✖


Jump to content

Биомаркер (медицина)

Чтобы узнать о других значениях, см. Биомаркер (значения) .

В медицине биомаркер — это измеримый показатель тяжести или наличия какого-либо болезненного состояния. Его можно определить как «клеточное, биохимическое или молекулярное изменение в клетках, тканях или жидкостях, которое можно измерить и оценить, чтобы указать на нормальные биологические процессы, патогенные процессы или фармакологические реакции на терапевтическое вмешательство». [1] В более общем смысле биомаркер — это все, что можно использовать в качестве индикатора определенного болезненного состояния или какого-либо другого физиологического состояния организма. По данным ВОЗ, индикатор может иметь химическую, физическую или биологическую природу, а измерение может быть функциональным, физиологическим, биохимическим, клеточным или молекулярным. [2]

Биомаркер может представлять собой вещество, которое вводится в организм как средство для изучения функции органа или других аспектов здоровья. Например, хлорид рубидия используется при изотопной маркировке для оценки перфузии сердечной мышцы. Это также может быть вещество, обнаружение которого указывает на определенное болезненное состояние, например, наличие антител может указывать на инфекцию . Более конкретно, биомаркер указывает на изменение экспрессии или состояния белка, которое коррелирует с риском или прогрессированием заболевания или с восприимчивостью заболевания к данному лечению. Биомаркеры могут представлять собой характерные биологические свойства или молекулы, которые можно обнаружить и измерить в таких частях тела, как кровь или ткани. Они могут указывать как на нормальные, так и на патологические процессы в организме. [3] Биомаркерами могут быть определенные клетки, молекулы или гены, продукты генов, ферменты или гормоны. Биомаркерами могут также служить сложные функции органов или общие характерные изменения биологических структур. Хотя термин «биомаркер» относительно новый, биомаркеры уже значительное время используются в доклинических исследованиях и клинической диагностике. [4] Например, температура тела является хорошо известным биомаркером лихорадки. Артериальное давление используется для определения риска инсульта. Также широко известно, что уровень холестерина является биомаркером и индикатором риска коронарных и сосудистых заболеваний, а С-реактивный белок ( СРБ ) является маркером воспаления.

Биомаркеры полезны по-разному, включая измерение прогресса заболевания, оценку наиболее эффективных терапевтических режимов для конкретного типа рака и установление долгосрочной восприимчивости к раку или его рецидивам. [5] Биомаркеры характеризуют прогрессирование заболевания, начиная с самого раннего естественного течения заболевания . Биомаркеры оценивают восприимчивость и тяжесть заболевания, что позволяет прогнозировать исходы, определять меры вмешательства и оценивать терапевтический ответ. С криминалистической и эпидемиологической точки зрения биомаркеры дают уникальное представление о взаимосвязях между факторами риска окружающей среды. [1] Параметр может быть химическим, физическим или биологическим. В молекулярных терминах биомаркер — это «подмножество маркеров, которые могут быть обнаружены с использованием геномики, протеомики или технологий визуализации. Биомаркеры играют важную роль в медицинской биологии. Биомаркеры помогают в ранней диагностике, профилактике заболеваний, идентификации мишени лекарств, реакции на лекарства и т. д. Несколько биомаркеров были идентифицированы при многих заболеваниях, таких как сывороточные ЛПНП для холестерина, кровяное давление и ген P53. [6] и ММП [7] в качестве опухолевых маркеров рака.

[ редактировать ]

Необходимо различать биомаркеры , связанные с заболеванием и лекарственными средствами . Биомаркеры, связанные с заболеванием, дают представление о вероятном влиянии лечения на пациента (индикатор риска или прогностические биомаркеры), о том, существует ли заболевание (диагностический биомаркер), или о том, как такое заболевание может развиваться в отдельном случае независимо от типа лечения. (прогностический биомаркер). Прогностические биомаркеры помогают оценить наиболее вероятный ответ на конкретный тип лечения, тогда как прогностические маркеры показывают прогрессирование заболевания с лечением или без него. [8] Напротив, биомаркеры, связанные с лекарством, указывают, будет ли лекарство эффективным для конкретного пациента и как организм пациента будет его обрабатывать.

Помимо давно известных параметров, включаемых и объективно измеряемых в анализе крови , существует множество новых биомаркеров, используемых в различных медицинских специальностях. В настоящее время ведется интенсивная работа по открытию и разработке инновационных и более эффективных биомаркеров. Эти «новые» биомаркеры стали основой профилактической медицины, то есть медицины, которая распознает заболевания или риск заболевания на ранней стадии и принимает конкретные контрмеры для предотвращения развития заболевания. Биомаркеры также рассматриваются как ключ к персонализированной медицине, лечению, индивидуально адаптированному к конкретным пациентам для высокоэффективного вмешательства в болезненные процессы. Зачастую такие биомаркеры указывают на изменения метаболических процессов.

«Классический» биомаркер в медицине – это лабораторный показатель, который врач может использовать для принятия решений при постановке диагноза и выборе курса лечения. Например, обнаружение определенных аутоантител в крови пациентов является надежным биомаркером аутоиммунных заболеваний , а обнаружение ревматоидных факторов было важным диагностическим маркером ревматоидного артрита (РА) на протяжении более 50 лет. [9] [10] Для диагностики этого аутоиммунного заболевания антитела против собственных цитруллинированных особую ценность имеют белков организма. Эти ACPA (ACPA означает антицитруллинированный белок . / РА пептидное антитело ) можно обнаружить в крови до появления первых симптомов Таким образом, они являются очень ценными биомаркерами для ранней диагностики этого аутоиммунного заболевания. [11] Кроме того, они указывают, грозит ли заболевание тяжелым течением с серьезным поражением костей и суставов; [12] [13] что является важным инструментом врача при постановке диагноза и разработке плана лечения.

Также появляется все больше и больше признаков того, что ACPA могут быть очень полезны для мониторинга успеха лечения РА. [14] Это сделало бы возможным точное использование современных методов лечения биологическими препаратами . Врачи надеются, что вскоре смогут индивидуально подбирать лечение ревматоидного артрита для каждого пациента.

По данным Häupl T. et al. прогнозирование ответа на лечение станет важнейшей целью исследований биомаркеров в медицине. С ростом числа новых биологических агентов растет потребность в идентификации молекулярных параметров, таких как ACPA, которые не только будут определять терапевтическое решение, но и помогут определить наиболее важные цели, для которых новые биологические агенты должны быть протестированы в клинических исследованиях. [15]

Исследовательская группа НИЗ в 1998 году приняла следующее определение: «характеристика, которая объективно измеряется и оценивается как индикатор нормальных биологических процессов, патогенных процессов или фармакологического ответа на терапевтическое вмешательство». В прошлом биомаркеры представляли собой в первую очередь физиологические показатели, такие как артериальное давление или частота сердечных сокращений. В последнее время биомаркер становится синонимом молекулярного биомаркера, такого как повышенный уровень простатоспецифического антигена в качестве молекулярного биомаркера рака простаты или использование ферментных анализов в качестве тестов функции печени. В последнее время возрос интерес к значимости биомаркеров в онкологии, включая роль KRAS при колоректальном раке и других EGFR -ассоциированных видах рака. У пациентов, опухоли которых экспрессируют мутированный ген KRAS, белок KRAS, который является частью сигнального пути EGFR, всегда «включен». Эта сверхактивная передача сигналов EGFR означает, что передача сигналов продолжается в нисходящем направлении – даже когда восходящая передача сигналов блокируется ингибитором EGFR, таким как цетуксимаб (Эрбитукс) – и приводит к продолжению роста и пролиферации раковых клеток. Тестирование опухоли на ее статус KRAS (дикий тип или мутант) помогает выявить тех пациентов, которым лечение цетуксимабом принесет наибольшую пользу.

В настоящее время эффективное лечение доступно лишь небольшому проценту онкологических больных. Кроме того, у многих больных раком диагноз диагностируется на той стадии, когда рак зашел слишком далеко, чтобы его можно было лечить. Биомаркеры способны значительно улучшить выявление рака и процесс разработки лекарств. Кроме того, биомаркеры позволят врачам разрабатывать индивидуальные планы лечения онкологических больных; таким образом позволяя врачам адаптировать лекарства, специфичные для типа опухоли их пациента. Благодаря этому улучшится уровень ответа на лекарства, будет ограничена токсичность лекарств, а затраты, связанные с тестированием различных методов лечения и последующим лечением побочных эффектов, снизятся. [16]

Биомаркеры также охватывают использование молекулярных индикаторов воздействия окружающей среды в эпидемиологических исследованиях, таких как вирус папилломы человека или определенные маркеры воздействия табака, такие как 4-(метилнитрозамино)-1-(3-пиридил)-1-бутанон (NNK). не установлены На сегодняшний день биомаркеры рака головы и шеи .

Требования к биомаркерам

[ редактировать ]

Для хронических заболеваний, лечение которых может потребовать от пациентов приема лекарств в течение многих лет, точная диагностика особенно важна, особенно когда от лечения ожидаются сильные побочные эффекты. В этих случаях биомаркеры становятся все более важными, поскольку они могут подтвердить трудный диагноз или даже сделать его возможным. [17] Ряд заболеваний, таких как болезнь Альцгеймера или ревматоидный артрит , часто начинаются на ранней, бессимптомной стадии. У таких пациентов без симптомов может быть большая или меньшая вероятность развития симптомов. В этих случаях биомаркеры помогают надежно и своевременно идентифицировать лиц с высоким риском, чтобы их можно было лечить либо до начала заболевания, либо как можно скорее после него. [18] [19]

Чтобы использовать биомаркер для диагностики, материал образца должен быть максимально простым в получении. Это может быть образец крови, взятый врачом, образец мочи или слюны или капля крови, которую пациенты с диабетом извлекают из кончиков пальцев для регулярного контроля уровня сахара в крови.

Для быстрого начала лечения решающее значение имеет скорость получения результата теста на биомаркеры. Оптимальным является экспресс -тест , который дает результат уже через несколько минут. Это дает возможность врачу обсудить с пациентом дальнейшие действия и при необходимости начать лечение сразу после исследования.

Естественно, метод обнаружения биомаркера должен быть точным и максимально простым в реализации. Результаты разных лабораторий не могут существенно отличаться друг от друга, и биомаркер, естественно, должен доказать свою эффективность для диагностики, прогноза и оценки риска пораженных заболеваний в независимых исследованиях.

Биомаркер для клинического использования требует хорошей чувствительности и специфичности , например ≥0,9, и хорошей специфичности , например ≥0,9. [20] хотя их следует выбирать с учетом населения, поэтому положительная прогностическая ценность и отрицательная прогностическая ценность более актуальны.

Классификация и применение биомаркеров

[ редактировать ]

Биомаркеры можно классифицировать по разным критериям.

По своим характеристикам их можно классифицировать как визуализирующие биомаркеры (КТ, ПЭТ, МРТ) или молекулярные биомаркеры трех подтипов: летучие , такие как дыхание, [21] биологическая жидкость или биопсии биомаркеры .

Молекулярные биомаркеры относятся к невизуализирующим биомаркерам, которые обладают биофизическими свойствами, которые позволяют их измерения в биологических образцах (например, плазме, сыворотке, спинномозговой жидкости , бронхоальвеолярном лаваже , биопсии) и включают биомаркеры на основе нуклеиновых кислот, такие как генные мутации или полиморфизмы и количественные анализ экспрессии генов , пептидов, белков, липидных метаболитов и других малых молекул.

Биомаркеры также можно классифицировать в зависимости от их применения, например, диагностические биомаркеры (т. е. сердечный тропонин для диагностики инфаркта миокарда ), биомаркеры определения стадии заболевания (т. е. натрийуретический пептид головного мозга при застойной сердечной недостаточности ), биомаркеры прогноза заболевания (биомаркеры рака), и биомаркеры для мониторинга клинического ответа на вмешательство (HbAlc для противодиабетического лечения). Другая категория биомаркеров включает те, которые используются при принятии решений на ранних стадиях разработки лекарств . Например, фармакодинамические (ФД) биомаркеры представляют собой маркеры определенного фармакологического ответа, которые представляют особый интерес в исследованиях по оптимизации дозы.

Классы

[ редактировать ]

Четырьмя широкими классами биомаркеров являются диагностические биомаркеры, прогностические биомаркеры, прогностические биомаркеры и фармакодинамические биомаркеры.

Диагностика

[ редактировать ]

Диагностические биомаркеры дают независимую от вмешательства информацию по выявлению или помогают определить наличие или отсутствие заболевания или статус подкатегории/субфенотипа заболевания. [22] Примером может служить биомаркерный анализ крови на черепно-мозговую травму (ЧМТ), который состоял из измерения уровней нейрональной убиквитинкарбокси-концевой гидролазы L1 (UCH-L1) и глиального фибриллярного кислого белка (GFAP), чтобы помочь в диагностике наличия черепные поражения у пациентов с ЧМТ средней и легкой степени тяжести, которые в противном случае можно диагностировать только с помощью компьютерной томографии головы. [23]

Прогностический

[ редактировать ]

Прогностические биомаркеры дают независимую от вмешательства информацию о состоянии заболевания и прогнозировании исхода. Прогностические биомаркеры могут указывать на людей в латентном периоде естественного течения заболевания, обеспечивая оптимальную терапию и профилактику до прекращения заболевания. Прогностические биомаркеры дают информацию о статусе заболевания путем измерения внутренних предшественников, которые увеличивают или уменьшают вероятность развития заболевания. Например, артериальное давление и уровень холестерина являются биомаркерами сердечно-сосудистых заболеваний . [1] Прогностические биомаркеры могут быть прямыми или косвенными в отношении причинного пути заболевания. Если прогностический биомаркер является прямым этапом причинно-следственной связи, то он является одним из факторов или продуктов заболевания. Прогностический биомаркер может быть косвенно связан с заболеванием, если он связан с изменением, вызванным воздействием, или с неизвестным фактором, связанным с воздействием или заболеванием. [24]

Прогнозирующий

[ редактировать ]

Прогнозирующие биомаркеры измеряют эффект лекарства и сообщают, оказывает ли лекарство ожидаемую активность, но не дают никакой прямой информации о заболевании. [24] Прогностические биомаркеры очень чувствительны и специфичны; поэтому они повышают диагностическую достоверность специфического воздействия препарата или токсина за счет устранения предвзятости и субъективности воспоминаний тех, кто подвергся воздействию. Например, когда человек подвергается воздействию лекарства или токсина, концентрация этого лекарства или токсина в организме или биологическая эффективная доза обеспечивает более точный прогноз эффекта лекарства или токсина по сравнению с оценкой или измерением. токсина из источника или внешней среды. [1]

Фармакодинамический

[ редактировать ]

Фармакодинамические (ФД) биомаркеры могут измерять прямое взаимодействие между лекарственным средством и его рецептором. Фармакодинамические биомаркеры раскрывают механизмы действия препарата, если препарат оказывает предполагаемое воздействие на биологию заболевания, идеальные биологические концентрации дозирования и механизмы физиологического ответа/резистентности. Фармакодинамические биомаркеры особенно важны для механизмов воздействия лекарственных средств на опухолевые клетки, где фармакодинамические конечные точки лекарственного воздействия можно оценить непосредственно на опухолевых тканях. Например, биомаркеры фосфорилирования белков указывают на изменения в протеинкиназах- мишенях и активацию нижестоящих сигнальных молекул. [25]

Типы

[ редактировать ]

Биомаркеры, валидированные методами генетической и молекулярной биологии, можно разделить на три типа. [26]

  • Тип 0 — Маркеры естественной истории
  • Тип 1 — Маркеры активности лекарственных средств
  • Тип 2 — Суррогатные маркеры

Открытие молекулярных биомаркеров

[ редактировать ]
Основная статья: Открытие биомаркеров

Молекулярные биомаркеры определяются как биомаркеры, которые можно обнаружить с помощью базовых и приемлемых платформ, таких как геномика и протеомика . доступно множество геномных и протеомных методов Для открытия биомаркеров , а на этой странице можно найти несколько методов, которые используются в последнее время. Помимо платформ геномики и протеомики, методы анализа биомаркеров, метаболомика , липидомика , гликомика и секретомика в качестве методов идентификации биомаркеров наиболее часто используются .

Клинические применения

[ редактировать ]

Биомаркеры можно классифицировать по их клиническому применению как молекулярные биомаркеры, клеточные биомаркеры или биомаркеры визуализации.

Молекулярный

[ редактировать ]

Четырьмя основными типами молекулярных биомаркеров являются геномные биомаркеры, транскриптомные биомаркеры, протеомные биомаркеры и метаболические биомаркеры.

геномный

[ редактировать ]

Геномные биомаркеры анализируют ДНК, выявляя нерегулярные последовательности в геноме , обычно полиморфизм одного нуклеотида . Генетические биомаркеры особенно важны при раке, поскольку большинство линий раковых клеток несут соматические мутации. Соматические мутации отличаются от наследственных мутаций, поскольку мутация присутствует не в каждой клетке; только опухолевые клетки, что делает их легкой мишенью.

транскриптомный

[ редактировать ]

Транскриптомные биомаркеры анализируют все молекулы РНК , а не только экзом . Транскриптомные биомаркеры показывают молекулярную идентичность и концентрацию РНК в конкретной клетке или популяции. Анализ экспрессии РНК на основе шаблонов обеспечивает расширенные диагностические и прогностические возможности в прогнозировании терапевтических ответов для отдельных лиц. Например, разные подтипы РНК у пациентов с раком молочной железы имеют разные показатели выживаемости. [27]

протеомный

[ редактировать ]

Протеомика позволяет проводить количественный анализ и выявлять изменения в белках или белковых биомаркерах. Белковые биомаркеры обнаруживают различные биологические изменения, такие как белок-белковые взаимодействия, посттрансляционные модификации и иммунологические реакции.

Сотовая связь

[ редактировать ]

Клеточные биомаркеры позволяют изолировать, сортировать, количественно определять клетки и характеризовать их морфологию и физиологию . Клеточные биомаркеры используются как в клинических, так и в лабораторных условиях и могут различать большие образцы клеток на основе их антигенов . Примером метода сортировки клеточных биомаркеров является сортировка клеток, активируемая флуоресценцией . [28]

Белковые биомаркеры крови

[ редактировать ]

Биомаркеры белков крови часто используются в качестве диагностического теста, который обычно отслеживает один или несколько белков, которые указывают на наличие заболевания или расстройства или наличие субтипа заболевания/расстройства. Такой тест на основе белковых биомаркеров крови часто может использоваться в качестве прогностического средства исхода заболевания. Примером может служить нейрональная убиквитин-карбокси-концевая гидролаза L1 (UCH-L1) и глиальный фибриллярный кислый белок (GFAP), которые могут помочь в диагностике наличия краниального поражения у пациентов с ЧМТ средней и легкой степени тяжести, которое в противном случае можно диагностировать только с использованием КТ головы. [29]

Визуализирующие биомаркеры

[ редактировать ]
Основная статья: Визуализирующий биомаркер

Визуализирующие биомаркеры позволяют раньше выявлять заболевания по сравнению с молекулярными биомаркерами и упрощают трансляционные исследования на рынке разработки лекарств. Например, можно определить процент рецепторов, на которые нацелено лекарство, сократив время и деньги на исследования на этапе разработки нового лекарства. Визуализирующие биомаркеры также неинвазивны, что является клиническим преимуществом перед молекулярными биомаркерами. Некоторыми биомаркерами на основе изображений являются рентген , компьютерная томография (КТ), позитронно-эмиссионная томография (ПЭТ), однофотоэмиссионная компьютерная томография (ОФЭКТ) и магнитно-резонансная томография (МРТ). [30]

Разрабатывается множество новых биомаркеров с использованием технологий визуализации. Визуализирующие биомаркеры имеют много преимуществ. Они обычно неинвазивны и дают интуитивные, многомерные результаты. Предоставляя как качественные, так и количественные данные, они обычно относительно удобны для пациентов. В сочетании с другими источниками информации они могут быть очень полезны врачам, желающим поставить диагноз.

Кардиовизуализация является активной областью исследований биомаркеров. Коронарная ангиография , инвазивная процедура, требующая катетеризации , уже давно является золотым стандартом диагностики артериального стеноза, но ученые и врачи надеются разработать неинвазивные методы. (КТ) сердца Многие считают, что компьютерная томография имеет большой потенциал в этой области, но исследователи все еще пытаются преодолеть проблемы, связанные с « расплыванием кальция » — явлением, при котором отложения кальция мешают разрешению изображения. другие внутрисосудистой визуализации, методы включая магнитно-резонансную томографию (МРТ), оптическую когерентную томографию (ОКТ) и спектроскопию ближнего инфракрасного диапазона Также исследуются .

Еще один новый визуализирующий биомаркер включает радиоактивно меченную флудезоксиглюкозу . Позитронно-эмиссионная томография (ПЭТ) может использоваться для измерения того, где клетки организма поглощают глюкозу. Отслеживая уровень глюкозы, врачи могут обнаружить очаги воспаления , поскольку макрофаги поглощают глюкозу в больших количествах. Опухоли также потребляют много глюкозы, поэтому стратегию визуализации можно использовать и для их мониторинга. Отслеживание радиоактивно меченной глюкозы является многообещающим методом, поскольку он напрямую измеряет этап, который, как известно, имеет решающее значение для воспаления и роста опухоли.

Визуализация биомаркеров заболеваний с помощью магнитно-резонансной томографии (МРТ)

[ редактировать ]
Основная статья: молекулярная визуализация

МРТ Преимущество заключается в том, что она имеет очень высокое пространственное разрешение и очень хорошо подходит для морфологической и функциональной визуализации. Однако у МРТ есть несколько недостатков. Во-первых, МРТ имеет чувствительность около 10 −3 моль/л до 10 −5 моль/л, что по сравнению с другими типами визуализации может быть весьма ограниченным. Эта проблема связана с тем, что разница между атомами в состоянии высокой энергии и состоянии низкой энергии очень мала. Например, при 1,5 тесла , типичной напряженности поля для клинической МРТ, разница между состояниями с высокой и низкой энергией составляет примерно 9 молекул на 2 миллиона. Улучшения для повышения чувствительности МР включают увеличение силы магнитного поля и гиперполяризацию посредством оптической накачки или динамической ядерной поляризации. Существуют также разнообразные схемы усиления сигнала, основанные на химическом обмене, повышающие чувствительность.

Для достижения молекулярной визуализации биомаркеров заболеваний с помощью МРТ таргетные контрастные вещества необходимы для МРТ с высокой специфичностью и высокой релаксацией (чувствительностью). На сегодняшний день многие исследования посвящены разработке таргетных контрастных веществ для МРТ для достижения молекулярной визуализации с помощью МРТ. пептиды, антитела или небольшие лиганды и небольшие белковые домены, такие как HER-2 аффитела Обычно для достижения нацеливания применяются . Для повышения чувствительности контрастных агентов эти нацеливающие фрагменты обычно связывают с контрастными агентами для МРТ с высокой полезной нагрузкой или контрастными агентами для МРТ с высокой релаксирующей способностью. [31]

Примеры

[ редактировать ]

Эмбриональный

[ редактировать ] 
Embryonic biomarkers are very important to fetuses, as each cell's role is decided through the use of biomarkers. Research has been conducted concerning the use of embryonic stem cells (ESCs) in regenerative medicine. This is because certain biomarkers within a cell could be altered (most likely in the tertiary stage of their formation) to change the future role of the cell, thereby creating new ones. One example of an embryonic biomarker is the protein Oct-4.[32]

Аутизм

[ редактировать ] 
ASDs are complex; autism is a medical condition with several etiologies caused due to the interactions between environmental conditions and genetic vulnerability. The challenge in finding out the biomarkers related to ASDs is that they may reflect genetic or neurobiological changes that may be active only to a certain point.[33] ASDs show heterogeneous clinical symptoms and genetic architecture, which have hindered the identification of common genetic susceptibility factors. Still, many researches are being done to find out the main reason behind the genetic incomparability.
Мультиплексный анализ циркулирующих опухолевых клеток с использованием QuantiGene ViewRNA CTC Platform

Рак

[ редактировать ]

Биомаркеры рака имеют чрезвычайно высокий потенциал для терапевтических вмешательств у онкологических больных. Большинство биомаркеров рака состоят из белков или измененных сегментов ДНК и экспрессируются во всех клетках, но в раковых клетках они экспрессируются чаще. Пока не существует единого универсального опухолевого биомаркера, но существует биомаркер для каждого типа рака. Эти опухолевые биомаркеры используются для отслеживания состояния опухолей, но не могут служить единственной диагностикой конкретных видов рака. Примерами опухолевых маркеров, используемых для наблюдения за лечением рака, являются карциноэмбриональный антиген (СЕА) при колоректальном раке и специфический антиген простаты (ПСА) при раке простаты. [34] В 2014 году исследования рака выявили циркулирующие опухолевые клетки (ЦОК) и циркулирующую опухолевую ДНК (цДНК) как метастазирующие опухолевые биомаркеры, обладающие особой клеточной дифференцировкой и прогностическими способностями. Необходимо использовать инновационные технологии, чтобы определить все возможности ЦОК и цДНК, но понимание их роли имеет потенциал для нового понимания эволюции, инвазии и метастазирования рака. [35]

Нарколепсия

[ редактировать ]

1 типа Нарколепсия вызвана потерей примерно 70 000 орексин -высвобождающих нейронов в латеральном гипоталамусе , что приводит к значительному снижению уровня орексина в спинномозговой жидкости (СМЖ) по сравнению со здоровыми людьми. [36] Цереброспинальный орексин можно измерить с помощью люмбальной пункции , при этом уровень орексина в спинномозговой жидкости выше 200 пг/мл считается нормальным. [37] У пациентов, которые возвращают образец спинномозговой жидкости с уровнем орексина ниже 110 пг/мл, диагностируется нарколепсия 1 типа, даже если у них не наблюдается катаплексии . [37] И наоборот, у пациентов с нормальным уровнем орексина в спинномозговой жидкости, которые соответствуют другим диагностическим критериям нарколепсии, диагностируется нарколепсия 2 типа. В случае, если у пациента, которому первоначально поставили диагноз нарколепсия 2-го типа, позже развивается катаплексия или уровень орексина в спинномозговой жидкости падает ниже 110 пг/мл, диагноз обновляется до нарколепсии 1-го типа. [37] Боковые нейроны орексина гипоталамуса иннервируют норадренергические и серотонинергические нейроны восходящей ретикулярной активирующей системы , которые подавляют быстрый сон, поэтому потеря этих нейронов может привести к симптомам, связанным с быстрым сном, таким как сонный паралич, гипнагогические галлюцинации и катаплексия. [38] [39] [40]

Черепно-мозговая травма

[ редактировать ]

Черепно-мозговая травма является серьезным неврологическим расстройством, когда мозг повреждается травматической силой, такой как синяя травма или взрывная волна избыточного давления. При заболеваниях центральной нервной системы локализованная в теле нейрональных клеток убиквитин-карбокси-концевая гидролаза L1 (UCH-L1) и глиальный фибриллярный кислый белок (GFAP) являются первыми в своем классе FDA биомаркерными тестами на основе крови, одобренными для диагностики легких травм. черепно-мозговая травма (ЧМТ) с возможными поражениями головного мозга. Эти тандемные биомаркеры были впервые обнаружены доктором Кевином К. Вангом и доктором Рональдом. лаборатории нейробиологии Л. Хейса в Институте мозга Макнайта Университета Флориды с 2003 по 2007 год). [41] В данном случае тест биомаркеров на основе крови при черепно-мозговой травме (ЧМТ) состоял из измерения уровней нейронального (UCH-L1) и астроглиального GFAP, чтобы помочь в диагностике наличия черепных поражений среди пациентов с ЧМТ средней и легкой степени тяжести, то есть (являются) в противном случае диагностируемыми только с помощью компьютерной томографии головы. [23] Banyan Biomarkers, Inc., компания, соучредителем которой является доктор. Ван, Хейс и Нэнси Денслоу разработали оптимизированный сэндвич-хемилюминесцентный ИФА для UCH-L1/GFAP, получивший название Brain Trauma Indicator™ (BTI); он содержит два набора — по одному для каждого из двух биомаркеров в качестве хемилюминесцентных анализов на многорежимном считывателе Synergy 2 (BioTek). Эти анализы легли в основу ключевого клинического исследования ЧМТ под названием ALERT-TBI (ClinicalTrials.gov #NCT01426919). [42] Более 1900 взрослых субъектов с ЧМТ с 9–15 баллами по шкале комы Глазго (GCS) (мозг ЧМТ) были набраны с помощью образцов крови, взятых в течение 12 часов после травмы, чтобы определить, может ли тандемный тест UCH-L1/GFAP помочь в диагностике тахикардии. наличие черепного поражения, которое в противном случае можно диагностировать только с помощью компьютерной томографии головы. Результаты исследования показывают, что BTI имеет высокую чувствительность (97,6%) и отрицательную прогностическую ценность (NPV) (99,6%). [43] В феврале 2018 года FDA разрешило использование BTI при этом легком показании к ЧМТ. [44] [45]

Список биомаркеров

[ редактировать ]

В алфавитном порядке

Потенциальные недостатки

[ редактировать ]

Не все биомаркеры следует использовать в качестве суррогатных конечных точек для оценки клинических результатов. Биомаркеры могут быть трудными для проверки, и они требуют разных уровней проверки в зависимости от их предполагаемого использования. Если биомаркер будет использоваться для измерения успеха терапевтического вмешательства, он должен отражать прямой эффект этого лекарства.

См. также

[ редактировать ]

Ссылки

[ редактировать ]
  1. ^ Jump up to: а б с д Майе Р. (апрель 2004 г.). «Биомаркеры: потенциальное использование и ограничения» . НейроРкс . 1 (2): 182–188. дои : 10.1602/neurorx.1.2.182 . ПМЦ   534923 . ПМИД   15717018 .
  2. ^ «Международная программа ВОЗ по биомаркерам химической безопасности и оценке рисков: концепции и принципы» .
  3. ^ «Консорциум биомаркеров» . Фонд национальных институтов здравоохранения. Архивировано из оригинала 11 января 2012 г. Проверено 31 мая 2021 г.
  4. ^ «Открытие биомаркеров | Лаборатории биомаркеров LCG» . Архивировано из оригинала 25 октября 2009 г. Проверено 27 января 2010 г.
  5. ^ «Технологические платформы биомаркеров для диагностики и лечения рака» . ТриМарк Публикации, ООО. Июль 2014 г. Архивировано из оригинала 5 июля 2020 г. Проверено 19 августа 2014 г.
  6. ^ Лукопулос П., Торнтон-младший, Робинсон В.Ф. (май 2003 г.). «Клиническая и патологическая значимость индекса р53 при опухолях костей собак» . Ветеринар. Патол . 40 (3): 237–48. дои : 10.1354/vp.40-3-237 . ПМИД   12724563 .
  7. ^ Лукопулос П., Мунгалл Б.А., Стро Р.К., Торнтон Дж.Р., Робинсон В.Ф. (июль 2003 г.). «Вовлечение матриксных металлопротеиназ-2 и -9 в опухоли собак». Ветеринар. Патол . 40 (4): 382–94. дои : 10.1354/vp.40-4-382 . ПМИД   12824510 . S2CID   26506655 .
  8. ^ Тевак З., Кондратович М., Мэнсфилд Э. (2010). «FDA США и персонализированная медицина: перспективы регулирования диагностики in vitro» . Персонализированная медицина . 7 (5): 517–530. дои : 10.2217/pm.10.53 . ПМИД   29776248 . Архивировано из оригинала 26 июля 2024 года . Проверено 1 мая 2011 г.
  9. ^ Ваалер Э (май 2007 г.). «О возникновении в сыворотке человека фактора, активирующего специфическую агглютинацию телец крови овцы. 1939». АПМИС . 115 (5): 422–38, обсуждение 439. doi : 10.1111/j.1600-0463.2007.apm_682a.x . PMID   17504400 . S2CID   221426678 .
  10. ^ Роуз Х.М., Рэган С. (май 1948 г.). «Дифференциальная агглютинация нормальных и сенсибилизированных эритроцитов барана сыворотками больных ревматоидным артритом». Учеб. Соц. Эксп. Биол. Мед . 68 (1): 1–6. дои : 10.3181/00379727-68-16375 . ПМИД   18863659 . S2CID   36340687 .
  11. ^ Банг Х., Эгерер К., Голиард А., Лютке К., Рудольф П.Е., Фреденхаген Г. и др. (2007). «Мутация и цитруллинирование превращают виментин в новый аутоантиген для лечения ревматоидного артрита». Ревмирующий артрит . 56 (8): 2503–11. дои : 10.1002/арт.22817 . ПМИД   17665451 .
  12. ^ Содорай П., Сабо З., Капитан А. и др. (январь 2010 г.). «Аутоантитела к цитруллинированным белкам / пептидам в сочетании с генетическими факторами и факторами окружающей среды как индикаторы исхода заболевания при ревматоидном артрите». Аутоиммун Рев . 9 (3): 140–3. дои : 10.1016/j.autrev.2009.04.006 . hdl : 2437/89144 . ПМИД   19427413 .
  13. ^ Матссон Л., Муллазехи М., Вик М.К. и др. (январь 2008 г.). «Антитела против цитруллинированного виментина при ревматоидном артрите: более высокая чувствительность и расширенная прогностическая ценность в отношении будущего рентгенологического прогрессирования по сравнению с антителами против циклических цитруллинированных пептидов» . Ревмирующий артрит . 58 (1): 36–45. дои : 10.1002/арт.23188 . ПМИД   18163519 .
  14. ^ Никез Роланд П., Гротенбур Миньо С., Брунс А. и др. (2008). «Антитела к мутированному цитруллинированному виментину для диагностики ревматоидного артрита у анти-ЦЦП-негативных пациентов и для мониторинга терапии инфликсимабом» . Исследования и терапия артрита . 10 (6): 142 р. дои : 10.1186/ar2570 . ПМК   2656247 . ПМИД   19077182 .
  15. ^ Хойпль Т., Штульмюллер Б., Грютцкау А., Радбрух А., Бурместер Г.Р. (январь 2010 г.). «Информирует ли нас анализ экспрессии генов о ревматоидном артрите?». Энн Реум Дис . 69 (Приложение 1): i37–42. дои : 10.1136/ard.2009.119487 . ПМИД   19995742 . S2CID   46118871 .
  16. ^ http://www.cancer-biomarkers.com/introduction [ постоянная мертвая ссылка ]
  17. ^ Белая книга «Pharma Matters»: Установление стандартов в исследованиях биомаркеров (2008 г.). Томсон Рейтер
  18. ^ Крейг-Шапиро Р., Фэган А.М., Хольцман Д.М. (август 2009 г.). «Биомаркеры болезни Альцгеймера» . Нейробиол. Дис . 35 (2): 128–40. дои : 10.1016/j.nbd.2008.10.003 . ПМЦ   2747727 . ПМИД   19010417 .
  19. ^ Эгерер К., Файст Э., Бурместер Г.Р. (март 2009 г.). «Серологическая диагностика ревматоидного артрита: антитела к цитруллинированным антигенам» . Dtsch Ärztebl Int . 106 (10): 159–63. дои : 10.3238/arztebl.2009.0159 . ПМЦ   2695367 . ПМИД   19578391 .
  20. ^ Брауэр В. (март 2011 г.). «Биомаркеры: признаки злокачественности» . Природа . 471 (7339): С19–21. Бибкод : 2011Natur.471S..19B . дои : 10.1038/471S19a . ПМИД   21430715 . S2CID   4336555 .
  21. ^ Н. Шива Субраманиам и др. Появление дыхательного теста как нового неинвазивного метода диагностики нейродегенеративных заболеваний, Brain Research, том 1691, 15 июля 2018 г., страницы 75–86, https://doi.org/10.1016/j.brainres.2018.04.017 . Архивировано в 2024 г. -07-26 в Wayback Machine
  22. ^ Рабочая группа F по биомаркерам FDA-NIH (2016). «ЛУЧШИЙ ресурс (биомаркеры, EndpointS и другие инструменты)» . НКБИ . ПМИД   27010052 . Архивировано из оригинала 26 июля 2024 года . Проверено 10 декабря 2023 г.
  23. ^ Jump up to: а б Ван К.К., Кобейси Ф., Шаккур З., Тиндалл Дж. (19 января 2021 г.). «Тщательный обзор убиквитин С-концевой гидролазы-L1 и глиального фибриллярного кислого белка в качестве тандемных биомаркеров, одобренных Управлением по контролю за продуктами и лекарствами США для оценки внутричерепных повреждений у пациентов с черепно-мозговой травмой» . Острая Мед. Сург . 19, 8(1) (1): e622. дои : 10.1002/ams2.622 . ПМЦ   7814989 . ПМИД   33510896 .
  24. ^ Jump up to: а б Гейнор Дж. Ф., Лонго Д. Л., Чабнер Б. А. (май 2014 г.). «Фармакодинамические биомаркеры: не достигают цели?». Клинические исследования рака . 20 (10). ААКР: 2587–2594. дои : 10.1158/1078-0432.CCR-13-3132 . ПМИД   24831281 . S2CID   153715 .
  25. ^ Саркер Д., Уоркман П. (1 января 2007 г.). «Фармакодинамические биомаркеры молекулярной терапии рака». Достижения в области исследований рака . 96 : 213–268. дои : 10.1016/S0065-230X(06)96008-4 . ISBN  9780120066964 . ПМИД   17161682 .
  26. ^ Файрштейн Г. (2006). «Биомаркер под любым другим названием…» Природная клиническая практика Ревматология . 2 (635): 635. doi : 10.1038/ncprheum0347 . ПМИД   17133243 .
  27. ^ Бленкирон С., Гольдштейн Л.Д., Торн Н.П., Спитери И., Чин С.Ф., Даннинг М.Дж. и др. (2007). «Профилирование экспрессии микроРНК рака молочной железы человека идентифицирует новые маркеры подтипа опухоли» . Геномная биология . 8 (10): Р214. дои : 10.1186/gb-2007-8-10-r214 . ПМК   2246288 . ПМИД   17922911 .
  28. ^ «Анализ клеточных биомаркеров – ImmuneHealth» . Иммунное здоровье . Архивировано из оригинала 25 ноября 2015 г. Проверено 24 ноября 2015 г.
  29. ^ Ван К.К., Кобейси Ф., Шаккур З., Тиндалл Дж. (19 января 2021 г.). «Тщательный обзор убиквитиновой С-концевой гидролазы-L1 и глиального фибриллярного кислого белка в качестве тандемных биомаркеров, недавно одобренных Управлением по контролю за продуктами и лекарствами США для оценки внутричерепных повреждений у пациентов с черепно-мозговой травмой» . Острая Мед. Сург . 8 (1): е622. дои : 10.1002/ams2.622 . ПМЦ   7814989 . ПМИД   33510896 .
  30. ^ «Перспективы визуализации биомаркеров» (PDF) . Томас Рейтер. Архивировано (PDF) из оригинала 14 июля 2023 г. Проверено 14 июля 2023 г.
  31. ^ Сюэ С., Цяо Дж., Пу Ф., Кэмерон М., Ян Дж.Дж. (январь 2013 г.). «Разработка нового класса белковых контрастных агентов для магнитно-резонансной томографии для молекулярной визуализации биомаркеров рака» . Wiley Interdiscip Rev Nanomed Nanobiotechnol . 5 (2): 163–79. дои : 10.1002/wnan.1205 . ПМК   4011496 . ПМИД   23335551 .
  32. ^ Нагано К., Ёсида Ю., Исобе Т. (октябрь 2008 г.). «Биомаркеры клеточной поверхности эмбриональных стволовых клеток» . Протеомика . 8 (19): 4025–4035. дои : 10.1002/pmic.200800073 . ПМИД   18763704 . S2CID   7030107 .
  33. ^ Голдани А.А., Даунс С.Р., Виджаджа Ф., Лоутон Б., Хендрен Р.Л. (12 августа 2014 г.). «Биомаркеры при аутизме» . Границы в психиатрии . 5 : 100. дои : 10.3389/fpsyt.2014.00100 . ПМЦ   4129499 . ПМИД   25161627 .
  34. ^ «Онкомаркеры» . Национальный институт рака . Архивировано из оригинала 25 ноября 2015 г. Проверено 24 ноября 2015 г.
  35. ^ Хабер Д.А., Велкулеску В.Е. (июнь 2014 г.). «Анализ рака крови: циркулирующие опухолевые клетки и циркулирующая опухолевая ДНК» . Открытие рака . 4 (6): 650–661. дои : 10.1158/2159-8290.CD-13-1014 . ПМЦ   4433544 . ПМИД   24801577 .
  36. ^ Миньо Э.Ж. (октябрь 2012 г.). «Практическое руководство по терапии синдромов нарколепсии и гиперсомнии» . Нейротерапия . 9 (4): 739–752. дои : 10.1007/s13311-012-0150-9 . ПМЦ   3480574 . ПМИД   23065655 . На патофизиологическом уровне сейчас ясно, что большинство случаев нарколепсии с катаплексией и меньшинство случаев (5–30 %) без катаплексии или с атипичными катаплексическими симптомами вызваны недостатком гипокретина (орексина), вероятно, аутоиммунное происхождение. В этих случаях после установления заболевания большая часть из 70 000 клеток, продуцирующих гипокретин, уничтожается, и заболевание становится необратимым.
  37. ^ Jump up to: а б с Барато Л., Пицца Ф., Плацци Дж., Довильерс Ю. (август 2022 г.). «Нарколепсия». Журнал исследований сна . 31 (4): e13631. дои : 10.1111/jsr.13631 . ПМИД   35624073 . До 2014 года нарколепсия 1-го типа называлась «нарколепсия с катаплексией» (AASM, 2005), но в третьей и последней международной классификации расстройств сна была переименована в NT1 (AASM, 2014). ... Низкий уровень Hcrt-1 в спинномозговой жидкости очень чувствителен и специфичен для диагностики NT1. ... Все пациенты с низким уровнем Hcrt-1 в СМЖ считаются пациентами NT1, даже если они не сообщают о катаплексии (примерно в 10–20% случаев), и все пациенты с нормальными уровнями Hcrt-1 в СМЖ (или без катаплексии, когда люмбальная пункция не проводится), как и у пациентов с NT2 (Baumann et al., 2014). ... Если у пациента с NT2 со временем (иногда через много лет) появляется катаплексия или уровень Hcrt-1 ниже 110 пг/мл (даже без катаплексии), состояние переклассифицируется как NT1.
  38. ^ Маленка Р.Ц., Нестлер Э.Дж., Хайман С.Е., Хольцман Д.М. (2015). «Глава 10: Нейронный и нейроэндокринный контроль внутренней среды». Молекулярная нейрофармакология: фонд клинической неврологии (3-е изд.). Нью-Йорк: McGraw-Hill Medical. стр. 456–457. ISBN  9780071827706 . Совсем недавно было обнаружено, что латеральный гипоталамус также играет центральную роль в возбуждении. Нейроны в этой области содержат клеточные тела, которые производят пептиды орексина (также называемого гипокретином) (глава 6). Эти нейроны широко разбросаны по всему мозгу и участвуют в процессах сна, пробуждения, питания, вознаграждения, аспектов эмоций и обучения. Фактически, считается, что орексин способствует кормлению, прежде всего, путем стимулирования возбуждения. Мутации рецепторов орексина ответственны за нарколепсию на моделях собак, нокаут гена орексина вызывает нарколепсию у мышей, а у людей с нарколепсией наблюдаются низкие уровни пептидов орексина или их отсутствие в спинномозговой жидкости (глава 13). Нейроны латерального гипоталамуса имеют реципрокные связи с нейронами, продуцирующими моноаминовые нейротрансмиттеры (глава 6).
  39. ^ Маленка Р.Ц., Нестлер Э.Дж., Хайман С.Е., Хольцман Д.М. (2015). «Глава 13: Сон и возбуждение». Молекулярная нейрофармакология: фонд клинической неврологии (3-е изд.). МакГроу-Хилл Медикал. п. 521. ИСБН  9780071827706 . ARAS состоит из нескольких различных цепей, включая четыре основных моноаминергических пути, обсуждаемых в главе 6. Норадреналиновый путь берет начало из LC и связанных с ним ядер ствола мозга; серотонинергические нейроны также происходят из РН ствола мозга; дофаминергические нейроны берут начало в вентральной покрышке (ВТА); а гистаминэргический путь начинается от нейронов туберомаммиллярного ядра (ТЯН) заднего гипоталамуса. Как обсуждалось в главе 6, эти нейроны широко разрастаются по всему мозгу из ограниченного набора тел клеток. Норадреналин, серотонин, дофамин и гистамин выполняют сложные модулирующие функции и в целом способствуют бодрствованию. ПТ ствола мозга также является важным компонентом ARAS. Как отмечалось ранее, активность PT-холинергических нейронов (клеток быстрого сна) способствует быстрому сну. Во время бодрствования клетки, активные для быстрого сна, ингибируются подмножеством нейронов норадреналина и серотонина ARAS, называемых клетками, выключенными для быстрого сна.
  40. ^ Малиос Дж., Де ла Эрран-Арита А.К., Миньо Э. (октябрь 2013 г.). «Аутоиммунная основа нарколепсии » Современное мнение в нейробиологии . 23 (5): 767–773. дои : 10.1016/j.conb.2013.04.013 . ПМЦ   3848424 . ПМИД   23725858 .
  41. ^ «Биомаркеры Banyan: идеальный шторм сотрудничества» . Новости Университета Флориды . Архивировано из оригинала 26 июля 2024 года . Проверено 10 декабря 2023 г.
  42. ^ «Оценка биомаркеров черепно-мозговой травмы (ALERT-TBI)» . classic.clinicaltrials.gov . Архивировано из оригинала 26 июля 2024 года . Проверено 10 декабря 2023 г.
  43. ^ Базарян Дж. Дж., Биберталер П., Уэлч Р.Д. и др. (1 сентября 2018 г.). «Сыворотка GFAP и UCH-L1 для прогнозирования отсутствия внутричерепных повреждений на КТ головы (ALERT-TBI): многоцентровое обсервационное исследование» . Ланцет Неврология . 17 (9): 782–789. дои : 10.1016/S1474-4422(18)30231-X . ПМИД   30054151 .
  44. ^ «ОЦЕНКА АВТОМАТИЧЕСКОГО КЛАССА III ДЛЯ Индикатора травмы головного мозга Banyan DEN170045» (PDF) . FDA . Проверено 10 декабря 2023 г.
  45. ^ «FDA разрешает продажу первого анализа крови для оценки сотрясения мозга у взрослых» . Новый выпуск FDA . 24 марта 2020 года. Архивировано из оригинала 9 сентября 2018 года . Проверено 10 декабря 2023 г.
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Biomarker_(medicine)&oldid=1236809968"
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 917e1df873de2e40148372b3ea62bdb4__1722002460
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/91/b4/917e1df873de2e40148372b3ea62bdb4.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Biomarker (medicine) - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)