Assessment of Urine and Serum Exosomes as Biomarkers for the Diagnosis of Bladder Cancer

Farhan Hussein Kalaf; Manal Kamal Rasheed; Mohammed Bassil Ismail

doi:10.54133/ajms.v6i2.758

المؤلفون

Farhan Hussein Kalaf Department of Clinical Biochemistry, College of Medicine, University of Baghdad, Baghdad, Iraq https://orcid.org/0009-0006-0109-8267
Manal Kamal Rasheed Department of Clinical Biochemistry, College of Medicine, University of Baghdad, Baghdad, Iraq
Mohammed Bassil Ismail Department of Urology, College of Medicine, University of Baghdad, Baghdad, Iraq

DOI:

https://doi.org/10.54133/ajms.v6i2.758

الكلمات المفتاحية:

Bladder cancer، Extracellular vesicle، Serum exosome، Urine exosome

الملخص

خلاصة:

الخلفية: سرطان المثانة (BC) هو الورم الخبيث الأكثر شيوعاً في المسالك البولية، وعاشر أكثر الأورام الخبيثة شيوعاً في جميع أنحاء العالم، حيث تقدر نسبة الذكور إلى الإناث بـ 4:1. الأشخاص الأكثر تأثراً هم الرجال. وفي العراق، يحتل سرطان المثانة المرتبة الثامنة بين السرطانات لدى النساء والرابعة بين الأورام الخبيثة لدى الرجال. الإكسوسومات عبارة عن حويصلات نانوية يبلغ قطرها 40-100 نانومتر والتي يتم إطلاقها مباشرة من غشاء البلازما أثناء تبرعمها أو دمجها مع غشاء البلازما بواسطة أجسام متعددة الحويصلات. تحتوي غالبية السوائل البيولوجية، بما في ذلك الدموع، وغسل القصبات الهوائية، والسائل الأمنيوسي، والدم، والبول، والاستسقاء، على هذه الهياكل الكروية أو على شكل كوب.

الأهداف: تقييم نسبة الأكسوزومات المصلية والأكسوزومات البولية لدى مرضى سرطان المثانة البولية وكذلك تأثير التغيرات في هذه المادة النانوية على المرض.

المواد والطرق: في الفترة من كانون الثاني 2023 إلى حزيران 2023، تم جمع ما مجموعه 45 عينة من الدم والبول من أشخاص تم تشخيص إصابتهم بسرطان المثانة في مستشفى غازي الحريري للجراحة التخصصية. شملت هذه العينات 45 فرداً من الذكور والإناث، متفاوتة في الأعمار، بالإضافة إلى 45 فرداً ضابطاً. تم إخضاع العينات لطريقة تحليل ELISA لتحديد النسبة المئوية للإكسوسومات الموجودة في مصل وبول الأشخاص المصابين والخالي من المرض.

النتيجة كان متوسط Exosomes المصل والبول في مجموعة المرضى (14.18 ± 2.62، 20.04 ± 4.67) أعلى بكثير من المتوسط في المجموعة الضابطة (8.21 ± 1.35، 8.94 ± 1.74)، قيمة p <0.001 وقيمة p <0.001 ، على التوالى. كان لدى Exosome في المصل علاقة إيجابية معتدلة مع Exosome في البول (r 0.45، P <0.001 [.

الخلاصة: يمكننا استخدام مصل الإكسوزوم و الإكسوزوم في البول كعلامة حيوية للكشف عن سرطان المثانة، و الإكسوزوم في البول هو الأفضل.

الكلمة المفتاحية: سرطان المثانة، إكسوسوم المصل، إكسوسوم البول.

التنزيلات

المراجع

Afonso J, Gonçalves C, Costa M, Ferreira D, Santos L, Longatto-Filho A, Baltazar F. Glucose metabolism reprogramming in bladder cancer: hexokinase 2 (HK2) as prognostic biomarker and target for bladder cancer therapy. Cancer. 2023;15(3):982. doi: 10.3390/cancers15030982. DOI: https://doi.org/10.3390/cancers15030982

Saginala K, Barsouk A, Aluru JS, Rawla P, Padala SA, Barsouk A. Epidemiology of bladder cancer. Med Sci. 2020;8(1):15. doi: 10.3390/medsci8010015.

Richters A, Aben KK, Kiemeney LA. The global burden of urinary bladder cancer: an update. World J Urol. 2020;38:1895-904. doi: 10.1007/s00345-019-02984-4. DOI: https://doi.org/10.1007/s00345-019-02984-4

Zhu S, Yu W, Yang X, Wu C, Cheng F. Traditional classification and novel subtyping systems for bladder cancer. Front Oncol. 2020;10:102. doi: 10.3389/fonc.2020.00102. DOI: https://doi.org/10.3389/fonc.2020.00102

Saginala K, Barsouk A, Aluru JS, Rawla P, Padala SA, Barsouk A. Epidemiology of bladder cancer. Med Sci. 2020;8(1):15. doi: 10.3390/medsci8010015. DOI: https://doi.org/10.3390/medsci8010015

Lenis AT, Lec PM, Chamie K. Bladder cancer: a review. JAMA. 2020;324(19):1980-1991. doi: 10.3390/medsci8010015. DOI: https://doi.org/10.1001/jama.2020.17598

Wong VK, Ganeshan D, Jensen CT, Devine CE. Imaging and management of bladder cancer. Cancers. 2021;13(6):1396. doi: 10.3390/cancers13061396. DOI: https://doi.org/10.3390/cancers13061396

Ng K, Stenzl A, Sharma A, Vasdev N. Urinary biomarkers in bladder cancer: A review of the current landscape and future directions. Urol Oncol. 2021;39(1):41-51. doi: 10.1016/j.urolonc.2020.08.016. DOI: https://doi.org/10.1016/j.urolonc.2020.08.016

Liang H, Yang Q, Zhang Y, Sun H, Fu Q, Diao T, et al. Development and validation of a predictive model for the diagnosis of bladder tumors using narrow band imaging. J Cancer Res Clin Oncol. 2023;149(17):15867-15877. doi: 10.1007/s00432-023-05355-0. DOI: https://doi.org/10.1007/s00432-023-05355-0

Shrivastava SR, Shrivastava PS. Strengthening rural medical education in the undergraduate training period. Med J Babylon. 2021;18(4):277. doi: 10.4103/mjbl.mjbl_13_22. DOI: https://doi.org/10.4103/MJBL.MJBL_13_22

Elsharkawi F, Elsabah M, Shabayek M, Khaled H. Urine and serum exosomes as novel biomarkers in detection of bladder cancer. Asian Pac J Cancer Prevent. 2019;20(7):2219. doi: 10.31557/apjcp.2019.20.7.2219.

Roy S, Das A, Jahan N, Chatterjee N. Dynamicity of exosomes as immuno-oncological biomarkers in secondary metastasis and cancer therapy. Authorea Preprints. 2020. doi: 10.22541/au.159225412.23207274. DOI: https://doi.org/10.22541/au.159225412.23207274

Lee N, Canagasingham A, Bajaj M, Shanmugasundaram R, Hutton A, Bucci J, et al. Urine exosomes as biomarkers in bladder cancer diagnosis and prognosis: From functional roles to clinical significance. Front Oncol. 2022;12:1019391. doi: 10.3389/fonc.2022.1019391.

Tatischeff I. Current search through liquid biopsy of effective biomarkers for early cancer diagnosis into the rich cargoes of extracellular vesicles. Int J Mol Sci. 2021;22(11):5674. doi: 10.3390/ijms22115674. DOI: https://doi.org/10.3390/ijms22115674

Ibraheem NIA, Ali RH, Ismail MB. Kidney functions and electrolyte disturbance among Iraqi patients with bladder cancer. J Fac Med Bagdad. 2023. doi: 10.32007/jfacmedbagdad.6441985. DOI: https://doi.org/10.32007/jfacmedbagdad.6441985

Abood RA, Abdahmed KA, Mazyed SS. Epidemiology of different types of cancers reported in Basra, Iraq. Sultan Qaboos Univ Med J. 2020;20(3):e295. doi: 10.18295/squmj.2020.20.03.008. DOI: https://doi.org/10.18295/squmj.2020.20.03.008

Hadji M, Rashidian H, Marzban M, Naghibzadeh-Tahami A, Gholipour M, Mohebbi E, et al. Opium use and risk of bladder cancer: a multi-centre case-referent study in Iran. Int J Epidemiol. 2022;51(3):830-838. doi: 10.1093/ije/dyac031. DOI: https://doi.org/10.1093/ije/dyac031

Janković S, Radosavljević V. Risk factors for bladder cancer. Tumorigenesis. 2007;93(1):4-12. doi: 10.1177/030089160709300102. DOI: https://doi.org/10.1177/030089160709300102

Abdolahinia Z, Pakmanesh H, Mirzaee M, Bazrafshan A, Bafti MS, Shahesmaeili A. Opium and cigarette smoking are independently associated with bladder cancer: the findings of a matched case-control study. Asian Pac J Cancer Prevent. 202;22(10):3385. doi: 10.31557/apjcp.2021.22.10.3385. DOI: https://doi.org/10.31557/APJCP.2021.22.10.3385

Tenchov R, Sasso JM, Wang X, Liaw WS, Chen CA, Zhou QA. Exosomes─ nature’s lipid nanoparticles, a rising star in drug delivery and diagnostics. ACS Nano. 2022;16(11):17802-17846. doi: 10.1021/acsnano.2c08774. DOI: https://doi.org/10.1021/acsnano.2c08774

Elsharkawi F, Elsabah M, Shabayek M, Khaled H. Urine and serum exosomes as novel biomarkers in detection of bladder cancer. Asian Pac J Cancer Prevent. 2019;20(7):2219. doi: 10.31557/apjcp.2019.20.7.2219. DOI: https://doi.org/10.31557/APJCP.2019.20.7.2219

Lee N, Canagasingham A, Bajaj M, Shanmugasundaram R, Hutton A, Bucci J, et al. Urine exosomes as biomarkers in bladder cancer diagnosis and prognosis: From functional roles to clinical significance. Front Oncol. 2022;12:1019391. doi: 10.3389/fonc.2022.1019391. DOI: https://doi.org/10.3389/fonc.2022.1019391