Novel Spectrometric Methods in Detection of Prostate Cancer and Urinary Tract Infection
Roine, Antti (2014)
Roine, Antti
Tampere University Press
2014
Kirurgia - Surgery
Lääketieteen yksikkö - School of Medicine
This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Väitöspäivä
2014-06-06
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:ISBN:978-951-44-9470-3
https://urn.fi/URN:ISBN:978-951-44-9470-3
Tiivistelmä
Eturauhassyöpä on suomalaisten miesten yleisin syöpä ja tärkeä syöpäkuolleisuuden aiheuttaja. Suuri joukko kasvaimista on indolentteja muotoja, jotka eivät edes aiheuta oireita potilaan elinaikana. Toisaalta on olemassa hyvin aggressiivisista, henkeä uhkaavista syövistä koostuva alaryhmä. Prostataspesifinen antigeeni on herkkä testi havaitsemaan eturauhassyövän, mutta se ei kykene erottamaan aggressiivisia ja indolentteja syöpiä, mikä johtaa tarpeettomaan koepalojen ottamiseen ja ylidiagnostiikkaan. Näin ollen eturauhassyövän diagnostiikassa on olemassa tarve uusille työkaluille.
Virtsatieinfektio on yleinen tulehdussairaus, johon liittyy merkittäviä kuluja ja sairastuvuutta. Sen diagnostiikka perustuu aikaa vievään bakteeriviljelyyn. Pikadiagnostiikassa ainoa laajasti käytetty menetelmä on virtsan liuskatesti, jonka suorituskyky on puutteellinen. Pikatesti, joka kertoisi taudinaiheuttajan, parantaisi virtsatieinfektioiden hoitoa.
Polyamiinit ovat solujen ja bakteerien kasvulle välttämättömiä molekyylejä. Niiden roolia syövissä on tutkittu laajasti ja kohonneita pitoisuuksia on todettu elimistön nestetiloissa, mikä mahdollistaa niiden käyttämisen syöpämerkkiaineina. Nestekromatografia- massaspektrometria (LC-MS) on herkkä ja tarkka menetelmä polyamiinipitoisuuksien määrittämiseen mutta, sen soveltuvuus kliiniseen käyttöön on huono.
Koirakokeet ovat osoittaneet, että on mahdollista havaita syöpä hajuaistiin perustuen. Elektroninen nenä (eNose) on nisäkkään hajuaistin keinotekoinen vastine. Sen on osoitettu kykenevän havaitsemaan syöpiä sekä virtsatieinfektion.
Tämän väitöstutkimuksen tavoitteena oli osoittaa eNosen kyky havaita eturauhassyöpä solumallissa (Tutkimus I), sekä virtsasta (Tutkimus III). Lisäksi kehitimme uuden menetelmän polyamiinien mittaamiseksi virtsasta (Tutkimus II) ja tutkimme eNosen kykyä havaita yleisimpiä virtsatieinfektioiden aiheuttajia (Tutkimus IV).
Tutkimuksessa I vertasimme eturauhassyöpälinjaa LNCaPia ja hyvänlaatuisen liikakasvun mallia EP-156T. eNose erotti nämä solut toisistaan ja LNCaP näytti muuttavan elatusnesteen hajua. Tutkimuksessa II kehitimme uuden LC-MS menetelmän 14 polyamiinin samanaikaiseen havaitsemiseen terveiltä ja eturauhassyöpää sairastavilta potilailta. Löysimme kaksi molekyyliä, diasetyylikadaveriinin ja diasetyyliputreskiinin, joiden olemassaoloa ihmisen virtsassa ei ole aiemmin dokumentoitu. Julkaisemattomassa tutkimuksessa olemme todenneet eNosen kyvyn havaita polyamiineja vedestä millimolaarisina konsentraatioina. Tutkimuksessa III analysoimme 50 eturauhassyöpää ja 15 prostatan hyvänlaatuista hyperplasiaa sairastavan henkilön virtsanäytteen eNosella. eNosen erotuskyky oli vertailukelpoinen kirjallisuudessa esitettyihin käytössä oleviin syöpämerkkiaineisiin. Tutkimuksessa IV osoitimme eNosen kyvyn erottaa neljä yleisintä virtsatieinfektion aiheuttajaa.
Tuloksemme osoittavat eNosen kyvyn havaita eturauhassyöpä virtsasta. Polyamiinit osallistunevat syövän hajun muodostumiseen, sillä eNose havaitsee polyamiineja vesiliuoksista samanlaisina pitoisuuksina kuin niitä esiintyy LC-MS:llä mitattuna eturauhassyöpäpotilaiden virtsassa. eNose erottelee bakteereita korkealla herkkyydellä ja tarkkuudella. Tällä perusteella on mahdollista, että eNose kykenee havaitsemaan virtsatieinfektion suoraan virtsasta. Nämä tulokset vaativat lisätutkimuksia eNosesta niin syöpien kuin infektioiden toteamisessa.
Virtsatieinfektio on yleinen tulehdussairaus, johon liittyy merkittäviä kuluja ja sairastuvuutta. Sen diagnostiikka perustuu aikaa vievään bakteeriviljelyyn. Pikadiagnostiikassa ainoa laajasti käytetty menetelmä on virtsan liuskatesti, jonka suorituskyky on puutteellinen. Pikatesti, joka kertoisi taudinaiheuttajan, parantaisi virtsatieinfektioiden hoitoa.
Polyamiinit ovat solujen ja bakteerien kasvulle välttämättömiä molekyylejä. Niiden roolia syövissä on tutkittu laajasti ja kohonneita pitoisuuksia on todettu elimistön nestetiloissa, mikä mahdollistaa niiden käyttämisen syöpämerkkiaineina. Nestekromatografia- massaspektrometria (LC-MS) on herkkä ja tarkka menetelmä polyamiinipitoisuuksien määrittämiseen mutta, sen soveltuvuus kliiniseen käyttöön on huono.
Koirakokeet ovat osoittaneet, että on mahdollista havaita syöpä hajuaistiin perustuen. Elektroninen nenä (eNose) on nisäkkään hajuaistin keinotekoinen vastine. Sen on osoitettu kykenevän havaitsemaan syöpiä sekä virtsatieinfektion.
Tämän väitöstutkimuksen tavoitteena oli osoittaa eNosen kyky havaita eturauhassyöpä solumallissa (Tutkimus I), sekä virtsasta (Tutkimus III). Lisäksi kehitimme uuden menetelmän polyamiinien mittaamiseksi virtsasta (Tutkimus II) ja tutkimme eNosen kykyä havaita yleisimpiä virtsatieinfektioiden aiheuttajia (Tutkimus IV).
Tutkimuksessa I vertasimme eturauhassyöpälinjaa LNCaPia ja hyvänlaatuisen liikakasvun mallia EP-156T. eNose erotti nämä solut toisistaan ja LNCaP näytti muuttavan elatusnesteen hajua. Tutkimuksessa II kehitimme uuden LC-MS menetelmän 14 polyamiinin samanaikaiseen havaitsemiseen terveiltä ja eturauhassyöpää sairastavilta potilailta. Löysimme kaksi molekyyliä, diasetyylikadaveriinin ja diasetyyliputreskiinin, joiden olemassaoloa ihmisen virtsassa ei ole aiemmin dokumentoitu. Julkaisemattomassa tutkimuksessa olemme todenneet eNosen kyvyn havaita polyamiineja vedestä millimolaarisina konsentraatioina. Tutkimuksessa III analysoimme 50 eturauhassyöpää ja 15 prostatan hyvänlaatuista hyperplasiaa sairastavan henkilön virtsanäytteen eNosella. eNosen erotuskyky oli vertailukelpoinen kirjallisuudessa esitettyihin käytössä oleviin syöpämerkkiaineisiin. Tutkimuksessa IV osoitimme eNosen kyvyn erottaa neljä yleisintä virtsatieinfektion aiheuttajaa.
Tuloksemme osoittavat eNosen kyvyn havaita eturauhassyöpä virtsasta. Polyamiinit osallistunevat syövän hajun muodostumiseen, sillä eNose havaitsee polyamiineja vesiliuoksista samanlaisina pitoisuuksina kuin niitä esiintyy LC-MS:llä mitattuna eturauhassyöpäpotilaiden virtsassa. eNose erottelee bakteereita korkealla herkkyydellä ja tarkkuudella. Tällä perusteella on mahdollista, että eNose kykenee havaitsemaan virtsatieinfektion suoraan virtsasta. Nämä tulokset vaativat lisätutkimuksia eNosesta niin syöpien kuin infektioiden toteamisessa.
Kokoelmat
- Väitöskirjat [4984]