Папілома сечового міхура

Пов’язані терміни:

Новоутворення
Етретинувати
Рас
Мутація
Повторна хвороба
Форбол
Білок Р53
Оцтова кислота
Рецептор фактора росту фібробластів 3
Рак сечового міхура

Завантажити у форматі PDF

Про цю сторінку

Мас-спектрометрія інтактних біомолекул у ділянках тканин

Аналіз білка

Мас-спектрометрія використовувалась для аналізу білків у раковій тканині, включаючи молочну залозу, 26–30 простату, 10,31,32 нирки, 33 шкіри, 34 товсту кишку, 35 легенів, 36–40 яєчників, 41 та шлунок 42,43 як а також інші захворювання, такі як запальні захворювання кишечника, 44 S. aureus інфекція, 45 та саркоїдоз. 46 Метою більшості цих досліджень є ідентифікація білків та білкових сигнатур для поліпшення діагностики, прогнозу, прогнозування відповіді на лікування, а також визначення потенційних цільових препаратів.

IMS був використаний при класифікації папілярних пухлин сечового міхура на високий ступінь (HG) та низький ступінь (LG). 47 Ці типи пухлин раніше класифікували за трьома групами - G1, G2 та G3 - згідно з гістологією, але у 2004 р. Всесвітня організація охорони здоров’я ліквідувала групу середнього класу. Хоча пухлини високого та низького ступеня можна легко диференціювати на основі гістологічних характеристик, раніше класифіковані пухлини 2 ступеня виявились більш складними. Для кращого розмежування цієї групи на основі даних IMS 27 пухлин LG та 21 пухлин HG був сформований алгоритм опорних векторів, який потім застосовано до набору з 31 пухлини G2. У початковому навчальному наборі для груп LG та HG було отримано точність перехресної перевірки 97,82% та 96,54% відповідно. Класифікація зразків G2 позначила 23 зразки як LG і 8 як HG. Два уропатологи сліпо класифікували зразки, а результати порівнювали з класифікаціями IMS. З них 78,3% LG та 87,5% HG були правильно класифіковані. Подальший аналіз п’яти неправильно класифікованих зразків LG показав, що у трьох із цих пацієнтів протягом п’яти років прогресувала пухлина HG. Один неправильно класифікований зразок HG не показав рецидиву пухлини протягом п’яти років після спостереження.

Метабономіка у доклінічному фармацевтичному відкритті та розробці

Дональд Г. Робертсон,. Гленн Х. Кантор, у Довіднику з метабономіки та метаболоміки, 2007

9.5.4. Механізми

Потенційно одним із основних видів використання метабономіки буде розширене розуміння механізмів токсичності. Здатність метабономіки одночасно вивчати зміни багатьох метаболітів та використання методів хіміометрики для узагальнення або запиту даних роблять метабономіку особливо придатною для висунення нових гіпотез щодо механізмів. Хоча нові перевіряються механістичні гіпотези дуже потрібні, на сьогодні опубліковано порівняно мало досліджень. Запатентований характер роботи фармацевтичної промисловості свідчить про те, що може бути неопублікована механістична робота, але очевидно, що це недостатньо використаний аспект досліджень метабономіки та головний виклик на майбутнє.

Приклади трьох різних фармацевтичних компаній ілюструють використання метабономіки. Одним із прикладів є аналіз Мортішира-Сміта та ін. Антагоніста хемокінових рецепторів 5, який виявився гепатотоксичним [106]. Метабономічний аналіз показав виснаження проміжних продуктів циклу Кребса та появу середньоланцюгових дикарбонових кислот, які не є нормальними складовими сечі. Виявлення сечової дикарбонової ацидурії припустило гіпотезу про медикаментозне погіршення метаболізму жирних кислот; згодом гіпотеза була підтверджена іншими експериментами, в яких бета-окислення [3 H] пальмітинової кислоти до коротших ланцюгів жирних кислот знижувалось залежно від дози на зрізах печінки ex vivo. Це відбувалося при концентраціях сполуки набагато менших, ніж у тих, що пов'язані з явною токсичністю.

Нещодавно дослідники використовували метабономіку як частину оцінки ризику мураглітазару, агоніста PPAR-альфа та PPAR-гамма, який спричиняв дозозалежне збільшення кристалурії та посилення папілом сечового міхура та перехідних клітинних карцином, які були локалізовані конкретно у вентральній ділянці сечовий міхур самців щурів. Важливим питанням було те, чи може сполука спричинити подібну неоплазію у людей. Аналізи сечі з подальшою метабономікою сечі виявили зменшення двовалентних катіонів сечі та цитрату. Це призвело до гіпотези, згідно з якою знижена концентрація цитрату може спричинити зародження кристалів фосфату кальцію в сечі, які можуть тяжіти до вентральної частини сечового міхура та спричинити хронічне пошкодження тканин. Результати метабономіки були перевірені за допомогою специфічних сечових клінічних хімічних аналізів. Подальші дослідження підтвердили, що цей канцерогенний ефект сечового міхура був опосередкований сечокам’яною хворобою, пошкодженням уротелію та компенсаторною регенеративною гіперплазією уротелію, а не прямим впливом на уротелій [107, 108].

Метабономіка широко застосовується разом з іншими оміками в поточних дослідженнях механізмів ураження судин інгібіторами фосфодіестерази-4 (ФДЕ-4), як описано у розділі 9.5.2.3. Хоча чіткого механістичного зв'язку між змінами метаболітів сечі та мезентеріальними судинними змінами ще не встановлено, той факт, що вони трапляються та диференціюють тварин з ураженнями від тих, хто їх не мав, відкрив нові шляхи механістичного дослідження.

В інших дослідженнях інгібітор кінази PI-3 спричиняв незрозумілу смерть щурів при високих дозах. Дослідження метабономіки виявили серйозне і негайне підвищення рівня глюкози в сечі з подальшим збільшенням бета-гідроксибутирату. Це відбувалося на ранніх часових точках і не було виявлено у звичайних дослідженнях токсичності, які використовували заздалегідь обрані часові моменти для збору зразків пізніше [112].

В даний час консорціум COMET-2 створений з метою використання метабономіки для розуміння механізмів токсичності. Консорціум включає слідчих з Імперського коледжу в Лондоні, Pfizer, Bristol-Myers Squibb, Sanofi-Aventis та Servier. В даний час група досліджує механізми ниркового папілярного некрозу та індивідуальні зміни гепатотоксичності, що неможливо пояснити експозицією, цитохромом Р450 або відмінностями транспортера.

ВИРАЗНИЕ ПИСАННЯ

ДЕБОРА НАЗАРІАН, ДЖОШУА СМІТ, у Доказовому лікуванні на основі доказів, 2008 р.

ДЕМОНСТРОВАНИЙ ДИАПАЗОН ЗАСТОСОВНОСТІ

Виразне письмо серед хронічно хворих груп населення

Ефекти виразного письма також вивчались в інших медично хворих групах населення. Широкість зразків включала жінок, хворих на рак молочної залози (Stanton et al., 2002; Walker et al., 1999), пацієнтів з ревматоїдним артритом (Kelley et al., 1997), пацієнтів з фіброміалгією (Gillis et al., 2006; Smyth & Nazarian, 2006), ВІЛ (Mann, 2001; Petrie et al., 2004), чоловіки з діагнозом рак простати (Rosenberg et al., 2002), жінки з хронічним тазовим болем (Norman et al., 2004), пацієнти піддаються резекції папіломи сечового міхура (Solano et al., 2003) та пацієнтам із нирково-клітинною карциномою (de Moor et al., 2002). Хоча кілька з цих досліджень виявили сприятливі ефекти в результаті письмового втручання, багато з них мали більш однозначні результати.

Намагаючись пояснити ці суперечливі висновки у клінічних популяціях, нещодавній мета-аналіз вивчав ефекти письмового розкриття емоцій на результати здоров'я клінічних зразків у дев'яти дослідженнях (Frisina et al., 2004). Середньозважений розмір ефекту в клінічних популяціях становив d = 0,19, що свідчить про помірне покращення цих зразків. Крім того, ці аналізи припустили, що виразне втручання у письмовій формі дало більше покращення щодо фізичного, а не психологічного результатів здоров'я (Frisina et al., 2004). Результати цього мета-аналізу та мета-аналізу Сміта (1998) та Фраттаролі (2006) забезпечують важливе джерело інформації про параметри експресивного письмового втручання, яке потім може бути використано для вивчення його корисності в клінічному контексті. Загалом, дані свідчать про те, що виразне письмо можна використовувати в клінічних групах населення і воно має скромні, але досить надійні, сприятливі ефекти. Можливо, що так само важливо, є мало доказів потенційної шкоди від його використання при проведенні в умовах суворо контрольованих досліджень.

Дослідження ефективності та ефективності

Хоча попередні дослідження свідчать про те, що люди готові писати на особисті теми в лабораторії, переваги виразного письма були більш суперечливими, коли письмо проводилося за межами лабораторії чи медичної клініки. Це піднімає два окремі питання щодо завершення виразного письма поза клінічною обстановкою - доцільність (Чи дотримуватимуться люди інструкцій і виконувати вправу?) Та ефективність (Чи дає виразне письмо корисні результати, якщо проводиться поза традиційними обстановками?). Випробування на ефективність, проведені у суворо контрольованих та формалізованих умовах, продемонстрували сильний ефект виразного письма. Дослідники ще не продемонстрували ефективність цього втручання, використовуючи ту саму наукову строгість. Крім того, деякі результати також свідчать про те, що дотримання втручання може викликати особливе занепокоєння, коли письмо ведеться в менш структурованих умовах, таких як будинки учасників (наприклад, Gallagher & Maclachlan, 2002; Sheffield et al., 2002).

Різниця між дослідженнями ефективності та ефективності є важливою для досліджень втручання та результатів лікування (наприклад, Neal & Smyth, 2004). Дослідження ефективності оцінює результати лікування у суворо контрольованих умовах лабораторії. Дослідження ефективності демонструють, що лікування сприяє зміні клінічних умов або ситуацій, що стосуються реального життя. Хоча дослідження ефективності необхідне, щоб продемонструвати, що втручання відповідає за диференціальні зміни між оброблюваною групою та необробленою групою (внутрішня валідність), воно часто робить це за рахунок зовнішньої валідності (наприклад, Neal & Smyth, 2004). Таким чином, дослідження ефективності демонструє узагальненість втручання в більш різноманітних умовах, які менш структуровані, ніж високо контрольовані наукові умови лабораторії. Ефективність завдання структурованого виразного письма в натуралістичних умовах неясна. Винесення виразних записів із лабораторії та на місцях означає важливий крок на шляху до ефективності, який надзвичайно корисний для потенційних можливостей адміністрації.

Контрольоване випробування, проведене Хоккеймером та Смітом (2002), підтверджувало доцільність і ефективність багатокомпонентної книги з управління стресом, що здійснюється самостійно. Особи, хворих на астму, були випадковим чином віднесені до групи лікування або до групи контролю плацебо. Втручання в робочу книжку складалося з трьох компонентів: записаної на магнітофон вправи на глибоке дихання, когнітивно-поведінкового лікування та 20-хвилинної письмової вправи на розкриття емоцій. Відповідна робоча книга з плацебо складалася з трьох наборів паралельних вправ, які відрізнялись за змістом, але не за процесом. Учасники виконували вправи з робочої книги вдома протягом 4 тижнів, і експериментатори не зв’язувались та не підказували їм. Результати показали, що група лікування значно покращила показники функції легенів після заповнення робочої книги (порівняно з групою плацебо; Hockemeyer & Smyth, 2002).

Вплив на здоров'я пренатального та раннього життя миш'яку

Кетрін А. Бейлі, Ребекка К. Фрай, у Довіднику з токсикології миш'яку, 2015 р.

17.3.1.1 Епігенетичні та геномні зміни у експериментальних тварин

Група Уолкеса також розробила модель експозиції миш'яку протягом усього життя у мишей CD1, в якій миші піддавалися впливу 0, 12 та 24 ppm iAs (III), починаючи як у самців, так і у самок за 2 тижні до розмноження, у самок під час вагітності та годування груддю, а у отриманого потомства до 2-річного віку [97]. Ці впливи призвели до залежного від дози збільшення пухлин у самців та самок мишей у подібних мішенях, як це спостерігалося лише після внутрішньоутробного впливу миш’яку, за винятком того, що пухлини, пов’язані з експозицією протягом усього життя, були більш агресивними, що може відображати кумулятивні ефекти пренатального та постнатальний вплив [97] .

Важливо зазначити, що канцерогенні ефекти, що спостерігаються у цих мишей, що зазнали трансплацентарно, багато в чому порівнянні з тими, що спостерігаються в популяціях людей, що зазнали впливу миш'яку на ранніх термінах життя, а саме: (1) пренатальне/раннє опромінення є особливо чутливим періодом до впливу миш'яку, (2) опромінення в цей період є достатнім, щоб викликати підвищений ризик розвитку раку в подальшому житті, і (3) рак розвивається в декількох органах залежно від статі. Ці трансплацентарні моделі також ілюструють, що пренатальний вплив миш'яку може мати ініціюючий ефект, а також посилити пухлинову дію інших хімічних речовин.

Разом ці результати є інформативними, оскільки вказують на те, що естроген-реагуючі шляхи можуть відігравати роль в опосередкованому миш'яком канцерогенезі, і що метилювання ДНК аберрантного промотора основних цільових генів, таких як Er-α, пов'язане зі зміненою експресією генів та розвитком раку, пренатальний вплив миш’яку. Враховуючи подібність між раннім впливом миш’яку та розвитком раку в зрілому віці між цими моделями тварин і популяціями людей, цілком можливо, що такі моделі тварин дають уявлення про молекулярні механізми, що лежать в основі розвитку прихованих захворювань, пов’язаних з пренатальним впливом на людей. . Однак слід підкреслити, що в цих моделях виявлено кореляційний, а не причинний зв’язок між зміненим метилюванням ДНК промотору (наприклад, Er-α), аномалією експресії генів та розвитком захворювання. Припускаючи, що змінене метилювання ДНК є початковою подією у зміні експресії ключового гена, такого як Er-α, точний механізм, за допомогою якого пренатальний вплив миш'яку змінює метилом ДНК, невідомий, а також роль інших епігенетичних модифікацій, тобто в цьому процесі можуть відтворюватися гистонові PTM та мікроРНК.

Взяті разом, тваринні моделі захворювання, викликаного миш'яком, підтверджують, що перепрограмування плода може бути загальним і важливим зв'язком між вродженим впливом iAs в дородовий період та затримкою розвитку як ракових, так і неракових НИЗ.

Практика токсикологічної патології

3.4 Оцінка канцерогенності

Як зазначалося вище, десятиліттями зростає визнання того, що дворічні дослідження канцерогенності гризунів, проведені на мишах та щурах дикого типу, дають позитивні результати для багатьох хімічних речовин, які не становлять ризику для раку людини, і не дозволяють ідентифікувати деякі відомі канцерогени людини. Для оцінки ризику канцерогенності для людини потрібні кращі неклінічні моделі. Генетично модифіковані моделі мишей, схильні до розвитку хімічно індукованої неоплазії, були створені в 1990-х роках як альтернатива стандартним дворічним дослідженням канцерогенності. Ці моделі GEM дозволяють оцінювати канцерогенний потенціал із використанням меншої кількості тварин із скороченою (від 6 до 9 місяців) тривалістю дозування та меншою частотою незрозумілих спонтанних новоутворень. У 1997 р. Міжнародна конференція з гармонізації технічних вимог до реєстрації фармацевтичних препаратів для людського використання (ICH) доопрацювала нормативні вказівки, що дозволяють замінити коротко- або середньострокове дослідження канцерогенності in vivo в одній із цих альтернативних моделей GEM однією з два дворічні дослідження канцерогенності (миші або щури), які зазвичай потрібні для оцінки канцерогенності малих молекул, призначених для хронічного застосування у людей.

Модель миші rasH2 (CByB6F1-Tg (HRAS) 2Jic; Модель 1178, Taconic Farms, Inc., Germantown, NY, USA) містить приблизно три копії природного людського онкогену Ha-ras під контролем людського гена Ha-ras промотор, вставлений в тандемі в геном миші. Надмірна експресія онкогену посилює проліферацію клітин і схиляє мишу rasH2 до прискореного канцерогенезу порівняно з однолітками дикого типу. Миша rasH2 широко прийнята для оцінки канцерогенності генотоксичних та негенотоксичних сполук, що вводяться перорально або ін’єкційно (але не місцево), і тому є поточною альтернативною моделлю канцерогенності для більшості невеликих органічних сполук, що розробляються як потенційні фармацевтичні препарати. Оскільки мишей, що несуть трансген людського Ha-ras, неможливо візуально відрізнити від одноколесників дикого типу, усіх мишей rasH2, які будуть використані для досліджень, що відповідають належній лабораторній практиці (GLP), постачальник генотипує для забезпечення присутності трансгену. Хімічною речовиною для позитивного контролю, рекомендованою Комітетом ILSI HESI ACT, є MNU (75 мг/кг у цитратному буфері, рН 4,0), але також використовували уретан (1000 мг/кг внутрішньовенно в/в дні 1, 3 та 5).

Моделі мишей Xpa -/- містять мутовану, нефункціональну форму гена пігментної ксеродерми (Xpa), яка зазвичай кодує білок висічення ДНК-нуклеотидів. Ці миші більш сприйнятливі, ніж миші дикого типу, до мутагенних канцерогенів людини при лікуванні протягом 9 місяців. Намагаючись збільшити чутливість моделі Xpa -/- до канцерогенних хімічних речовин, мишей Xpa -/- схрещували з гетерозиготними мишами-нокаутами p53 +/−, отримуючи мишей Xpa -/- p53 +/− з функціональними дефіцитами двох ДНК ремонтні механізми. Жодна модель не прийнята для використання в оцінці ризику канцерогенності фармацевтичних препаратів.

Дослідження, проведені на мишах p53 +/−, rasH2 та мишах Tg.AC, зараз прийняті у всьому світі для підтримки ідентифікації небезпеки канцерогенності при реєстрації нових фармацевтичних продуктів. В даний час модель миші rasH2 є найбільш часто використовуваною альтернативною моделлю in vivo для оцінки канцерогенності фармацевтичних препаратів, оскільки FDA вважає, що модель миші p53 +/− придатна лише для сполук, які є позитивними у стандартній батареї аналізу генотоксичності та Tg .AC миша приймається лише в тому випадку, якщо сполука вводиться місцево і призначена для місцевого використання на людині. Незважаючи на прийняття деяких із цих моделей GEM протягом більше десяти років, фармацевтична промисловість повільно використовує ці альтернативні моделі для оцінки канцерогенності нових кандидатів у фармацевтику.

Досвід FDA з використанням альтернативних моделей мишей для тестування канцерогенності наведено в таблиці 12.2. Моделі p53 +/− та rasH2 мають нижчі показники позитивної відповіді, ніж у дворічних біологічних дослідженнях на гризунах дикого типу, дають менше хибнопозитивних результатів, які не мають значення для оцінки ризику для людини, коштують значно менше, вимагають менше тварин, ніж звичайні 2-річні біопроби та забезпечують більшу гнучкість у термінах проведення досліджень. Побоювання щодо використання цих короткочасних моделей GEM включають обмежені історичні дані контролю та побоювання, що позитивний результат новоутворення в альтернативній моделі може розглядатися інакше, ніж позитивний результат у стандартному дворічному дослідженні гризунів. Детальніше обговорення дизайну та інтерпретації альтернативних моделей GEM для тестування канцерогенності див. В Оцінці канцерогенності (Глава 27).

ТАБЛИЦЯ 12.2. Альтернативні дослідження канцерогенності з використанням моделей генетично сконструйованих мишей (GEM), представлених для підтримки реєстрації продуктів a