Published March 1, 2023 | Version v1
Publication Metadata-only

Urinary Metabolic Profiling of Liver Fluke-Induced Cholangiocarcinoma—A Follow-Up Study

Creators

  • 1. St Mary's Hospital
  • 2. Imperial College London
  • 3. Khon Kaen University
  • 4. King's College London
  • 5. Foundation for Liver Research
  • 6. Williams (United Kingdom)

Description

Background/Aims: Global liquid chromatography mass spectrometry (LC-MS) profiling in a Thai population has previously identified a urinary metabolic signature in Opisthorchis viverrini-induced cholangiocarcinoma (CCA), primarily characterised by disturbance in acylcarnitine, bile acid, steroid, and purine metabolism.However, the detection of thousands of analytes by LC-MS in a biological sample in a single experiment potentially introduces false discovery errors.To verify these observed metabolic perturbations, a second validation dataset from the same population was profiled in a similar fashion.Methods: Reverse-phase ultra-performance liquid-chromatography mass spectrometry was utilised to acquire the global spectral profile of 98 spot urine samples (from 46 healthy volunteers and 52 CCA patients) recruited from Khon Kaen, northeast Thailand (the highest incidence of CCA globally).Results: Metabolites were differentially expressed in the urinary profiles from CCA patients.High urinary elimination of bile acids was affected by the presence of obstructive jaundice.The urine metabolome associated with non-jaundiced CCA patients showed a distinctive pattern, similar but not identical to published studies.A panel of 10 metabolites achieved a diagnostic accuracy of 93.4% and area under the curve value of 98.8% (CI = 96.3%-100%)for the presence of CCA.Conclusions: Global characterisation of the CCA urinary metabolome identified several metabolites of biological interest in this validation study.Analyses of the diagnostic utility of the discriminant metabolites showed excellent diagnostic potential.Further larger scale studies are required to confirm these findings internationally, particularly in comparison to sporadic CCA, not associated with liver fluke infestation.( J CLIN EXP HEPATOL 2023;13:203-217) L iver fluke-induced cholangiocarcinoma (CCA) is a serious health issue in the countries through which the Mekong River flows (Thailand, Myanmar, the Lao Peoples' Democratic Republic, Cambodia, and Viet-nam). 1 It has been reported that there are more than 20,000 new cases of liver fluke-induced CCA detected each year just in Thailand, where infestation with the liver fluke, Opisthorchis viverrini, is common through the practice of eating raw, fermented or partially cooked river fish. 2 However, easy, reliable screening techniques do not exist and, currently, labour-intensive stool examination for worm eggs and mass ultrasound screening of village populations are being undertaken in the absence of a reliable point-of-care test to detect CCA. 3 In a previous publication on patients from Thailand, we aimed to use metabonomic techniques to begin to address this situation, and several metabolic derangements were found to be potentially indicative of CCA urinary metabotype. 4We previously studied 48 Thai subjects at high risk of infection, 41 with active O. viverrini infection, 34 with periductal fibrosis and owing to the difficulty of sample collection, and only 14 with CCA. 4 Purine and acylcarnitine derivatives were present at different concentrations in the urine of CCA patients, compared to levels observed in the urine of all the three non-cancer control groups, and of note, in the case of the acetylated carnitines in comparison to patients with periductal fibrosis.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

الخلفية/الأهداف: سبق أن حدد قياس الطيف الكتلي اللوني السائل العالمي (LC - MS) في مجموعة سكانية تايلاندية توقيعًا استقلابيًا بولياً في سرطان الأوعية الصفراوية الناجم عن Opisthorchis viverrini (CCA)، والذي يتميز في المقام الأول بالاضطراب في استقلاب الأسيلكارنيتين وحمض الصفراء والستيرويد والبيورين. ومع ذلك، فإن الكشف عن آلاف التحليلات بواسطة LC - MS في عينة بيولوجية في تجربة واحدة من المحتمل أن يؤدي إلى أخطاء اكتشاف خاطئة. للتحقق من هذه الاضطرابات الأيضية المرصودة، تم عرض مجموعة بيانات التحقق الثانية من الصحة من نفس المجموعة بطريقة مماثلة .الطرق: تم استخدام مطياف الكتلة اللوني السائل فائق الأداء للمرحلة العكسية للحصول على الملف الطيفي العالمي لـ 98 عينة بول موضعية (من 46 متطوعًا أصحاء و 52 مريضًا من CCA) تم تجنيدهم من خون كاين، شمال شرق تايلاند (أعلى معدل للإصابة بـ CCA على مستوى العالم). النتائج: تم التعبير عن المستقلبات بشكل مختلف في الملفات البولية من مرضى CCA. تأثر القضاء البولي العالي على الأحماض الصفراوية بوجود اليرقان الانسدادي. أظهر مستقلب البول المرتبط بمرضى CCA غير اليرقان نمطًا مميزًا، مشابهًا ولكن غير مطابق للدراسات المنشورة. حققت لجنة من 10 مستقلبات دقة تشخيصية بنسبة 93.4 ٪ ومنطقة تحت قيمة المنحنى 98.8 ٪ (CI = 96.3٪ -100 ٪)لوجود CCA. الاستنتاجات: حدد التوصيف العالمي للمستقلب البولي CCA العديد من المستقلبات ذات الأهمية البيولوجية في دراسة التحقق هذه. أظهرت تحليلات المنفعة التشخيصية للمستقلبات المميزة إمكانات تشخيصية ممتازة. هناك حاجة إلى مزيد من الدراسات على نطاق أوسع لتأكيد هذه النتائج دوليًا، لا سيما بالمقارنة مع CCA المتقطع، غير المرتبط بإصابة الكبد بالصدفة.( J CLIN EXP HEPATOL 2023 ؛13: 203-217) يعد سرطان الأوعية الصفراوية الناجم عن الصدفة (CCA) مشكلة صحية خطيرة في البلدان التي يتدفق عبرها نهر الميكونج (تايلاند وميانمار وجمهورية لاو الديمقراطية الشعبية وكمبوديا وفيتنام). 1 تم الإبلاغ عن وجود أكثر من 20000 حالة جديدة من CCA الناجم عن صدفة الكبد يتم اكتشافها كل عام في تايلاند فقط، حيث تنتشر الإصابة بصدفة الكبد، Opisthorchis viverrini، من خلال ممارسة تناول الأسماك النهرية النيئة أو المخمرة أو المطبوخة جزئيًا. 2 ومع ذلك، لا توجد تقنيات فحص سهلة وموثوقة، وفي الوقت الحالي، يتم إجراء فحص البراز كثيف العمالة لبيض الدودة والفحص الجماعي بالموجات فوق الصوتية لسكان القرى في غياب اختبار نقطة رعاية موثوق للكشف عن التقييم القطري المشترك. 3 في منشور سابق عن المرضى من تايلاند، كنا نهدف إلى استخدام تقنيات التمثيل الغذائي للبدء في معالجة هذا الوضع، ووجد أن العديد من الاضطرابات الأيضية قد تكون مؤشراً على النمط الأيضي البولي CCA. 4 لقد درسنا سابقًا 48 موضوعًا تايلانديًا معرضًا لخطر الإصابة بالعدوى، و 41 مع عدوى O. viverrini النشطة، و 34 مع تليف حول القناة وبسبب صعوبة جمع العينات، و 14 فقط مع CCA. 4 كانت مشتقات البيورين والأسيلكارنيتين موجودة بتركيزات مختلفة في بول مرضى CCA، مقارنة بالمستويات التي لوحظت في بول جميع المجموعات الضابطة الثلاث غير السرطانية، وتجدر الإشارة إلى أنه في حالة الكارنيتينات الأسيتيلية مقارنة بالمرضى الذين يعانون من التليف حول القناة.

Translated Description (French)

Contexte/Objectifs : Le profilage de la chromatographie liquide globale par spectrométrie de masse (LC-MS) dans une population thaïlandaise a déjà identifié une signature métabolique urinaire dans le cholangiocarcinome induit par Opisthorchis viverrini (CCA), principalement caractérisée par une perturbation du métabolisme de l'acylcarnitine, de l'acide biliaire, des stéroïdes et de la purine. Cependant, la détection de milliers d'analytes par LC-MS dans un échantillon biologique en une seule expérience introduit potentiellement de fausses erreurs de découverte. Pour vérifier ces perturbations métaboliques observées, un deuxième ensemble de données de validation de la même population a été profilé de manière similaire. Méthodes : La spectrométrie de masse par chromatographie liquide ultra-performante en phase inverse a été utilisée pour acquérir le profil spectral global de 98 échantillons d'urine ponctuels (provenant de 46 volontaires sains et de 52 patients atteints d'ACC) recrutés à Khon Kaen, dans le nord-est de la Thaïlande (la plus forte incidence d'ACC au monde).Résultats : Les métabolites ont été exprimés différemment dans les profils urinaires des patients atteints d'ACC. L'élimination urinaire élevée des acides biliaires a été affectée par la présence d'une jaunisse obstructive. Le métabolome urinaire associé aux patients non atteints d'ACC a montré un schéma distinctif, similaire mais non identique aux études publiées. Un panel de 10 métabolites a atteint une précision diagnostique de 93,4 % et une aire inférieure à la valeur de courbe de 98,8 % (IC = 96,3 %-100 %)pour la présence de CCA.Conclusions : La caractérisation globale du métabolome urinaire de la CCA a identifié plusieurs métabolites d'intérêt biologique dans cette étude de validation. Les analyses de l'utilité diagnostique des métabolites discriminants ont montré un excellent potentiel diagnostique. D'autres études à plus grande échelle sont nécessaires pour confirmer ces résultats à l'échelle internationale, en particulier par rapport à la CCA sporadique, non associée à une infestation de la douve du foie.( J CLIN EXP HEPATOL 2023 ;13:203-217) Le cholangiocarcinome induit par la douve (CCA) est un grave problème de santé dans les pays traversés par le Mékong (Thaïlande, Myanmar, République démocratique populaire lao, Cambodge et Viet-nam). 1 Il a été rapporté qu'il y a plus de 20 000 nouveaux cas d'ACC induite par la douve du foie détectés chaque année uniquement en Thaïlande, où l'infestation par la douve du foie, Opisthorchis viverrini, est courante par la pratique de manger du poisson de rivière cru, fermenté ou partiellement cuit. 2 Cependant, il n'existe pas de techniques de dépistage faciles et fiables et, actuellement, un examen des selles à forte intensité de main-d' œuvre pour les œufs de vers et un dépistage par échographie de masse des populations villageoises sont effectués en l'absence d'un test fiable au point de service pour détecter l'ACC. 3 Dans une publication précédente sur des patients thaïlandais, nous avons cherché à utiliser des techniques métabonomiques pour commencer à remédier à cette situation, et plusieurs dérangements métaboliques se sont révélés potentiellement indicatifs du métabotype urinaire de l'ACC. 4Nous avons précédemment étudié 48 sujets thaïlandais à haut risque d'infection, 41 avec une infection active à O. viverrini, 34 avec une fibrose périductique et en raison de la difficulté de prélèvement d'échantillons, et seulement 14 avec une ACC. 4 Les dérivés de la purine et de l'acylcarnitine étaient présents à des concentrations différentes dans l'urine des patients atteints d'ACC, par rapport aux niveaux observés dans l'urine des trois groupes témoins non cancéreux, et à noter, dans le cas des carnitines acétylées, par rapport aux patients atteints de fibrose périductique.

Translated Description (Spanish)

Antecedentes/Objetivos: El perfil de espectrometría de masas por cromatografía líquida global (LC-MS) en una población tailandesa ha identificado previamente una firma metabólica urinaria en el colangiocarcinoma inducido por Opisthorchis viverrini (CCA), caracterizado principalmente por alteraciones en el metabolismo de la acilcarnitina, los ácidos biliares, los esteroides y las purinas. Sin embargo, la detección de miles de analitos por LC-MS en una muestra biológica en un solo experimento introduce potencialmente errores de descubrimiento falsos. Para verificar estas perturbaciones metabólicas observadas, se perfiló un segundo conjunto de datos de validación de la misma población de una manera similar. Métodos: Se utilizó la espectrometría de masas de cromatografía líquida de ultra-rendimiento de fase inversa para adquirir el perfil espectral global de 98 muestras de orina puntuales (de 46 voluntarios sanos y 52 pacientes con CCA) reclutados de Khon Kaen, al noreste de Tailandia (la mayor incidencia de CCA a nivel mundial).Resultados: Los metabolitos se expresaron diferencialmente en los perfiles urinarios de los pacientes con CCA. La alta eliminación urinaria de ácidos biliares se vio afectada por la presencia de ictericia obstructiva. El metaboloma de la orina asociado con pacientes con CCA no eyaculados mostró un patrón distintivo, similar pero no idéntico a los estudios publicados. Un panel de 10 metabolitos logró una precisión diagnóstica del 93,4% y un área por debajo de el valor de la curva de 98.8% (IC = 96.3%-100%)para la presencia de CCA.Conclusiones: La caracterización global del metaboloma urinario de la CCA identificó varios metabolitos de interés biológico en este estudio de validación. Los análisis de la utilidad diagnóstica de los metabolitos discriminantes mostraron un excelente potencial diagnóstico. Se requieren más estudios a mayor escala para confirmar estos hallazgos a nivel internacional, particularmente en comparación con la CCA esporádica, no asociada con la infestación por trematodos hepáticos.( J CLIN EXP HEPATOL 2023;13:203-217) El colangiocarcinoma inducido por trematodos (CCA) es un grave problema de salud en los países a través de los cuales fluye el río Mekong (Tailandia, Myanmar, la República Democrática Popular Lao, Camboya y Vietnam). 1 Se ha informado de que cada año se detectan más de 20.000 nuevos casos de CCA inducida por trematodos hepáticos solo en Tailandia, donde la infestación por el trematodos hepático, Opisthorchis viverrini, es común a través de la práctica de comer pescado de río crudo, fermentado o parcialmente cocido. 2 Sin embargo, no existen técnicas de cribado fáciles y confiables y, actualmente, se están realizando exámenes de heces intensivos en mano de obra para detectar huevos de gusanos y un cribado masivo por ultrasonido de las poblaciones de las aldeas en ausencia de una prueba confiable en el punto de atención para detectar CCA. 3 En una publicación anterior sobre pacientes de Tailandia, nuestro objetivo era utilizar técnicas metabonómicas para comenzar a abordar esta situación, y se encontró que varios trastornos metabólicos eran potencialmente indicativos del metabotipo urinario CCA. 4 Anteriormente estudiamos 48 sujetos tailandeses con alto riesgo de infección, 41 con infección activa por O. viverrini, 34 con fibrosis periductal y debido a la dificultad de la recolección de muestras, y solo 14 con CCA. 4 Los derivados de purina y acilcarnitina estaban presentes en diferentes concentraciones en la orina de los pacientes con CCA, en comparación con los niveles observados en la orina de los tres grupos de control no cancerosos, y cabe destacar, en el caso de las carnitinas acetiladas en comparación con los pacientes con fibrosis periductal.

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
التنميط الاستقلابي البولي لسرطان الأوعية الصفراوية الناجم عن انفلونزا الكبد - دراسة متابعة
Translated title (French)
Profil métabolique urinaire du cholangiocarcinome induit par la grippe hépatique - Étude de suivi
Translated title (Spanish)
Perfil metabólico urinario del colangiocarcinoma inducido por Fluke hepático: un estudio de seguimiento

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4310015732
DOI
10.1016/j.jceh.2022.11.012

Is supplement to
https://openalex.org/W4295779760 (Other)
https://openalex.org/W423371831 (Other)
https://openalex.org/W3101161779 (Other)
https://openalex.org/W2916376502 (Other)
https://openalex.org/W2777729175 (Other)
https://openalex.org/W2260452057 (Other)
https://openalex.org/W2093500216 (Other)
https://openalex.org/W2053588008 (Other)
https://openalex.org/W1996644818 (Other)
https://openalex.org/W1965468642 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Thailand

References

  • https://openalex.org/W123398115
  • https://openalex.org/W1517384573
  • https://openalex.org/W1622362466
  • https://openalex.org/W1965809997
  • https://openalex.org/W1976327004
  • https://openalex.org/W1979283297
  • https://openalex.org/W1991016861
  • https://openalex.org/W1992068012
  • https://openalex.org/W1993667922
  • https://openalex.org/W2003307092
  • https://openalex.org/W2043206071
  • https://openalex.org/W2044266070
  • https://openalex.org/W2052158431
  • https://openalex.org/W2060498917
  • https://openalex.org/W2063225945
  • https://openalex.org/W2069386166
  • https://openalex.org/W2071259051
  • https://openalex.org/W2087473380
  • https://openalex.org/W2116355203
  • https://openalex.org/W2126591541
  • https://openalex.org/W2140695271
  • https://openalex.org/W2143690274
  • https://openalex.org/W2144464830
  • https://openalex.org/W215232889
  • https://openalex.org/W2156565823
  • https://openalex.org/W2167512484
  • https://openalex.org/W2169664675
  • https://openalex.org/W2323397577
  • https://openalex.org/W2331953994
  • https://openalex.org/W2414717690
  • https://openalex.org/W2415904915
  • https://openalex.org/W2417509782
  • https://openalex.org/W2545617835
  • https://openalex.org/W2557712094
  • https://openalex.org/W2904483435
  • https://openalex.org/W2943319396
  • https://openalex.org/W2964430490
  • https://openalex.org/W2966037406
  • https://openalex.org/W2969307170
  • https://openalex.org/W3180685124
  • https://openalex.org/W35381647