Актуальность. Рак мочевого пузыря — широко распространенное заболевание, характеризующееся высокой онкоспецифической смертностью и высокой стоимостью лечения. Поиск доступных и достоверных биологических маркеров для ранней диагностики уротелиальных карцином является актуальной задачей онкоурологии. Одним из перспективных направлений повышения эффективности диагностики рака мочевого пузыря представляется использование возможностей клинической метаболомики.

Цель исследования — изучение возможности оценки содержания различных аминокислот и их метаболитов в сыворотке крови для диагностики рака мочевого пузыря.

Материалы и методы. Изучались концентрации 28 аминокислот и их метаболитов в сыворотке крови у 18 больных уротелиальным раком и 20 представителей контрольной группы без онкологического анамнеза. Проводили сбор анамнеза, стандартный онкологический скрининг и забор крови для выполнения лабораторных анализов.

Результаты. Выделены 4 метаболома (глицин, фенилаланин, аспарагин и треонин), концентрация которых в сыворотке крови достоверно меняется у пациентов с уротелиальным раком. Указанные метаболомы могут рассматриваться как потенциальные биомаркеры уротелиального рака.

Заключение. Изучение сывороточного содержания указанных четырех аминокислот представляется наиболее перспективными для выделения потенциального биомаркера уротелиального рака.

bladder cancerurothelial carcinomaamino acidsbiomarkermetabolomicsрак мочевого пузыряуротелиальная карциномааминокислотыбиомаркерметаболомика1.Al-Attar TKh. Small bowel reconstruction of the urinary organs [dissertation]. Ufa; 2022. 306 p.Ал-Аттар Т.Х. Тонкокишечная реконструкция мочевыводящих органов. дис. … д-ра мед. наук. Уфа, 2022. 306 с.2.Ryndin AA, Zaitseva LA, Shishlo IF, et al. Predicting the likelihood of severe complications in the postoperative period of radical cystectomy. News of surgery. 2018;26(4):447–456. DOI: 10.18484/2305-0047.2018.4.447Рындин А.А., Зайцева Л.А., Шишло И.Ф., и др. Прогнозирование вероятности тяжелых осложнений в послеоперационном периоде радикальной цистэктомии // Новости хирургии. 2018. T. 26, № 4. С. 447–456. DOI: 10.18484/2305-0047.2018.4.4473.Sukonko OG, Ryndin AA, Rolevich AI, et al. Predictive model of probability of postoperative 90-day mortality after radical cystectomy. Oncology journal. 2018;12(1(45)):55–62.Суконко О.Г., Рындин А.А., Ролевич А.И., и др. Прогностическая модель вероятности 90-дневной летальности после радикальной цистэктомии // Онкологический журнал. 2018. Т. 12, № 1(45). С. 55–62.4.Vozianov SA, Shamraev SN, Stus VP, et al. Prediction of early postoperative complications of radical cystectomy with various methods of urinary diversion using mathematical modeling methods. Urology. 2018;22(3(86)):22–30. (In Russ.) DOI: 10.26641/2307-5279.22.3.2018.143270Возианов С.А., Шамраев С.Н., Стусь В.П., и др. Прогнозирование ранних послеоперационных осложнений радикальной цистэктомии с различными способами деривации мочи при помощи методов математического моделирования // Урология. 2018. Т. 22, № 3(86). С. 22–30. DOI: 10.26641/2307-5279.22.3.2018.1432705.Borzov KA, Valiev AK, Musaev ER, Kulaga AV. Surgical treatment tactics for patients with metastases of renal cancer in the spine. Sarcomas of Bones, Soft Tissues and Skin Tumors. 2018;(2):14–27. (In Russ.)Борзов К.А., Валиев А.К., Мусаев Э.Р., Кулага А.В. Выбор тактики хирургического лечения пациентов с метастазами рака почки в позвоночнике // Саркомы костей, мягких тканей и опухоли кожи. 2018. № 2. С. 14–27.6.Zakharova NB, Ponukalin AN, Skriptsova SA. The prospects for application of biomarker “vascular endothelial growth factor” in predicting the treatment outcomes of bladder cancer. Saratov Scientific Medical Journal. 2018;14(2):268–272. (In Russ.)Захарова Н.Б., Понукалин А.Н., Скрипцова С.А. Перспективы применения биомаркера «фактор роста эндотелия сосудов» при прогнозировании исходов лечения рака мочевого пузыря // Саратовский научно-медицинский журнал. 2018. Т. 14, № 2. С. 268–272.7.Jikia EL, Kulinich TM, Zakharenko MV, Bozhenko VK. Molecular markers in non-muscle-invasive bladder cancer. Bulletin of the Russian Scientific Center for Roentgen Radiology. 2019;19(4):63–84. (In Russ.)Джикия Е.Л., Кулинич Т.М., Захаренко М.В., Боженко В.К. Молекулярные маркеры при мышечно-неинвазивном раке мочевого пузыря // Вестник Российского научного центра рентгенорадиологии. 2019. Т. 19, № 4. С. 63–84.8.Osmanov YuI, Kogan EA, Rapoport LM, et al. Stem cell markers and their prognostic value in urothelial carcinomas of the urinary system. Urology. 2019;2:40–49. (In Russ.) DOI: 10.18565/urology.2019.2.40-49Османов Ю.И., Коган Е.А., Рапопорт Л.М., и др. Маркеры стволовых клеток и их прогностические значения в уротелиальных карциномах мочевыделительной системы // Урология. 2019. № 2. С. 40–49. DOI: 10.18565/urology.2019.2.40-499.Lokhov PG, Balashova EE, Trifonova OP, et al. Ten years of the Russian metabolomics: history of development and achievements. Biomedical Chemistry. 2020;66(4):279–293. (In Russ.) DOI: 10.18097/PBMC20206604279Лохов П.Г., Балашова Е.Е., Трифонова О.П., и др. Десять лет российской метаболомике: история развития и основные результаты // Биомедицинская химия. 2020. Т. 66, 4. С. 279–293. DOI: 10.18097/PBMC2020660427910.Govorov IE, Kalinina EA, Sitkin SI, et al. Metabolomic biomarkers of gynecological malignancy. Treatment and Prevention. 2018;8(3):54–60. (In Russ.) DOI: 10.1038/nrneph.2011.152Говоров И.Е., Калинина Е.А., Ситкин С.И., и др. Метаболомные маркеры онкогинекологических заболеваний // Лечение и профилактика. 2018. Т. 8, № 3. С. 54–60. DOI: 10.1038/nrneph.2011.15211.Giannopoulou A, Velentazas A, Konstantakou EG, et al. Revisiting histone deacetylases in human tumorigenesis: the paradigm of urothelial bladder cancer. Int J Mol Sci. 2019;20(6):1291. DOI: 10.3390/ijms20061291Giannopoulou A., Velentazas A., Konstantakou E.G., et al. Revisiting histone deacetylases in human tumorigenesis: the paradigm of urothelial bladder cancer // Int J Mol Sci. 2019. Vol. 20, No. 6. P. 1291. DOI: 10.3390/ijms2006129112.Abbaoui B, Lucas ChR, Riedl KM, et al. Cruciferous vegetables, isothiocyanates and bladder cancer prevention. Mol Nutr Food Res. 2018;62(18):1800079. DOI: 10.1002/mnfr.201800079Abbaoui B., Lucas Ch.R., Riedl K.M., et al. Cruciferous vegetables, isothiocyanates and bladder cancer prevention // Mol Nutr Food Res. 2018. Vol. 62, No. 18. P. 1800079. DOI: 10.1002/mnfr.20180007913.Aalami AH, Abdeahad H, Mesqari M, et al. Urinary angiogenin as a marker for bladder cancer: a meta-analysis. Biomed Res Int. 2021;2021:5557309. DOI: 10.1155/2021/5557309Aalami A.H., Abdeahad H., Mesqari M., et al. Urinary angiogenin as a marker for bladder cancer: a meta-analysis // Biomed Res Int. 2021. Vol. 2021. P. 5557309. DOI: 10.1155/2021/555730914.Belyakova LI, Shevchenko AN, Sagakyants AB, Filatova EV. Markers of bladder cancer: their role and prognostic significance (literature review). Oncourology. 2021;17(2):145–156. (In Russ.) DOI: 10.17650/17269776-2021-17-2-145-156Белякова Л.И., Шевченко А.Н., Сагакянц А.Б., Филатова Е.В. Маркеры рака мочевого пузыря: их роль и прогностическая значимость (обзор литературы) // Онкоурология. 2021. Т. 17, № 2. С. 145–156. DOI: 10.17650/17269776-2021-17-2-145-15615.Wittmann BM, Stirdivant SM, Mitchell MW, et al. Bladder cancer biomarker discovery using global metabolomic profiling of urine. PLoS One. 2014;9(12): e115870. DOI: 10.1371/journal.pone.0115870Wittmann B.M., Stirdivant S.M., Mitchell M.W., et al. Bladder cancer biomarker discovery using global metabolomic profiling of urine // PLoS One. 2014. Vol. 9, No. 12. P. e115870. DOI: 10.1371/journal.pone.011587016.Zavalishina LE, Povilaityte PE, Raskin GA, et al. Assessment of pd-l1 expression in patients with urothelial cancer with contraindications to platinum-based therapy. Malignant tumors. 2019;9(1): 10–15.Завалишина Л.Э., Повилайтите П.Е., Раскин Г.А., и др. Оценка экспрессии pd-l1 у пациентов с уротелиальным раком, имеющих противопоказания к назначению препаратов платины // Злокачественные опухоли. 2019. Т. 9, № 1. С. 10–15.17.Sostoyanie onkologicheskoi pomoshchi naseleniyu Rossii v 2015 godu. Kaprin AD, Starinskogo VV, Petrova GV, editors. Moscow: MNIOI im. PA. Gercena — Branch FBGU “NMIRC” Minzdrava Rossii, 2016. 236 p.Состояние онкологической помощи населению России в 2015 году / под ред. А.Д. Каприна, В.В. Старинского, Г.В. Петрова. Москва: МНИОИ им. П.А. Герцена — филиал ФБГУ «НМИРЦ» Минздрава России, 2016. 236 c.18.Buckwalter JM, Chan W, Shuman Th, et al. Characterization of histone deacetylase expression within in vitro and in vivo bladder cancer model systems. Int J Mol Sci. 2019;20(10):2599. DOI: 10.3390/ijms20102599Buckwalter J.M., Chan W., Shuman Th., et al. Characterization of histone deacetylase expression within in vitro and in vivo bladder cancer model systems // Int J Mol Sci. 2019. Vol. 20, No. 10. P. 2599. DOI: 10.3390/ijms2010259919.Karyakin OB, Ivanov SA, Kaprin AD. Bladder cancer: what’s new in 2017–2018. Onkourologiya. 2018;14(4):110–117. DOI: 10.17650/1726-9776-2018-14-4-110-117Карякин О.Б., Иванов С.А., Каприн А.Д. Рак мочевого пузыря: что нового в 2017–2018 гг. // Онкоурология. 2018. Т. 14, № 4. С. 110–117. DOI: 10.17650/1726-9776-2018-14-4-110-11720.Ganti Sh, Taylor SL, Aboud OA, et al. Kidney tumor biomarkers revealed by simultaneous multiple matrix metabolomics analysis. Cancer Res. 2012;72(14):3471–3479. DOI: 10.1158/0008-5472.CAN-11-3105Ganti Sh., Taylor S.L., Aboud O.A., et al. Kidney tumor biomarkers revealed by simultaneous multiple matrix metabolomics analysis // Cancer Res. 2012. Vol. 72, No. 14. P. 3471–3479. DOI: 10.1158/0008-5472.CAN-11-310521.Cheng Y, Yang X, Deng X, et al. Metabolomics in bladder cancer: a systematic review. Int J Clin Exp Med. 2015;8(7):11052–11063.Cheng Y., Yang X., Deng X., et al. Metabolomics in bladder cancer: a systematic review // Int J Clin Exp Med. 2015. Vol. 8, No. 7. P. 11052–11063.22.Patent RU 2586295/ 10.06.2016. Bergmann A, Shtruk Y, Melander O. Biomarkery dlya prognozirovaniya vozniknoveniya raka.Патент РФ на изобретение 2586295/ 10.06.2016. Бергманн А., Штрук Й., Меландер О. Биомаркеры для прогнозирования возникновения рака.23.Oeyen E, Hoekx L, de Wachter S, et al. Cancer diagnosis and follow-up: the current status and possible role of extracellular vesicles. Int J Mol Sci. 2019;20(4):821. DOI: 10.3390/ijms20040821Oeyen E., Hoekx L., de Wachter S., et al. Cancer diagnosis and follow-up: the current status and possible role of extracellular vesicles // Int J Mol Sci. 2019. Vol. 20, No. 4. P. 821. DOI: 10.3390/ijms2004082124.Amara ChS, Vantaku V, Lotan Y, Putluri N. Recent advances in the metabolomic study of bladder cancer. Expert Rev Proteomics. 2019;16(4):315–324. DOI: 10.1080/14789450.2019.1583105Amara Ch.S., Vantaku V., Lotan Y., Putluri N. Recent advances in the metabolomic study of bladder cancer // Expert Rev Proteomics. 2019. Vol. 16, No. 4. P. 315–324. DOI: 10.1080/14789450.2019.158310525.Piao X, Byun YJ, Kim W, Kim J. Unmasking molecular profiles of bladder cancer. Investig Clin Urol. 2018;59(2):72–82. DOI: 10.4111/icu.2018.59.2.72Piao X., Byun Y.J., Kim W., Kim J. Unmasking molecular profiles of bladder cancer // Investig Clin Urol. 2018. Vol. 59, No. 2. P. 72–82. DOI: 10.4111/icu.2018.59.2.7226.Humayun-Zakaria N, Arnold R, Goel A, et al. Tropomyosins: potential biomarkers for urothelial bladder cancer. Int J Mol Sci. 2019;20(5):1102. DOI: 10.3390/ijms20051102Humayun-Zakaria N., Arnold R., Goel A., et al. Tropomyosins: potential biomarkers for urothelial bladder cancer // Int J Mol Sci. 2019. Vol. 20, No. 5. P. 1102. DOI: 10.3390/ijms2005110227.Liang Q, Zhang G, Li W, et al. Comparison of the diagnostic performance of fluorescence in situ hybridization (FISH), nuclear matrix protein 22 (NMP22), and their combination model in bladder carcinoma detection: a systematic review and meta-analysis. Onco Targets Ther. 2018;12:349–358. DOI: 10.2147/OTT.S186065Liang Q., Zhang G., Li W., et al. Comparison of the diagnostic performance of fluorescence in situ hybridization (FISH), nuclear matrix protein 22 (NMP22), and their combination model in bladder carcinoma detection: a systematic review and meta-analysis // Onco Targets Ther. 2018. Vol. 12. P. 349–358. DOI: 10.2147/OTT.S18606528.Chang-sheng X, Chun-hong F, Ming S, et al. Use of the nuclear matrix protein 22 bladder chek test for the detection of primary and recurrent urothelial carcinoma. Dis Markers. 2020;2020:3424039. DOI: 10.1155/2020/3424039Chang-sheng X., Chun-hong F., Ming S., et al. Use of the nuclear matrix protein 22 bladderchek test for the detection of primary and recurrent urothelial carcinoma // Dis Markers. 2020. Vol. 2020. P. 3424039. DOI: 10.1155/2020/342403929.Guo A, Wang X, Gao L, et al. Bladder tumour antigen (BTA stat) test compared to the urine cytology in the diagnosis of bladder cancer: A meta-analysis. Can Urol Assoc J. 2014;8(5–6):E347–E352. DOI: 10.5489/cuaj.1668Guo A., Wang X., Gao L., et al. Bladder tumour antigen (BTA stat) test compared to the urine cytology in the diagnosis of bladder cancer: A meta-analysis // Can Urol Assoc J. 2014. Vol. 8, No. 5–6. P. E347–E352. DOI: 10.5489/cuaj.166830.Riesz P, Lotz G, Páska C, et al. Detection of bladder cancer from the urine using fluorescence in situ hybridization technique. Pathology & Oncology Research. 2007;13(3):187–194. DOI: 10.1007/bf02893498Riesz P., Lotz G., Páska C., et al. Detection of bladder cancer from the urine using fluorescence in situ hybridization technique // Pathology & Oncology Research. 2007. Vol. 13, No. 3. P. 187–194. DOI: 10.1007/bf0289349831.Vorobtsova IYe, Vasil’yeva ZZH, Kouzova YeD, et al. Diagnosis of recurrent bladder cancer by fluorescence in situ hybridization assay on urine sediment cells. Cancer Urology. 2013;(2):35–41.Воробцова И.Е., Васильева З.Ж., Коузова Е.Д., и др. Диагностика рецидивов рака мочевого пузыря с помощью FISH-метода, осуществляемого на клетках осадка мочи // Онкоурология. 2013. № 2. С. 35–41.32.Moonen PMJ, Merkx GFM, Peelen P, et al. UroVysion compared with cytology and quantitative cytology in the surveillance of non-muscle-invasive bladder cancer. European Urology. 2007;51(5): 1275–1280. DOI: 10.1016/j.eururo.2006.10.044Moonen P.M.J., Merkx G.F.M., Peelen P., et al. UroVysion compared with cytology and quantitative cytology in the surveillance of non-muscle-invasive bladder cancer // European Urology. 2007. Vol. 51, No. 5. P. 1275–1280. DOI: 10.1016/j.eururo.2006.10.04433.Szymanska B, Sawicka E, Guzik A, et al. The diagnostic value of nuclear matrix proteins in bladder cancer in the aspect of environmental risk from carcinogens. Biomed Res Int. 2017;2017:9643139. DOI: 10.1155/2017/9643139Szymanska B., Sawicka E., Guzik A., et al. The diagnostic value of nuclear matrix proteins in bladder cancer in the aspect of environmental risk from carcinogens // Biomed Res Int. 2017. Vol. 2017. P. 9643139. DOI: 10.1155/2017/964313934.Werner A, Koschke M, Leuchtner N, et al. Reconstitution of T cell proliferation under arginine limitation: activated human T cells take up citrulline via l-type amino acid transporter 1 and use it to regenerate arginine after induction of argininosuccinate synthase expression. Front Immunol. 2017;8:864. DOI: 10.3389/fimmu.2017.00864Werner A., Koschke M., Leuchtner N., et al. Reconstitution of T cell proliferation under arginine limitation: activated human T cells take up citrulline via l-type amino acid transporter 1 and use it to regenerate arginine after induction of argininosuccinate synthase expression // Front Immunol. 2017. Vol. 8. P. 864. DOI: 10.3389/fimmu.2017.0086435.Lin J, Juo B, Yeh Y, et al. Putative markers for the detection of early-stage bladder cancer selected by urine metabolomics. BMC Bioinformatics. 2021;22(1):305. DOI: 10.1186/s12859-021-04235-zLin J., Juo B., Yeh Y., et al. Putative markers for the detection of early-stage bladder cancer selected by urine metabolomics // BMC Bioinformatics. 2021. Vol. 22, No. 1. P. 305. DOI: 10.1186/s12859-021-04235-z