Diplomová práce je zaměřena na identifikaci signifikantních metabolitů v plazmatických vzorcích získaných od pacientů s karcinomem ledvin porovnávaných se zdravými jedinci. Pro tento účel byl použit metabolomický přístup s využitím ultra-účinné kapalinové chromatografie s tandemovým hmotnostním spektrometrem. Získaná data byla zpracována, podrobena statistické analýze a interpretována.
V teoretické části je shrnuta stavba, funkce a metabolismus ledvin. Následně je představen světlobuněčný renální karcinom, jeho diagnostika a léčba, v neposlední řadě také metabolomika a hmotnostní spektrometrie.
Experimentální část zahrnuje metodiku, ve které je popsána příprava mobilních fází, extrakce metabolitů ze vzorků plazem od pacientů s karcinomem ledvin a kontrol, cílená metabolomická analýza a statistické zpracování dat.
Pacienti renálního karcinomu byli porovnávání s kontrolami v závislosti na pohlaví a jejich metabolické profily se významně lišily. Mezi signifikantními metabolity patřily především aminokyseliny, které byly u obou skupin vzorků významně sníženy oproti kontrolám. Jednalo se o aminokyseliny asparagin, arginin a methionin, které byly významné pro pacienty ženského i mužského pohlaví. U mužů byly navíc identifikovány snížené hladiny isoleucinu, alaninu, valinu, tyrosinu a tryptofanu. Vzorky odebrané pacientkám vykazovaly snížené hladiny histidinu, lysinu a threoninu a také sníženou hladinu hypoxantinu. Dále byly pozorovány změny metabolismu u pseudouridinu a malonylkarnitinu a 2-hydroxybutanoátu u žen. U mužů byla navíc zaznamenána změna metabolismu kyseliny sialové a sperminu.
Snížena hladina aminokyselin v séru pacientů naznačuje existenci renálního karcinomu. Nádorové buňky tyto metabolity využívají pro průběh biosyntetických procesů.
Anotace v angličtině
The diploma thesis is focused on the identification of significant metabolites in plasma samples obtained from patients with kidney cancer compared with healthy individuals. For this purpose, was used a metabolomic approach using ultra-performance liquid chromatography with a tandem mass spectrometer. The obtained data were processed, subjected to statistical analysis and interpreted.
The theoretical part summarizes the structure, function and metabolism of the kidneys. Subsequently, kidney cancer, its diagnosis and treatment, and finally metabolomics and mass spectrometry.
The experimental part includes a methodology that describes the preparation of mobile phases, extraction of metabolites from plasma samples from patients with kidney cancer, targeted metabolomic analysis and statistical data processing.
Patients with renal cell carcinoma were compared with controls in a sex-dependent manner, and their metabolic profiles was significantly differed. Among the significant metabolites were mainly amino acids, which were significantly reduced in both groups of samples compared to the controls. Aminoacids significant for both genders were asparagine, arginine and methionine. Additionally, in men samples were reduced levels of isoleucine, alanine, valine, tyrosine and tryptophan. Samples taken from female patients have reduced levels of histidine, lysine and threonine as well as reduced hypoxanthine levels. On the contrary, increased levels were observed for the pseudouridine in both groups of samples. Malonylcarnitine and 2-hydroxybutanoate levels were also elevated in female patients. Male samples have mainly elevated levels of sialic acid and spermine.
A reduced level of amino acid in the serum of patients suggests the existence of renal cell carcinoma. Tumor cells use these metabolites for biosynthetic processes.
Metabolomics, target statistic analysis, clear cell renal cell carcinoma, identification of metabolites, ultrahigh performance liquid chromatography, mass spectrometry,
Rozsah průvodní práce
81 s. (19 246 znaků)
Jazyk
CZ
Anotace
Diplomová práce je zaměřena na identifikaci signifikantních metabolitů v plazmatických vzorcích získaných od pacientů s karcinomem ledvin porovnávaných se zdravými jedinci. Pro tento účel byl použit metabolomický přístup s využitím ultra-účinné kapalinové chromatografie s tandemovým hmotnostním spektrometrem. Získaná data byla zpracována, podrobena statistické analýze a interpretována.
V teoretické části je shrnuta stavba, funkce a metabolismus ledvin. Následně je představen světlobuněčný renální karcinom, jeho diagnostika a léčba, v neposlední řadě také metabolomika a hmotnostní spektrometrie.
Experimentální část zahrnuje metodiku, ve které je popsána příprava mobilních fází, extrakce metabolitů ze vzorků plazem od pacientů s karcinomem ledvin a kontrol, cílená metabolomická analýza a statistické zpracování dat.
Pacienti renálního karcinomu byli porovnávání s kontrolami v závislosti na pohlaví a jejich metabolické profily se významně lišily. Mezi signifikantními metabolity patřily především aminokyseliny, které byly u obou skupin vzorků významně sníženy oproti kontrolám. Jednalo se o aminokyseliny asparagin, arginin a methionin, které byly významné pro pacienty ženského i mužského pohlaví. U mužů byly navíc identifikovány snížené hladiny isoleucinu, alaninu, valinu, tyrosinu a tryptofanu. Vzorky odebrané pacientkám vykazovaly snížené hladiny histidinu, lysinu a threoninu a také sníženou hladinu hypoxantinu. Dále byly pozorovány změny metabolismu u pseudouridinu a malonylkarnitinu a 2-hydroxybutanoátu u žen. U mužů byla navíc zaznamenána změna metabolismu kyseliny sialové a sperminu.
Snížena hladina aminokyselin v séru pacientů naznačuje existenci renálního karcinomu. Nádorové buňky tyto metabolity využívají pro průběh biosyntetických procesů.
Anotace v angličtině
The diploma thesis is focused on the identification of significant metabolites in plasma samples obtained from patients with kidney cancer compared with healthy individuals. For this purpose, was used a metabolomic approach using ultra-performance liquid chromatography with a tandem mass spectrometer. The obtained data were processed, subjected to statistical analysis and interpreted.
The theoretical part summarizes the structure, function and metabolism of the kidneys. Subsequently, kidney cancer, its diagnosis and treatment, and finally metabolomics and mass spectrometry.
The experimental part includes a methodology that describes the preparation of mobile phases, extraction of metabolites from plasma samples from patients with kidney cancer, targeted metabolomic analysis and statistical data processing.
Patients with renal cell carcinoma were compared with controls in a sex-dependent manner, and their metabolic profiles was significantly differed. Among the significant metabolites were mainly amino acids, which were significantly reduced in both groups of samples compared to the controls. Aminoacids significant for both genders were asparagine, arginine and methionine. Additionally, in men samples were reduced levels of isoleucine, alanine, valine, tyrosine and tryptophan. Samples taken from female patients have reduced levels of histidine, lysine and threonine as well as reduced hypoxanthine levels. On the contrary, increased levels were observed for the pseudouridine in both groups of samples. Malonylcarnitine and 2-hydroxybutanoate levels were also elevated in female patients. Male samples have mainly elevated levels of sialic acid and spermine.
A reduced level of amino acid in the serum of patients suggests the existence of renal cell carcinoma. Tumor cells use these metabolites for biosynthetic processes.
Metabolomics, target statistic analysis, clear cell renal cell carcinoma, identification of metabolites, ultrahigh performance liquid chromatography, mass spectrometry,
Zásady pro vypracování
Vypracování literární rešerše na témata: ledviny a jejich funkce, karcinomy ledvin, metabolomika, kapalinová chromatografie a hmotnostní spektrometrie.
LC-MS/MS analýza vzorků plazem pacientů s karcinomem ledvin a statistické zpracování dat.
Biochemická interpretace dat a diskuze výsledků.
Zásady pro vypracování
Vypracování literární rešerše na témata: ledviny a jejich funkce, karcinomy ledvin, metabolomika, kapalinová chromatografie a hmotnostní spektrometrie.
LC-MS/MS analýza vzorků plazem pacientů s karcinomem ledvin a statistické zpracování dat.
Biochemická interpretace dat a diskuze výsledků.
Seznam doporučené literatury
Hakimi A. A., Reznik E., Lee Ch-H., Creighton Ch. J., Brannon A. R., Luna A., Aksoy B. A., Liu E. M., Shen R., Lee W., Chen Y., Stirdivant S. M., Russo P., Chen Y-B., Tickoo S. K., Reuter V. E., Cheng E. H., Sander C., Hsieh J. J. (2016): An integrated metabolic atlas of clear cell renal cell carcinoma. Cancer Cell, 29(1): 104‑116.
Khetani V. V., Portal D. E., Shah M. R., Mayer T., Singer E. A. (2020): Combination drug regimens for metastatic clear cell renal cell carcinoma. World Journal of Clinical Oncology, 11(8): 541\textendash562.
Lai Y., Zeng T., Liang X., Wu W., Zhong F., & Wu W. (2019): Cell death-related molecules and biomarkers for renal cell carcinoma targeted therapy. Cancer Cell International, 19(1):10.1186/s12935-019-0939-2.
Seznam doporučené literatury
Hakimi A. A., Reznik E., Lee Ch-H., Creighton Ch. J., Brannon A. R., Luna A., Aksoy B. A., Liu E. M., Shen R., Lee W., Chen Y., Stirdivant S. M., Russo P., Chen Y-B., Tickoo S. K., Reuter V. E., Cheng E. H., Sander C., Hsieh J. J. (2016): An integrated metabolic atlas of clear cell renal cell carcinoma. Cancer Cell, 29(1): 104‑116.
Khetani V. V., Portal D. E., Shah M. R., Mayer T., Singer E. A. (2020): Combination drug regimens for metastatic clear cell renal cell carcinoma. World Journal of Clinical Oncology, 11(8): 541\textendash562.
Lai Y., Zeng T., Liang X., Wu W., Zhong F., & Wu W. (2019): Cell death-related molecules and biomarkers for renal cell carcinoma targeted therapy. Cancer Cell International, 19(1):10.1186/s12935-019-0939-2.
Přílohy volně vložené
-
Přílohy vázané v práci
-
Převzato z knihovny
Ano
Plný text práce
Přílohy
Posudek(y) oponenta
Hodnocení vedoucího
Záznam průběhu obhajoby
Obhajobu diplomové práce studentky Bc. Veroniky Fryzelkové zahájil prof. RNDr. Zdeněk Dvořák, DrSc. et Ph.D. Studentka seznámila komisi s hlavními částmi a výsledky své práce. Následovalo přečtení posudku vedoucí práce Mgr. Dany Dobešové a oponenta Mgr. Štěpána Kouřila, Ph.D.
Studentka pak reagovala na připomínky a dotazy.
Prezentace studentky obsahovala tato témata:
Karcinom renálních buněk – výskyt, zastoupení, dělení
Světlobuněčný renální karcinom ccRCC – charakteristika, vznik (mutace VHL genu)
Experimentální provedení práce
V rozpravě byly uvedeny následující připomínky či nastoleny tyto problémy:
Rozdíl mezi krevním sérem a plazmou a důvod použití krevního séra jako nejvhodnějšího pro screening metabolitů
Využití hmotnostní spektrometrie v klinické praxi a diagnostice
Módy měření pomocí trojitého kvadrupólu a scheduled MRM mód
Rozdělení vzorků karcinomů ledvin pacientů – případné zahrnutí vlivu stupně nádoru a hladiny jednotlivých metabolitů
Specifita výskytu abnormální koncentrace metabolitů vzhledem k jednomu konkrétního typu nádoru
Studentka na dotazy položené oponentem práce a členy komise reagovala přiměřeně.