружения обнаружения частоты одного аллеля из 100 000 молекул ⁹² .

BEAMing — еще один модифицированный метод, основанный на dPCR, который может обнаруживать низкие мутации вкДНК до 0,01–0,02% ⁹³ . В процессе BEAMing биотинилированные олигонуклеотиды сначала связываются с магнитными шариками, покрытыми стрептавидином. Гранулы, связанные с праймером, затем смешивают с матричной ДНК и смесью масла и детергента для создания микроэмульсий. Процесс разделения одиночной ДНК работает аналогично ddPCR. После этого начнется амплификация ДНК, а олигонуклеотиды, связанные с шариками, будут служить праймерами во время реакции.Как только гранулы будут освобождены от эмульсии и очищены с помощью магнита, флуоресцентно меченные антитела пометят гибридизационные зонды для обнаружения проточной цитометрией ⁹⁴ .

NGS

NGS — это высокопроизводительный метод обнаружения мутаций ДНК и РНК. По сравнению с секвенированием по Сэнгеру, NGS может обнаруживать несколько образцов и одновременно предоставлять большое количество информации о генетических вариациях. Это облегчает параллельное обнаружение и анализ нескольких генов.В исследованиях, связанных с обнаружением мутаций рецептора 3 фактора роста фибробластов (FGFR3) в образцах мочи больных раком, было доказано, что NGS гораздо более чувствителен, чем методы обнаружения на основе ПЦР ⁹⁵ .

Первая платформа NGS поступила в продажу в 2005 году (прибор 454 GenomeSequencer FLX, Roche Applied Science) ⁹⁶ . Принцип работы GenomeSequencer основан на обнаружении пирофосфатов. Последние технологические достижения повысили точность обнаружения (99,99.997%) за счет увеличения пропускной способности до 700 Мб с более высокой длиной считывания около 700 пар оснований (п.н.). В настоящее время компания «Иллюмина» также разработала секвенирующие платформы для секвенирования РНК (RNA-seq).

Существует два других типичных подхода для платформы NGS: один основан на секвенировании путем лигирования, а другой основан на секвенировании ион-полупроводников. Система ABL SOLiD, разработанная Applied Biosystems, основана на первом методе. Поскольку каждое основание помечено разными флуоресцентными цветами, ошибка в процессе секвенирования уменьшается.Недавно разработанная система 5500xl W на основе технологий жизни может обнаруживать даже низкочастотные варианты в исследованиях заболеваний с точностью до 99,99% и может проводить надежную секвенирование РНК.

Тем не менее, NGS ограничен в плане использования в большей популяции, поскольку реагенты, используемые в процессе пиросеквенирования, могут быть довольно дорогими. Другие ограничения NGS в основном связаны с фоновым сигналом помех, частотой ошибок усиления и потенциальной неполной химической реакцией во время усиления.

UroSEEK — это пример секвенирования образцов мочи нового поколения. UroSEEK — это анализ на основе массового параллельного секвенирования, состоящий из трех компонентов ⁹⁷ . Первая часть Uroseek называется uroseqs, которые могут обнаружить десять мутантных генов ( FGFR3 , CDKR2A , ERBB2 , HRAR , KRAR , Pik3CA , MET , VHL и MLL ) при уротелиальных опухолях. С другой стороны, TERTSeqS может обнаруживать мутантную активацию эпителиальных клеток уретры TERT , в то время как FatSeqS может обнаруживать анеуплоидию.Общая чувствительность UroSEEKs составляет 83%, что все еще намного выше, чем у стандартной цитологии для раннего выявления РМЖ. UroSEEK также очень специфичен (93%), что подчеркивает его потенциал в раннем выявлении РМЖ. Точно так же при диагностике опухолей низкой степени злокачественности UroSEEK выявил 67% опухолей низкой степени злокачественности. Тем не менее, ни один из них не был обнаружен с помощью цитологии, что указывает на то, что UroSEEK доминирует в выявлении ранней стадии РМЖ и ранней стадии РМЖ. Специфичность, полученная при использовании UroSEEK для тестирования 188 здоровых людей, составила 99,5%. UroSEEK имеет умеренную чувствительность 75% при применении к хирургически пролеченной популяции, что означает, что UroSEEK имеет потенциал для выявления рецидива РМЖ ⁹⁸ .

Другим примером является Capp-Seq, высокопроизводительный метод секвенирования для выявления и мониторинга РМЖ с использованием CfDNA из образцов мочи. вкДНК можно экстрагировать методом на основе смолы Q ^{99 , 100} с последующим смешиванием с суспензией смолы Q-сефарозы и удалением после центрифугирования. В тестовой когорте раннего РМЖ ( TERT и PLEKHS1 ) составила 83%, что намного выше результатов цитологии (14% чувствительность).CAPP-Seq также достигла высокой специфичности 97% (33/34). Чувствительность к результату рТа составила 77,5%. Также была проверена эффективность CAPP-Seq в мониторинге рецидива РМЖ. В когорте обнаружения мутаций CAPP-Seq достигла 84% высокой чувствительности и 96% специфичности. Если мутации в ткани были обнаружены в когорте заранее, чувствительность составляла 91%, а специфичность — 100%, что указывает на высокую точность CAPP-Seq при использовании для выявления рецидива РМЖ.

Для биомаркеров на основе химических веществ

Анализ мочи с помощью полосок

Для биомаркеров на основе химических веществ анализ мочи с помощью полосок обеспечивает простой, быстрый и недорогой подход к скринингу.Тем не менее, поскольку возможны ложноположительные и ложноотрицательные результаты, для подтверждения результатов требуются другие тесты ^{53 , 101} . Анализ мочи с помощью тест-полосок широко доступен в коммерческих целях для клинического и первичного применения ¹⁰² . Рабочий компонент включает в себя абсорбирующую прокладку, наполненную химическими веществами, которые будут реагировать с определенными компонентами мочи, такими как кетон, белок и глюкоза. Реакции приводят к изменению цвета, что может указывать на отклонения в уровнях этих компонентов ¹⁰¹ .Например, присутствие билирубина или нитрита в моче окрашивает тест-полоску в розовый цвет (азокраситель), что указывает на заболевание печени или бактериальную инфекцию. Кетоны в моче могут окрашивать тест-полоску в фиолетовый цвет, что может свидетельствовать о наличии диабета 1 типа ⁵³ . Аналогичным образом синее окрашивание тест-полоски может свидетельствовать о почечной недостаточности из-за обнаружения альбумина ¹⁰¹ . Время, необходимое для наблюдения колориметрической интенсивности, будет сравниваться с таблицей цветовых кодов, указанной производителем.

Для липидных биомаркеров

ELISA

Туберкулез (ТБ) является основной причиной смерти во всем мире, ежегодно регистрируется 10 миллионов новых случаев ¹⁰⁴ . Радиология грудной клетки и микроскопия мазка мокроты являются наиболее широко используемыми методами диагностики случаев заболевания в развивающихся странах, на которые приходится более 90% всех случаев ТБ во всем мире. Однако эти диагностические методы часто ненадежны или недоступны в районах с ограниченными ресурсами, поэтому необходимо разработать быстрый, простой в использовании и основанный на биомаркерах метод обнаружения ¹⁰⁵ .

Липоарабиноманнан (LAM) является единственным биомаркером ТБ, включенным в список ВОЗ, и может быть обнаружен в моче больных ТБ. Для обнаружения присутствия LAM в моче используется «Clearview TB ELISA» — коммерчески доступный протокол, основанный на сэндвич-ELISA ( Рисунок B ) ¹⁰⁶ . Присутствие LAM в образце будет давать иммобилизованные кроличьи поликлональные антитела, конъюгированные с пероксидазой хрена (HRP), LAM-специфические, тем самым генерируя колориметрический сигнал. Наличие других сопутствующих заболеваний может повлиять на чувствительность анализа.ИФА позволяет достичь высокой специфичности (97%), хотя общая чувствительность низкая (14%). У пациентов с коинфекцией туберкулезом и вирусом иммунодефицита человека (ВИЧ) специфичность и чувствительность теста различаются из-за повышенного уровня LAM, обнаруживаемого в моче пациентов с иммунодефицитом. Среди ВИЧ-позитивных пациентов чувствительность ИФА выше (51%), но специфичность ниже (94%) ¹⁰⁵ .

Предстоящие технологические достижения для облегчения обнаружения биомаркеров в моче

Традиционные подходы к выделению биомаркеров для анализа включают осаждение, фильтрацию и центрифугирование, и эти методы часто имеют присущие им недостатки, такие как засорение мембраны, низкая производительность и отсутствие автоматизации ⁶¹ .Осаждение является одним из наиболее распространенных подходов к выделению частиц и основано на растворимости различных веществ в разных растворителях. Как правило, вещества с более низкой растворимостью выпадают в осадок ¹⁰⁷ . Полученные твердо-жидкие фракции затем можно разделить физическими методами, такими как фильтрация или центрифугирование ¹⁰⁸ . Фильтрация – это использование мембран с четко определенными порами (мембранный фильтр) или массивов с четко определенными размерами зазоров (микроматричный фильтр).Частицы крупнее размера пор сохраняются ¹⁰⁹ . Центрифугирование — это приложение центробежной силы, создаваемой ротором, для разделения веществ с различной плотностью, а частицы с более высокой плотностью опускаются относительно быстрее.

С развитием технологий в настоящее время активно исследуются новые методы, позволяющие лучше извлекать биомаркеры для повышения чувствительности и специфичности выявления заболеваний.

В следующих разделах мы подробно расскажем о внедрении технологических тенденций, таких как микрофлюидика и анализы аффинного связывания, которые могут облегчить обогащение биомаркеров для обнаружения.

Микрофлюидика

Микрофлюидика — это манипулирование небольшим количеством жидкости в микроканалах. Она может быть классифицирована как активная система или пассивная система. Примеры активных систем включают акустофорез, магнитофорез и диэлектрофорез, а примеры пассивных систем включают гидродинамику, гравитационное разделение и инерционную микрофлюидику. Вкратце, акустофорез представляет собой метод без использования меток, при котором ультразвуковые поля воздействуют на микроканал, где частицы фокусируются либо на узле давления, либо на пучности из-за зависимости акустических сил от размера ¹¹⁰ .В отличие от акустофореза, магнитофорез представляет собой подход, основанный на использовании меток, при котором конкретные мишени, помеченные магнитными шариками, покрытыми антителами, будут иммобилизованы или сконцентрированы на предназначенных для этого выходных отверстиях под действием внешнего магнитного поля для достижения выделения конкретных помеченных мишеней ¹¹¹ . Диэлектрофорез представляет собой использование неоднородных электрических полей, так что поляризуемые частицы с постоянным или индуцированным диполем внутри микроканала будут испытывать результирующую силу, приводящую к разделению частиц ¹⁰⁹ .Системы, основанные на принципах гравитационного разделения, позволяют разделять частицы разного размера, поскольку они испытывают разное ускорение перпендикулярно направлению микроканального потока ¹¹² .

Благодаря преимуществам микромасштаба, таким как большее отношение площади поверхности к объему, многие физические явления, такие как ламинарный поток, поток Дина, инерционная фокусировка и быстрая диффузия, становятся более очевидными. Их можно использовать для самых разных целей ¹¹³ .Эти достижения открыли новые возможности в области применения POC, а также улучшили возможность мониторинга заболеваний благодаря относительно низкой стоимости изготовления.

Инерционная микрофлюидика

Когда число Рейнольдса находится в диапазоне от 1 до 100, инерционный эффект становится значительным ¹⁰⁹ . Эффект инерционного подъема представляет собой баланс между силами градиента сдвига и силами, вызванными стенками, что позволяет частицам фокусироваться в пределах узкого пути в прямом канале. Если используется криволинейный канал, вторичные силы инерции, такие как вращающиеся в противоположных направлениях вихри, образуются центробежными силами ¹¹⁴ .Поскольку эффекты инерционной фокусировки зависят от размера, частицы разных размеров, протекающие по каналам, будут фокусироваться в разных положениях ⁶¹ .

В недавних исследованиях использовалась инерционная микрофлюидика для специфического отделения EBCC от мочи мочевого пузыря ¹¹⁵ . Такие методы ранее были оптимизированы для обнаружения циркулирующих опухолевых клеток (ЦОК) из жидкой биопсии на основе крови ¹¹⁶ . После этапа предварительной обработки для удаления более крупных примесей, таких как клетки плоского эпителия (30–60 мкм), путем фильтрации, микрожидкостное устройство концентрировало и обрабатывало образцы с высокой скоростью 1. 7 мл/мин для разделения целевых EBCC (11-15 мкм). Устройство может быть мультиплексировано, чтобы потенциально завершить обогащение образца объемом 50 мл менее чем за 10 минут. Прибор продемонстрировал высокую чувствительность (93,3 ± 4,8%), а собранные клетки оставались жизнеспособными.

Трехмерные (3D) ловушки для захвата

Сложные трехмерные микрожидкостные чипы были разработаны для обнаружения раковых клеток и экзосом. В недавних исследованиях интеграция функциональных микроэлементов достигается за счет коллоидной самосборки, которая называется многомасштабной интеграцией за счет самосборки конструкции ¹¹⁷ .Поскольку структура чипа обеспечивала большую площадь поверхности для взаимодействия, приповерхностное гидродинамическое сопротивление было снижено ^{118 , 119} . Исследования с добавленными стандартами показали, что чип nano-HB продемонстрировал предел обнаружения 10 экзосом на мкл. Последующие клинические скрининги позволили обнаружить маркеры рака яичников, такие как циркулирующий экзосомальный CD24 (100 фг мл ^-1 ), EpCAM (10 фг мл ^-1 ) и FRα (10 фг мл ^-1 ). с использованием лишь небольшого количества плазмы (2 мкл).Сообщалось также об исследованиях, посвященных использованию биопсии на основе мочи, хотя больше исследований было сосредоточено на обнаружении общих аналитов, таких как глюкоза, дофамин и адреналин ¹²⁰ . Хотя такие микрофлюидные технологии позволяют достичь низких пределов обнаружения, изготовление структур сложно и дорого ^{117 , 121} .

Устройства детерминированного бокового смещения (DLD)

Микрожидкостные устройства, основанные на принципах DLD, были разработаны для разделения ЦОК, клеток крови, паразитов и бактерий ^{122 — 124} .В недавнем исследовании, чтобы расширить спектр применения, технология была произведена в наномасштабе и использовалась для сортировки экзосом. В этом методе такие параметры, как сдвиг между рядами, δ, шаг опор, λ, размер зазора опор, зазор между опорами (G) и максимальный угол смещения, θ _макс. (0<θ<θ _макс. ) определил поток частиц вниз по потоку ( рис. A ). Смещенные частицы двигались к стенке сбора по длине массива. Для заданного G, находящегося в диапазоне от 25 нм до 235 нм, частицы с различными D _{и P} выполняли разные θ, что позволяло сортировать частицы с размерами от 20 нм до 110 нм.Сопоставимое распределение смещения было показано при обнаружении экзосом из 10 мкл мочи человека ¹²³ . Несмотря на чувствительность обнаружения, DLD не нашел широкого применения в клинических приложениях из-за необходимости сложных схем изготовления.

Микрофлюидика для облегчения обнаружения биомаркеров в жидкой биопсии на основе мочи. (A) В устройстве DLD частицы движутся либо в поперечном режиме (оранжевый), либо в толчковом режиме (зеленый), как показано на рисунке. Диаметр частиц и номинальный критический диаметр характеризуются как D _P и D _C, соответственно.Когда D _P < D _C , частицы следуют ламинарному потоку в зигзагообразном режиме (θ = 0, оранжевый), в то время как для D _P ≥ D _C частицы следуют ламинарному потоку (θ = θ _{). макс} , зеленый). (B) В микрожидкостном устройстве, закрепленном на нанопроволоке, необработанные образцы мочи вводятся во входное отверстие устройства, электростатические электромобили в образцах мочи захватываются закрепленными нанопроволоками ZnO на основе электростатических взаимодействий. В то же время несобранные свободно плавающие предметы с мочой собираются в выпускном отверстии ¹²⁶ .

Микрофлюидика на основе нанопроволоки

Электроды или матрицы нанопроволок были разработаны для обнаружения биомаркеров в сыворотке для обнаружения рака ¹²⁵ . Недавние исследования показали, что методология на основе нанопроволоки ZnO может использоваться для сбора мочевых ЭВ с расчетной эффективностью сбора 99% ( Рисунок B ) ¹²⁶ , а микроРНК, инкапсулированные в ЭВ, будут извлечены для дальнейшего анализа. Моча вводилась в устройство через входное отверстие, а закрепленные нанопроволоки собирали электростатические частицы из образца мочи на основе электростатических взаимодействий между положительно заряженными нанопроволоками и отрицательно заряженными мочевыми электромобилями. Эффективность обнаружения составила > 99%, что свидетельствует о более высокой чувствительности по сравнению со стандартами выделения ЭВ, такими как центрифугирование.

Интегрированные системы POC

Микрожидкостная система, которая объединяет этапы выделения, характеристики и количественного определения на одной платформе, необходима для приложений POC ¹²⁷ . В недавних исследованиях интегрированное микрожидкостное устройство использовалось для одновременного выделения, обогащения и количественного определения мочевых клеток и EVs у пациентов с BC с использованием подхода двойной фильтрации (размер пор 200 нм и 30 нм) ⁴³ .Захваченные мочевые EV были проанализированы in situ с помощью встроенного ELISA. Цвета, полученные в результате анализа ELISA, могут быть захвачены приложением на телефоне, обеспечивая относительную количественную оценку концентрации EV на основе интенсивности цвета. Устройство двойной фильтрации сообщило о высокой чувствительности 81,3% и специфичности 90%, основанной на когорте пациентов с РМЖ и здоровых контролей. Относительно большие объемы пробы (8 мл) можно было обрабатывать при непрерывном потоке с учетом потенциального биообрастания пор мембраны.В другом исследовании сочетались методы микрофильтрации и иммуноферментного анализа (ELISA) с использованием микрочипов для сбора EBCC для выявления BC. Устройство показало чувствительность 77,1% и специфичность 90% ¹²⁸ . В целом, несмотря на то, что некоторые из этих методов на основе микрофлюидов могут обеспечить высокую эффективность разделения, некоторые параметры, такие как использование внешних полей, могут привести к низкой пропускной способности. Например, увеличение скорости потока уменьшит время распознавания биосенсором своих целей ¹¹³ .Изготовление некоторых микрожидкостных устройств также может потребовать более высоких затрат из-за сложной геометрии, необходимой ^{61 , 129} .

Анализ на основе флуоресценции

Обнаружение флуоресценции является одним из наиболее эффективных подходов к биохимическому обнаружению. Например, он был интегрирован с Вестерн-блоттингом и ИФА для обнаружения специфического связывания между антителом и рецепторами ¹³⁰ . Однако при обнаружении сложных образцов, таких как моча, другие компоненты также будут излучать флуоресценцию при возбуждении флуоресцентной метки, что приводит к высокому фоновому шуму.Недавно длительно стойкие люминофоры (LPP) были успешно применены к флуоресцентным биосенсорам для достижения более высокого отношения сигнал/шум. По сравнению с обычными люминофорами люминофоры с длительным постоянным (или послесвечением) могут излучать видимый, ближний инфракрасный или ультрафиолетовый свет в течение гораздо более длительного времени после прекращения светового возбуждения ¹³¹ . Здесь мы обсудим некоторые из успешных примеров использования LPP для обнаружения биомаркеров в следующем разделе.

LPP в сочетании с фотонно-кристаллической подложкой

Оптический датчик, использующий фотонные кристаллы в качестве подложки, был разработан для обнаружения миРНК-21, связанной с РМЖ, в моче ¹³² . Вкратце, наночастицы длинного персистентного люминофора (LPPN) были добавлены к одноцепочечной ДНК (кДНК), которая полностью комплементарна микроРНК-21, с последующей частичной гибридизацией с ДНК с гасителем обратной дырки (BHQ-ДНК). Флуоресценция гасилась из-за FRET между красителями LPPN и BHQ. При представлении miRNA-21 (мишень) BHQ-ДНК будут отсоединяться от кДНК из-за более высокой аффинности связывания miRNA-21 по сравнению с BHQ-ДНК. Следовательно, флуоресценция LPPN восстанавливалась по мере удаления BHQ-ДНК.После прекращения возбуждения флуоресценция LPPN может сохраняться, а автофлуоресценция, испускаемая другими биомолекулами, быстро затухает, тем самым уменьшая фоновый шум. Кроме того, поскольку фотонно-кристаллическая подложка может отражать свет с максимальной длиной волны LPPN около 535 нм, свет, излучаемый LPPN, не будет передаваться на фотонно-кристаллическую подложку, поэтому испускаемый свет будет максимальным, тем самым улучшая чувствительность обнаружения ( Рисунок A ). В этом исследовании предел обнаружения 26.Сообщалось о 3 fM, и можно было восстановить по крайней мере 97,33% известной концентрации miRNA-21.

Анализы на основе флуоресцентного анализа. (A) В оптическом датчике, в котором в качестве подложки используются долгостойкие люминофоры (LPP) и фотонные кристаллы, усиление сигнала с помощью подложки фотонных кристаллов сводит к минимуму проходящий свет, что приводит к усилению отраженного люминесцентного сигнала. Свет, излучаемый LPPN, проникает через подложку (синий) без фотонных кристаллов, но не может проникать через подложку в присутствии фотонных кристаллов (серый).(B) В процедуре, основанной на использовании выводимых почками каталитических нанокластеров золота, ассоциированные с опухолью протеазы расщепляют пептидный линкер между комплексом наночастиц золота и нейтральным авидином. Наличие AuNC проверяется путем добавления перекиси водорода и 3,3′,5,5′-тетраметилбензидина (ТМБ) в мочу, поскольку AuNC катализируют реакцию между перекисью водорода и ТМБ. Полученный синий цвет указывает на присутствие AuNC, обнаруженных в моче (наличие рака).

Полупроводниковый нано-полокомплексный датчик LPP

Помимо миРНК, LPP также успешно применяется для обнаружения экзосом в моче для достижения низкого фонового шума.Исследовательская группа разработала нанокомпозит полупроводникового полимера послесвечения (ASPNC), который синтезируется путем электростатического притяжения между наночастицами полупроводникового полимера послесвечения (зонды LPP) и аптамерами, помеченными гасителями ¹³⁰ . Флуоресцентный сигнал АСПНК гасился из-за близкого расстояния между тушителями аптамеров и нанокомплексами. Из-за высокой аффинности связывания нокаутных аптамеров они будут взаимодействовать со специфическими мишенями на экзосомах (CD36, EpCAM, HER2 и MUC1), тем самым усиливая тушение в присутствии экзосом-мишеней (экзосомы HeLa).Флуоресцентный сигнал будет включаться за счет увеличения расстояния между тушителями аптамеров и наночастицами. Флуоресцентный сигнал оставался из-за его послесвечения, и, таким образом, сигнал можно было обнаружить после возбуждения, тем самым сводя к минимуму фоновый шум, создаваемый примесями. При обнаружении экзосом в культуральной среде клеток их эксперимент продемонстрировал снижение предела обнаружения (LOD) почти на два порядка по сравнению с обычными флуоресцентными обнаружениями ранее.Хотя аптамерные последовательности ASPNC могут быть легко изменены для достижения высокой гибкости для различных мишеней, выбор точных последовательностей является сложной задачей.

Очищаемый почками каталитический нанокластер золота

Биораспределение белков в организме человека зависит от гидродинамических диаметров белков. При почечной фильтрации белки диаметром менее 5 нм будут быстро выводиться с мочой, в то время как белки с диаметром более 15 нм будут предотвращены почечной фильтрацией ¹³³ .Используя эти различия, была разработана упрощенная, но инновационная технология обнаружения рака с помощью жидкой биопсии на основе мочи ¹³⁴ . В этом исследовании команда разработала комплекс, состоящий из пептида нейтравидина, связанного с ультрамалыми нанокластерами золота (AuNC). Пептидный линкер может быть разрезан протеазой, называемой матриксной металлопротеиназой (ММР), которая является биомаркером, высвобождаемым некоторыми типами опухолей, такими как рак толстой кишки (, рис. B, ). В присутствии ММР AuNC размером менее 5 нм будут выделяться из мочи в течение одного часа.Однако при отсутствии опухолей крупные комплексы AuNC (примерно 11 нм) не могут быть перенесены в почечную систему в течение часа. В качестве доказательства концепции комплексы вводили мышам с опухолями и без опухолей соответственно. В течение часа можно было наблюдать синий цвет мочи мышей, страдающих раком, в то время как в моче здоровых мышей не наблюдалось никаких изменений цвета. Точно так же комплекс и AuNC, не обнаруженные в течение четырех недель после инъекции, указывают на то, что организм очистился от них.Следовательно, не было никаких сообщений о токсичности. Хотя это исследование продемонстрировало большой потенциал для обнаружения рака, необходимы дополнительные исследования из-за участия сложных физиологических состояний у людей ¹³⁴ .

Обсуждение

Будущее использование микрофлюидики для выявления заболеваний

Методы разделения клеток, основанные на обычных антителах, могут обеспечить высокую специфичность и чувствительность. Тем не менее, они по-прежнему ограничены высокой стоимостью антител и возможным повреждением мишени в процессе мечения ^{114 , 135} .Из-за этих факторов в последнее десятилетие были разработаны многие безметочные микрофлюидные методы, такие как фракционирование с пережатым потоком, DLD, гидродинамическая фильтрация и инерционная микрофлюидика ^{109 , 114} . Среди них инерционная микрофлюидика является одним из наиболее многообещающих методов обнаружения на основе клеток, и уже было продемонстрировано несколько приложений для обнаружения заболеваний ^{136 — 138} . Однако для обнаружения наноразмерных биомаркеров, таких как электромобили, РНК и ДНК, могут быть более применимы другие принципы, такие как микрожидкостные устройства, изготовленные из наночастиц, или анализ на основе флуоресценции ¹³⁹ .

Роль искусственного интеллекта в приложениях POC

Клинические результаты, полученные в результате наблюдений, зависят от личного восприятия, что может привести к предвзятым или неточным оценкам ¹⁴⁰ . В современную эпоху многие люди оснащены портативными цифровыми технологиями, такими как смартфоны с камерами высокого разрешения, процессорами и сканерами. Эти компоненты были использованы для диагностики мочи POC, чтобы избежать колориметрической неправильной интерпретации, тем самым повышая чувствительность и специфичность ^{140 , 141} .Тем не менее, отсутствие колориметрической согласованности между различными моделями мобильных телефонов остается ключевой проблемой, которую необходимо решить ^{142 , 143} . Использование внешних аксессуаров смартфонов для обнаружения с целью унификации стандартов может быть одним из решений этой проблемы ¹⁴³ . Однако на данный момент ограниченное количество моделей телефонов могут поддерживать эти приложения, а внешние аксессуары также предоставляются за дополнительную плату ¹⁴⁴ . Несмотря на эти ограничения, ожидается, что искусственный интеллект с помощью портативных цифровых технологий сыграет важную роль в будущей разработке POC-тестов для жидкой биопсии на основе мочи.

Как тестировать, диагностировать и обнаруживать рак мочевого пузыря

Тщательный и точный диагноз является первым шагом в разработке плана лечения рака мочевого пузыря. В Центрах лечения рака Америки® (CTCA) наши эксперты по раку мочевого пузыря используют различные тесты и инструменты для диагностики этого заболевания и разработки индивидуальной стратегии лечения для каждого пациента. На протяжении всего лечения визуализирующие и лабораторные тесты используются для отслеживания размера опухоли (опухолей) и контроля реакции на лечение. и изменить план лечения, когда это необходимо.

Врачи могут заподозрить рак мочевого пузыря, если у пациента есть такие симптомы, как кровь в моче или боль при мочеиспускании, или если лабораторные анализы, проведенные по другой причине, показывают аномальные результаты.

Тесты для выявления рака мочевого пузыря

Чтобы обнаружить рак мочевого пузыря, врачи могут провести тесты, чтобы определить наличие определенных веществ, например крови, в моче. Тесты могут включать:

• Анализ мочи (поиск крови в моче)
• Цитология мочи (поиск аномальных клеток в моче)
• Посев мочи (ищет инфекцию, а не рак)

Для пациентов, у которых есть симптомы рака мочевого пузыря или у которых в прошлом был рак мочевого пузыря, новые тесты для выявления онкомаркеров в моче могут включать:

• UroVysion™ (ищет хромосомные изменения)
Тесты
• BTA (ищет антиген, ассоциированный с опухолью мочевого пузыря — BTA — который также известен как CFHRp)
• ImmunoCyt™ (ищет вещества муцина и карциноэмбрионального антигена, которые часто обнаруживаются на раковых клетках)
• NMP22 BladderChek ^® (ищет NMP22 — белок ядерного матрикса 22, уровень которого часто повышен у пациентов с раком мочевого пузыря)

Исследователи пока не знают, достаточно ли надежны эти тесты, чтобы их можно было использовать для скрининга, но они могут помочь выявить некоторые виды рака мочевого пузыря.

Большинство врачей рекомендуют цистоскопию для выявления рака мочевого пузыря, и ее часто проводят без анестезии. Во время этой процедуры врач вводит в мочеиспускательный канал длинную тонкую трубку с камерой, чтобы осмотреть внутреннюю часть мочевого пузыря на наличие новообразований и взять образец ткани (биопсию). Ткань изучается в лаборатории для поиска рака и получения дополнительной информации. Во время цистоскопии врачи могут также выполнять флуоресцентную цистоскопию или цистоскопию с синим светом, вводя активируемый светом препарат в мочевой пузырь и наблюдая, светятся ли какие-либо раковые клетки, когда они светят синим светом через трубку.

Врачи могут также заказать визуализирующие обследования, чтобы определить, распространился ли рак. Наиболее распространенные визуализирующие тесты включают в себя:

Магнитно-резонансная томография (МРТ) использует магниты и радиоволны для получения изображений внутренней части тела. Перед тестом контрастное вещество (краситель) вводится перорально или путем инъекции, чтобы сделать сканирование более четким.

Компьютерная томография (КТ) Сканирование использует рентгеновские лучи для получения изображений внутренней части тела. Пациенту может быть введено контрастное вещество в вену, чтобы сделать сканирование более четким.

Ультразвук использует звуковые волны для получения изображений внутренней части тела.

Работая над получением полной картины диагноза, врачи могут назначить трансуретральную резекцию опухоли мочевого пузыря (ТУРМП), которая представляет собой операцию по удалению опухоли и мышц рядом с ней для исследования. Эта процедура помогает им узнать больше о типе опухоли, о том, насколько глубоко она проросла в мочевой пузырь, и есть ли какие-либо другие важные факторы, которые необходимо знать для лечения.

Понимание инвазивности и степень

Два важных элемента информации, которые необходимо знать об этом конкретном раке, — это его инвазивность и степень.

Инвазивность описывает, насколько глубоко рак находится в стенке мочевого пузыря, что имеет решающее значение для определения лечения. Если рак находится во внутренних слоях клеток, он является неинвазивным или поверхностным. Если он врастает в более глубокие слои мочевого пузыря или распространяется на другие органы или лимфатические узлы, он является инвазивным.

Оценка

описывает, как клетки рака мочевого пузыря выглядят под микроскопом. Рак низкой степени злокачественности, также называемый высокодифференцированным раком, напоминает обычные клетки мочевого пузыря. Высокодифференцированные, низкодифференцированные или недифференцированные раки не так похожи на нормальные клетки мочевого пузыря, и они с большей вероятностью станут инвазивными или распространятся на другие части тела.

Инвазивные и высокозлокачественные опухоли могут быть труднее лечить, чем неинвазивные и низкозлокачественные. Им также может потребоваться другой вид лечения.

Также важно знать стадию рака или степень распространения рака. Если рак распространился на другие части тела, он называется метастатическим.

Раннее выявление и скрининг

Поскольку рак мочевого пузыря вызывает мочевые симптомы, такие как кровь в моче, его можно обнаружить на ранней стадии.