ሜታቦሎሚክስ የታካሚውን የሴረም ከፍተኛ-ጥራት ያለው የጅምላ ስፔክትሮሜትሪክ ትንታኔን በመጠቀም ቤንጋን እና አደገኛ የ pulmonary nodules በከፍተኛ ስፔሻላይዝድ የሚለይ።

በኮምፒዩተር ቲሞግራፊ (ሲቲ) ተለይተው የሚታወቁ የ pulmonary nodules ልዩነት በክሊኒካዊ ልምምድ ውስጥ ፈታኝ ሆኖ ይቆያል.እዚህ፣ የ480 የሴረም ናሙናዎችን ዓለም አቀፋዊ ሜታቦሎምን እናሳያለን፣ ይህም ጤናማ ቁጥጥሮችን፣ ጨዋ የሆኑ የሳንባ ኖዶችን እና ደረጃ 1 የሳንባ adenocarcinomaን ጨምሮ።Adenocarcinomas ልዩ የሆነ የሜታቦሎሚክ መገለጫዎችን ያሳያሉ, ነገር ግን ጤናማ ኖዶች እና ጤናማ ግለሰቦች በሜታቦሎሚክ መገለጫዎች ውስጥ ከፍተኛ ተመሳሳይነት አላቸው.በግኝት ቡድን (n = 306) ውስጥ, በ benign and malignant nodules መካከል ያለውን ልዩነት ለመለየት የ 27 ሜታቦላይቶች ስብስብ ተለይቷል.በውስጣዊ ማረጋገጫ (n = 104) እና ውጫዊ ማረጋገጫ (n = 111) ቡድኖች ውስጥ ያለው የአድሎአዊ ሞዴል AUC 0.915 እና 0.945 ነበር.የመንገዱን ትንተና በሳንባ አድኖካርሲኖማ ሴረም ውስጥ ያለው ትራይፕቶፋን ከመቀነሱ ጋር ተያይዘው የጊሊኮሊቲክ ሜታቦላይትስ መጨመር ከ benign nodules እና ጤናማ ቁጥጥሮች ጋር ሲነፃፀሩ እና tryptophan መቀበል በሳንባ ካንሰር ሕዋሳት ውስጥ ግላይኮላይሲስን እንደሚያበረታታ ጠቁሟል።የእኛ ጥናት የሴረም ሜታቦላይት ባዮማርከርስ በሲቲ የተገኘ የ pulmonary nodules ስጋትን በመገምገም ያለውን ጠቀሜታ አጉልቶ ያሳያል።
ለካንሰር በሽተኞች የመዳንን ፍጥነት ለማሻሻል ቀደም ብሎ ምርመራው በጣም አስፈላጊ ነው.ከዩኤስ ብሄራዊ የሳንባ ካንሰር ምርመራ (NLST) እና ከአውሮፓው ኔልሰን ጥናት የተገኙ ውጤቶች እንደሚያሳዩት በአነስተኛ መጠን የኮምፒውተር ቲሞግራፊ (LDCT) መመርመር ከፍተኛ ተጋላጭ በሆኑ ቡድኖች ውስጥ የሳንባ ካንሰርን ሞት በእጅጉ ይቀንሳል1,2,3.ኤልዲሲቲን ለሳንባ ካንሰር ምርመራ በስፋት ጥቅም ላይ ከዋለበት ጊዜ ጀምሮ የአሲምፕቶማቲክ የ pulmonary nodules ድንገተኛ የራዲዮግራፊክ ግኝቶች ቁጥር 4 እየጨመረ ሄዷል.የ pulmonary nodules በዲያሜትር 5 ውስጥ እስከ 3 ሴ.ሜ የሚደርስ የትኩረት ክፍተቶች ተብለው ይገለፃሉ.የመጎሳቆል እድልን ለመገምገም እና በኤልዲሲቲ ላይ በአጋጣሚ የተገኙትን የ pulmonary nodules ብዛትን ለመቋቋም ችግሮች ያጋጥሙናል።የሲቲ ውሱንነት ወደ ተደጋጋሚ የክትትል ምርመራዎች እና የውሸት አወንታዊ ውጤቶችን ሊያስከትል ስለሚችል ወደ አላስፈላጊ ጣልቃገብነት እና ከመጠን በላይ ህክምና6.ስለዚህ በመጀመሪያዎቹ ደረጃዎች ውስጥ የሳንባ ካንሰርን በትክክል ለመለየት እና በመነሻ ማወቂያ 7 ላይ በጣም ጥሩ የሆኑ nodules ለመለየት አስተማማኝ እና ጠቃሚ ባዮማርከርን ማዘጋጀት ያስፈልጋል.
አጠቃላይ የደም ሞለኪውላዊ ትንተና (ሴረም ፣ ፕላዝማ ፣ የደም ሞኖኑክሌር ሴሎች) ፣ ጂኖሚክስ ፣ ፕሮቲዮሚክስ ወይም ዲ ኤን ኤ methylation8,9,10 ጨምሮ ፣ ለሳንባ ካንሰር የምርመራ ባዮማርከርን የማግኘት ፍላጎት እያደገ መጥቷል።ይህ በእንዲህ እንዳለ፣ የሜታቦሎሚክስ አቀራረቦች በውስጣዊ እና ውጫዊ ድርጊቶች ተፅእኖ ያላቸውን ሴሉላር መጨረሻ ምርቶችን ይለካሉ እና ስለዚህ የበሽታ መከሰት እና ውጤትን ለመተንበይ ይተገበራሉ።ፈሳሽ ክሮማቶግራፊ-ታንደም mass spectrometry (LC-MS) በከፍተኛ ስሜታዊነት እና በትልቅ ተለዋዋጭ ክልል ምክንያት ለሜታቦሎሚክስ ጥናቶች በስፋት ጥቅም ላይ የዋለ ዘዴ ነው, ይህም ሜታቦሊቲዎችን በተለያየ ፊዚኮኬሚካላዊ ባህሪያት ሊሸፍን ይችላል11,12,13.ምንም እንኳን ዓለም አቀፍ የፕላዝማ/ሴረም ሜታቦሎሚክ ትንተና ከሳንባ ካንሰር ምርመራ 14,15,16,17 እና የሕክምና ውጤታማነት ጋር የተያያዙ ባዮማርከርን ለመለየት ጥቅም ላይ ቢውልም, 18 የሴረም ሜታቦላይት ክላሲፋየሮች ጤናማ እና አደገኛ የሳምባ ኖድሎች መካከል ያለውን ልዩነት ለመለየት ብዙ ጥናት የሚደረጉ ናቸው.- ግዙፍ ምርምር.
Adenocarcinoma እና squamous cell carcinoma ሁለቱ ዋና ዋና ያልሆኑ ትናንሽ ሴል የሳንባ ካንሰር (NSCLC) ናቸው።የተለያዩ የሲቲ የማጣሪያ ምርመራዎች አድኖካርሲኖማ በጣም የተለመደ ሂስቶሎጂያዊ የሳንባ ካንሰር አይነት መሆኑን ያመለክታሉ1,19,20,21.በዚህ ጥናት ውስጥ፣ ጤናማ ቁጥጥሮችን፣ የሳንባ ምች ኖዶችን እና በሲቲ የተገኘ ≤3 ሴ.ሜ ጨምሮ በአጠቃላይ 695 የሴረም ናሙናዎች ላይ የሜታቦሎሚክስ ትንታኔን ለማካሄድ እጅግ በጣም አፈጻጸም ያለው ፈሳሽ ክሮማቶግራፊ-ከፍተኛ ጥራት ያለው mass spectrometry (UPLC-HRMS) ተጠቀምን።የአንደኛ ደረጃ የሳንባ አዴኖካርሲኖማ ምርመራ።የሳንባ adenocarcinoma ከ benign nodules እና ጤናማ ቁጥጥሮች የሚለይ የሴረም ሜታቦላይትስ ፓኔል ለይተናል።የመንገዶች ማበልጸጊያ ትንተና እንደሚያሳየው ያልተለመደ ትራይፕቶፋን እና የግሉኮስ ሜታቦሊዝም በሳንባ አድኖካርሲኖማ ውስጥ የተለመዱ ለውጦች ከ benign nodules እና ጤናማ ቁጥጥሮች ጋር ሲነፃፀሩ ናቸው።በመጨረሻም፣ በኤልዲሲቲ የተገኙ አደገኛ እና ጨዋ የሆኑ የ pulmonary nodules ለመለየት ከፍተኛ ልዩነት ያለው እና ስሜታዊነት ያለው የሴረም ሜታቦሊዝም ክላሲፋየር አቋቋምን እና አረጋግጠናል ይህም ለቅድመ ልዩነት ምርመራ እና ለአደጋ ግምገማ ሊረዳ ይችላል።
አሁን ባለው ጥናት ከጾታ እና ከእድሜ ጋር የተጣጣሙ የሴረም ናሙናዎች ከ174 ጤናማ ቁጥጥሮች፣ 292 የሳንባ ምች ኖድሎች ያለባቸው እና 229 ደረጃ I ሳንባ አዴኖካርሲኖማ ካለባቸው ታካሚዎች እንደገና ተሰብስቧል።የ695 ርእሰ ጉዳዮች የስነ-ሕዝብ ባህሪያት በማሟያ ሠንጠረዥ 1 ውስጥ ይገኛሉ።
በስእል 1 ሀ እንደሚታየው 174 ጤናማ ቁጥጥር (ኤች.ሲ.ሲ)፣ 170 benign nodules (BN) እና 136 stage I ሳንባ adenocarcinoma (LA) ናሙናዎችን ጨምሮ በአጠቃላይ 480 የሴረም ናሙናዎች በ Sun Yat-sen University Cancer Center ተሰብስበዋል።እጅግ በጣም አፈጻጸም ያለው ፈሳሽ ክሮማቶግራፊ-ከፍተኛ ጥራት ያለው የጅምላ ስፔክትሮሜትሪ (UPLC-HRMS) በመጠቀም ላልተፈለገ የሜታቦሎሚክ መገለጫ የግኝት ቡድን።ተጨማሪ ምስል 1 ላይ እንደሚታየው በLA እና HC፣ LA እና BN መካከል ያለው ልዩነት ሜታቦሊቲዎች የምደባ ሞዴልን ለመመስረት እና የልዩነት መንገድ ትንተናን የበለጠ ለማሰስ ተለይተዋል።በ Sun Yat-sen ዩኒቨርሲቲ የካንሰር ማእከል የተሰበሰቡ 104 ናሙናዎች እና በሌሎች ሁለት ሆስፒታሎች የተሰበሰቡ 111 ናሙናዎች እንደ ቅደም ተከተላቸው የውስጥ እና የውጭ ማረጋገጫ ተሰጥቷቸዋል ።
እጅግ በጣም አፈጻጸም ያለው ፈሳሽ ክሮማቶግራፊ-ከፍተኛ ጥራት ያለው የጅምላ ስፔክትሮሜትሪ (UPLC-HRMS) በመጠቀም ዓለም አቀፍ የሴረም ሜታቦሎሚክስ ትንታኔ በተደረገ የግኝት ቡድን ውስጥ ያለ የጥናት ሕዝብ።ጤናማ ቁጥጥሮች (HC, n = 174), benign nodules (BN, n = 170) እና ደረጃ 1 የሳንባ adenocarcinomaን ጨምሮ ከ480 የሴረም ናሙናዎች ከጥናቱ ቡድን የተወሰደ አድሎአዊ ትንታኔ (PLS-DA) (ሎስ አንጀለስ, n = 136).+ESI፣ አወንታዊ ኤሌክትሮስፕራይ ionization ሁነታ፣ -ESI፣ አሉታዊ ኤሌክትሮስፕራይ ionization ሁነታ።c–e ሜታቦላይትስ በከፍተኛ ሁኔታ የተለያየ ብዛት ያላቸው በሁለት የተሰጡ ቡድኖች (ባለሁለት ጭራ ዊልኮክሰን የተፈረመ የደረጃ ፈተና፣ የውሸት ግኝት መጠን የተስተካከለ ፒ እሴት፣ FDR <0.05) በቀይ (የማጠፍ ለውጥ > 1.2) እና ሰማያዊ (የማጠፍ ለውጥ <0.83) ይታያሉ። .) በእሳተ ገሞራ ግራፊክ ላይ ይታያል.ረ በLA እና BN መካከል በተገለጹት ሜታቦላይቶች ብዛት ላይ ጉልህ ልዩነቶችን የሚያሳይ የተዋረድ ክላስተር ሙቀት ካርታ።የምንጭ መረጃ የሚቀርበው በምንጭ ውሂብ ፋይሎች መልክ ነው።
በግኝት ቡድን ውስጥ ያለው የ 174 HC ፣ 170 BN እና 136 LA አጠቃላይ የሴረም ሜታቦሎሜ UPLC-HRMS ትንታኔን በመጠቀም ተንትኗል።በመጀመሪያ ደረጃ የጥራት ቁጥጥር (QC) ናሙናዎች ቁጥጥር በሌለው የዋና ክፍል ትንተና (PCA) ሞዴል መሃል ላይ በጥብቅ መከማቸታቸውን እናሳያለን፣ ይህም የአሁኑን የጥናት አፈጻጸም መረጋጋት ያረጋግጣል (ተጨማሪ ምስል 2)።
በስእል 1 ለ ከፊል በትንሹ ካሬ-አድሎአዊ ትንታኔ (PLS-DA) ላይ እንደሚታየው በLA እና BN፣ LA እና HC መካከል በአዎንታዊ (+ESI) እና በአሉታዊ (-ESI) ኤሌክትሮስፕሬይ ionization ሁነታዎች መካከል ግልጽ ልዩነቶች እንዳሉ አግኝተናል። .ተነጥሎ።ነገር ግን፣ በ BN እና HC መካከል በ+ESI እና -ESI ሁኔታዎች መካከል ምንም ጉልህ ልዩነቶች አልተገኙም።
በLA እና HC መካከል 382 ልዩነቶች፣ 231 በLA እና BN መካከል፣ እና በBN እና HC መካከል 95 ልዩ ልዩ ባህሪያትን አግኝተናል (Wilcoxon የተፈረመ የደረጃ ፈተና፣ FDR <0.05 እና ብዙ ለውጥ>1.2 ወይም <0.83) (ምስል .1c-e) )..ከፍተኛዎቹ ተጨማሪ ማብራሪያዎች (ተጨማሪ መረጃ 3) በመረጃ ቋት (mzCloud/HMDB/Chemspider ቤተ-መጽሐፍት) በ m/z እሴት፣ የማቆያ ጊዜ እና የተበታተነ የጅምላ ስፔክትረም ፍለጋ (በዘዴዎች ክፍል ውስጥ የተገለጹ ዝርዝሮች) 22 .በመጨረሻም፣ 33 እና 38 የተብራራ ሜታቦላይትስ በከፍተኛ መጠን ልዩነት ያላቸው ለላኤ እና ቢኤን (ምስል 1f እና ተጨማሪ ሠንጠረዥ 2) እና LA ከ HC (ተጨማሪ ምስል 3 እና ተጨማሪ ሠንጠረዥ 2) በቅደም ተከተል ተለይተዋል።በአንጻሩ፣ በ BN እና HC መካከል በ PLS-DA መደራረብ ጋር በሚስማማ መልኩ በ BN እና HC (ተጨማሪ ሠንጠረዥ 2) ውስጥ የተትረፈረፈ ልዩነት ያላቸው 3 ሜታቦላይቶች ብቻ ተለይተዋል።እነዚህ ልዩነት ሜታቦሊቲዎች ብዙ ዓይነት ባዮኬሚካል ኬሚካሎችን ይሸፍናሉ (ተጨማሪ ምስል 4).እነዚህ ውጤቶች አንድ ላይ ሲደመር በሴረም ሜታቦሎሜ ላይ ከፍተኛ ለውጦችን ያሳያሉ, ይህም በቅድመ-ደረጃ የሳንባ ካንሰር ላይ አደገኛ ለውጦችን የሚያንፀባርቅ ጤናማ የሳንባ ኖድሎች ወይም ጤናማ ርእሶች ጋር ሲነጻጸር.ይህ በእንዲህ እንዳለ፣ የቢኤን እና የኤች.ሲ.ሲ የሴረም ሜታቦሎሚ ተመሳሳይነት እንደሚያመለክተው ጤናማ የሳንባ ምች ኖዶች ብዙ ባዮሎጂካዊ ባህሪያትን ከጤናማ ሰዎች ጋር ሊጋሩ ይችላሉ።በሳንባ አድኖካርሲኖማ ንዑስ ዓይነት 23 ውስጥ የኤፒደርማል ዕድገት ፋክተር ተቀባይ (EGFR) የጂን ሚውቴሽን የተለመደ በመሆኑ፣ የአሽከርካሪዎች ሚውቴሽን በሴረም ሜታቦሎሜ ላይ ያለውን ተጽእኖ ለማወቅ ፈልገን ነበር።ከዚያም በሳንባ adenocarcinoma ቡድን ውስጥ የ EGFR ሁኔታ ያላቸው የ 72 ጉዳዮች አጠቃላይ የሜታቦሎሚክ መገለጫን ተንትነናል።የሚገርመው፣ በ EGFR ተለዋዋጭ በሽተኞች (n = 41) እና EGFR የዱር-አይነት ታካሚዎች (n = 31) መካከል በ PCA ትንተና (ተጨማሪ ምስል 5a) መካከል ተመጣጣኝ መገለጫዎችን አግኝተናል።ነገር ግን፣ የዱር አይነት EGFR (t test, p <0.05 and fold change> 1.2 or <0.83) (ተጨማሪ ምስል 5b) ካላቸው ታካሚዎች ጋር ሲነጻጸር በ EGFR ሚውቴሽን በተያዙ ታካሚዎች ላይ ብዛታቸው በከፍተኛ ሁኔታ የተቀየረባቸው 7 ሜታቦላይቶች ለይተናል።አብዛኛዎቹ እነዚህ ሜታቦላይቶች (ከ 7 ውስጥ 5) በፋቲ አሲድ ኦክሳይድ መንገዶች ውስጥ ትልቅ ሚና የሚጫወቱ አሲሊካርኒቲኖች ናቸው።
በስእል 2 ሀ ላይ በሚታየው የስራ ሂደት ላይ እንደተገለጸው ለ nodule ምደባ ባዮማርከሮች የተገኙት በትንሹ ፍፁም የመቀነስ ኦፕሬተሮችን በመጠቀም እና በLA (n = 136) እና BN (n = 170) በተለዩ 33 ልዩነት ሜታቦላይቶች ላይ በመመስረት ነው።ምርጥ የተለዋዋጮች ጥምረት (LASSO) - ሁለትዮሽ ሎጂስቲክስ ሪግሬሽን ሞዴል.የአምሳያው አስተማማኝነት ለመፈተሽ አሥር እጥፍ የመስቀል ማረጋገጫ ጥቅም ላይ ውሏል.የተለዋዋጭ ምርጫ እና የመለኪያ መደበኛነት የሚስተካከለው ከፍ ያለ ቅጣት ከፓራሜትር λ24 ጋር ነው።የአለምአቀፍ ሜታቦሎሚክስ ትንተና በተጨማሪ በውስጣዊ ማረጋገጫ (n = 104) እና በውጫዊ ማረጋገጫ (n = 111) ቡድኖች ውስጥ የአድሎአዊ ሞዴል ምደባ አፈፃፀምን ለመፈተሽ ብቻ ተከናውኗል.በውጤቱም ፣ በግኝት ስብስብ ውስጥ 27 ሜታቦላይቶች እንደ ምርጥ አድሎአዊ ሞዴል ተለይተዋል ትልቁ አማካኝ AUC እሴት (ምስል 2 ለ) ፣ ከእነዚህም መካከል 9 ጨምሯል እና 18 በ LA ውስጥ ከቢኤን (ምስል 2 ሐ) ጋር ሲነፃፀር ቀንሷል።
የ pulmonary nodule classifierን ለመገንባት የስራ ፍሰት፣ በግኝት ስብስብ ውስጥ ምርጡን የሴረም ሜታቦላይትስ ፓኔል መምረጥን ጨምሮ በሁለትዮሽ ሎጂስቲክስ ሪግሬሽን ሞዴል በአስር እጥፍ ማቋረጫ ማረጋገጫ እና በውስጣዊ እና ውጫዊ የማረጋገጫ ስብስቦች ውስጥ ያለውን ትንበያ አፈፃፀም መገምገምን ይጨምራል።ለሜታቦሊክ ባዮማርከር ምርጫ የLASSO ሪግሬሽን ሞዴል ተሻጋሪ ማረጋገጫ ስታቲስቲክስ።ከላይ ያሉት ቁጥሮች በአንድ የተወሰነ λ ላይ የተመረጡትን የባዮማርከር አማካኝ ቁጥር ይወክላሉ።ቀይ ነጥብ ያለው መስመር በተዛማጅ ላምዳ አማካኝ የAUC ዋጋን ይወክላል።ግራጫ ስህተት አሞሌዎች ዝቅተኛውን እና ከፍተኛውን AUC እሴቶችን ይወክላሉ።ነጥብ ያለው መስመር ከ 27 የተመረጡ ባዮማርከር ጋር ምርጡን ሞዴል ያሳያል.AUC፣ በተቀባዩ የአሠራር ባህሪ (ROC) ከርቭ ስር ያለ ቦታ።c በግኝት ቡድን ውስጥ ካለው የ BN ቡድን ጋር ሲነፃፀር በLA ቡድን ውስጥ የ 27 የተመረጡ ሜታቦላይቶች ለውጦችን እጠፍ።ቀይ ዓምድ - ማግበር.ሰማያዊው አምድ ውድቀት ነው።d–f በግኝት፣ በውስጥ እና በውጫዊ የማረጋገጫ ስብስቦች ውስጥ በ27 ሜታቦላይት ውህዶች ላይ የተመሰረተ የአድሎአዊ ሞዴል ሃይልን የሚያሳዩ የተቀባዩ ኦፕሬቲንግ ባህሪ (ROC) ኩርባዎች።የምንጭ መረጃ የሚቀርበው በምንጭ ውሂብ ፋይሎች መልክ ነው።
በእነዚህ 27 ሜታቦላይቶች (ተጨማሪ ሠንጠረዥ 3) በክብደታቸው የተገላቢጦሽ ቅንጅቶች ላይ በመመርኮዝ የትንበያ ሞዴል ተፈጠረ።በነዚህ 27 ሜታቦላይቶች ላይ የተመሰረተ የ ROC ትንተና በ 0.933 ከርቭ (AUC) እሴት በታች፣ የግኝት ቡድን ስሜታዊነት 0.868 እና ልዩነቱ 0.859 ነበር (ምስል 2d)።ይህ በእንዲህ እንዳለ፣ በLA እና HC መካከል ካሉት 38 የተብራራ ልዩ ልዩ ሜታቦላይቶች መካከል፣ የ16 ሜታቦላይቶች ስብስብ 0.902 AUC የ 0.801 ስሜታዊነት እና 0.856 በ LA ከ HC (ተጨማሪ ምስል 6a-c) በማድላት 0.856 አግኝተዋል።ለተለያዩ ሜታቦሊቶች በተለያዩ የእጥፋቶች ለውጥ ደረጃዎች ላይ የተመሰረቱ የAUC እሴቶችም ተነጻጽረዋል።የእጥፍ ለውጥ ደረጃ ወደ 1.2 ከ 1.5 ወይም 2.0 (ተጨማሪ ምስል 7a,b) ሲዋቀር የምደባ ሞዴሉ በLA እና BN (HC) መካከል ያለውን አድልዎ በተሻለ ሁኔታ አፈጻጸም አሳይተናል።በ 27 ሜታቦላይት ቡድኖች ላይ የተመሰረተው የምደባ ሞዴል በውስጣዊ እና ውጫዊ ስብስቦች ውስጥ የበለጠ ተረጋግጧል.AUC 0.915 (ትብነት 0.867, የተወሰነ 0.811) ለውስጣዊ ማረጋገጫ እና 0.945 (ትብነት 0.810, የተወሰነ 0.979) ለውጫዊ ማረጋገጫ (ምስል 2e, f) ነበር.የኢንተርላቦራቶሪ ቅልጥፍናን ለመገምገም ከውጪው ቡድን 40 ናሙናዎች በውጪ ላቦራቶሪ ውስጥ በዘዴዎች ክፍል ውስጥ እንደተገለፀው ተንትነዋል።የምደባ ትክክለኛነት 0.925 (ተጨማሪ ምስል 8) AUC አግኝቷል።የሳንባ ስኩዌመስ ሴል ካርሲኖማ (LUSC) ከሳንባ adenocarcinoma (LUAD) ቀጥሎ ሁለተኛው በጣም የተለመደ አነስተኛ ሕዋስ የሳንባ ካንሰር (ኤን.ኤስ.ኤል.ሲ.) በመሆኑ የተረጋገጠውን የሜታቦሊክ ፕሮፋይሎች ጥቅም ፈትነናል።BN እና 16 የ LUSC ጉዳዮች።በ LUSC እና BN መካከል ያለው አድልዎ AUC 0.776 (ተጨማሪ ምስል 9) ሲሆን ይህም በ LUAD እና BN መካከል ካለው መድልዎ ጋር ሲነጻጸር ደካማ አቅምን ያሳያል።
ጥናቶች እንደሚያሳዩት በሲቲ ምስሎች ላይ ያሉት የ nodules መጠን በአዎንታዊ መልኩ ከተዛማችነት እድሎች ጋር የተቆራኘ እና የ nodule ህክምና ዋነኛ መወሰኛ ሆኖ ይቆያል25,26,27.ከ NELSON የማጣሪያ ጥናት ትልቅ ቡድን የተገኘው መረጃ ትንተና እንደሚያሳየው አንጓዎች<5 ሚሜ ያላቸው አንጓዎች ባሉባቸው ጉዳዮች ላይ የመጎሳቆል አደጋ የመከሰቱ አጋጣሚ ኖዶች 28 ከሌላቸው ጉዳዮች ጋር ተመሳሳይ ነው።ስለዚህ, መደበኛ የሲቲ ክትትል የሚያስፈልገው ዝቅተኛው መጠን 5 ሚሜ ነው, እንደ ብሪቲሽ ቶራሲክ ሶሳይቲ (BTS) እና 6 ሚሜ, በ Fleischner Society 29 የተጠቆመው.ነገር ግን ከ6 ሚሊ ሜትር በላይ የሆኑ እጢዎች እና ግልጽ የሆኑ ጥሩ ባህሪያት የሌሉባቸው፣ ያልተወሰኑ የ pulmonary nodules (IPN) የሚባሉት በክሊኒካዊ ልምምድ ውስጥ በግምገማ እና በአስተዳደር ውስጥ ትልቅ ፈተና ሆነው ይቆያሉ30,31.በመቀጠል የኖዱል መጠን በሜታቦሎሚክ ፊርማዎች ላይ ተጽዕኖ እንዳሳደረ ከግኝቱ እና ከውስጥ የማረጋገጫ ስብስቦች የተሰበሰቡ ናሙናዎችን በመጠቀም መረመርን።በ27 የተረጋገጠ ባዮማርከር ላይ በማተኮር፣ በመጀመሪያ የ HC እና BN ንዑስ-6 ሚሜ ሜታቦሎሞችን የ PCA መገለጫዎች አነጻጽረናል።አብዛኛዎቹ የኤች.ሲ.ሲ እና የቢኤን የመረጃ ነጥቦች ተደራራቢ መሆናቸውን ደርሰንበታል፣ ይህም የሴረም ሜታቦላይት መጠን በሁለቱም ቡድኖች ተመሳሳይ መሆኑን ያሳያል (ምስል 3 ሀ)።በተለያዩ የመጠን ክልሎች ውስጥ ያሉት የባህሪ ካርታዎች በ BN እና LA (ምስል 3b, c) ውስጥ ተጠብቀው ይቆያሉ, ነገር ግን በ6-20 ሚሜ ክልል (ምስል 3d) ውስጥ በአደገኛ እና ጨዋነት የጎደለው nodules መካከል መለያየት ተስተውሏል.ይህ ቡድን ከ6 እስከ 20 ሚ.ሜ የሚለካው የ nodules አደገኛ ሁኔታን ለመተንበይ የ0.927 AUC፣ የ0.868 ልዩነት እና 0.820 የስሜታዊነት ስሜት ነበረው (ምስል 3e, f)።ውጤታችን እንደሚያሳየው ክላሲፋየር የ nodule መጠን ምንም ይሁን ምን ቀደም ብሎ በአደገኛ ለውጥ ምክንያት የሚመጡ የሜታቦሊክ ለውጦችን ይይዛል።
ማስታወቂያ በ27 ሜታቦላይቶች ሜታቦሊዝም ላይ የተመሰረተ የ PCA መገለጫዎችን በተገለጹ ቡድኖች መካከል ማወዳደር።CC እና BN <6 ሚሜ።b BN <6 mm vs BN 6-20 mm.በLA 6-20 ሚሜ ከ LA 20-30 ሚ.ሜ.g BN 6-20 ሚሜ እና LA 6-20 ሚሜ.GC, n = 174;BN <6 ሚሜ, n = 153;BN 6-20 ሚሜ, n = 91;LA 6-20 ሚሜ, n = 89;LA 20-30 mm, n = 77. e ተቀባይ ኦፕሬቲንግ ባህሪ (ROC) ጥምዝ ለ nodules 6-20 ሚሜ አድሏዊ ሞዴል አፈጻጸም ያሳያል.ረ ፕሮባቢሊቲ ዋጋዎች ከ6-20 ሚሜ ለሚለካው nodules በሎጂስቲክ ሪግሬሽን ሞዴል መሰረት ይሰላሉ.ግራጫው ነጠብጣብ መስመር ጥሩውን የመቁረጥ ዋጋ (0.455) ይወክላል.ከላይ ያሉት ቁጥሮች ለሎስ አንጀለስ የታቀዱትን ጉዳዮች መቶኛ ይወክላሉ።ባለ ሁለት ጭራ የተማሪ ቲ ፈተናን ተጠቀም።PCA, ዋና አካል ትንተና.የ AUC አካባቢ ከርቭ በታች.የምንጭ መረጃ የሚቀርበው በምንጭ ውሂብ ፋይሎች መልክ ነው።
የታቀደው የተንኮል ትንበያ ሞዴል አፈፃፀምን ለማሳየት አራት ናሙናዎች (ከ44-61 አመት እድሜ ያላቸው) ተመሳሳይ የ pulmonary nodule መጠኖች (7-9 ሚሜ) የበለጠ ተመርጠዋል (ምስል 4a, b).በመነሻ ማጣሪያ፣ ጉዳይ 1 እንደ ጠንካራ ኖዱል ከካልሲፊሽን ጋር ቀርቧል፣ ይህ ባህሪ ከቤኒግኒቲ ጋር የተቆራኘ ሲሆን ጉዳይ 2 ግን ያልተወሰነ ከፊል ጠንከር ያለ ኖዱል ምንም ግልጽ የሆነ ጥሩ ባህሪ የሌለው ሆኖ ቀርቧል።የሶስት ዙር የክትትል ሲቲ ስካን እንደሚያሳየው እነዚህ ጉዳዮች በ4-አመት ጊዜ ውስጥ ተረጋግተው መቆየታቸውን እና በዚህም ምክንያት ጤናማ ኖድሎች ተደርገው ይወሰዳሉ (ምስል 4 ሀ)።ከተከታታይ ሲቲ ስካን ክሊኒካዊ ግምገማ ጋር ሲነጻጸር፣ ነጠላ-ሾት የሴረም ሜታቦላይት ትንተና አሁን ካለው የክላሲፋየር ሞዴል ጋር በፍጥነት እና በትክክል እነዚህን በፕሮባቢሊቲካል ገደቦች ላይ ተመስርተው በትክክል ለይተው አውቀዋል (ሠንጠረዥ 1)።ምስል 4b በጉዳይ 3 ላይ ብዙውን ጊዜ ከመጥፎነት32 ጋር ተያይዞ የሚመጣውን የፕሌዩራል ሪትራክሽን ምልክቶች ያሉት ኖዱል ያሳያል።ጉዳይ 4 ያልተወሰነ ከፊል ጠጣር ኖድሌል ሆኖ የቀረበ ሲሆን ምንም አይነት ጥሩ ምክንያት የሌለው።እነዚህ ሁሉ ጉዳዮች በክላሲፋየር ሞዴል (ሠንጠረዥ 1) መሰረት እንደ አደገኛ ተንብየዋል.የሳንባ አዶናካርሲኖማ ግምገማ በሳንባ ቀዶ ጥገና (ምስል 4 ለ) ከተወሰደ በኋላ በሂስቶፓሎጂካል ምርመራ ታይቷል.ለውጫዊ የማረጋገጫ ስብስብ, የሜታቦሊክ ክላሲፋየር ከ 6 ሚሊ ሜትር በላይ የሆኑ የማይታወቁ የሳንባ ኖዶች ሁለት ጉዳዮችን በትክክል ተንብዮአል (ተጨማሪ ምስል 10).
የ ሲቲ ምስሎች የሳንባዎች የ axial መስኮት የሁለት አጋጣሚዎች የቢኒ ኖድሎች.ሁኔታ 1 ላይ, ሲቲ ስካን ከ 4 ዓመታት በኋላ የተረጋጋ ጠንካራ nodule 7 ሚሜ የሚለካው calcification ጋር በቀኝ የታችኛው ክፍል ውስጥ አሳይቷል.ሁኔታ 2 ላይ, ሲቲ ስካን ከ 5 ዓመታት በኋላ የተረጋጋ, ከፊል ጠጣር nodule 7 ሚሜ የሆነ ዲያሜትር ያለው በቀኝ የላይኛው ሎብ ውስጥ.b Axial window CT የሳንባ ምስሎች እና ተዛማጅ የፓቶሎጂ ጥናቶች ደረጃ I adenocarcinoma የሳንባ ከመውሰዱ በፊት ሁለት ጉዳዮች.ጉዳይ 3 በቀኝ የላይኛው ሎብ ውስጥ 8 ሚሊ ሜትር የሆነ ዲያሜትር ያለው ኖድል ከፕሌይራል ሪትራክሽን ጋር ተገለጠ።ጉዳይ 4 በግራ የላይኛው ሎብ ውስጥ 9 ሚሜ የሚለካ ከፊል ጠንካራ የሆነ የመሬት መስታወት ኖዱል አሳይቷል።ሄማቶክሲሊን እና eosin (H&E) የተቀየረ የሳንባ ቲሹ (ሚዛን ባር = 50 μm) የሳንባ አድኖካርሲኖማ የአሲናር እድገትን ያሳያል።ቀስቶች በሲቲ ምስሎች ላይ የተገኙ ኖዶችን ያመለክታሉ።የH&E ምስሎች በፓቶሎጂስት የተመረመሩ የበርካታ (>3) በአጉሊ መነጽር የሚታዩ ምስሎች ናቸው።
አንድ ላይ ውጤታችን የ CT ማጣሪያን በሚገመግሙበት ጊዜ ተግዳሮቶችን ሊፈጥር በሚችል የሳንባ ኖድሎች ልዩነት ምርመራ ውስጥ የሴረም ሜታቦላይት ባዮማርከርስ ያለውን እምቅ ዋጋ ያሳያል።
በተረጋገጠ ዲፈረንሻል ሜታቦላይት ፓነል ላይ በመመስረት ዋና ዋና የሜታቦሊክ ለውጦችን ባዮሎጂያዊ ግንኙነቶችን ለመለየት ፈልገን ነበር።የKEGG የመንገድ ማበልጸጊያ ትንተና በሜታቦአናሊስት በሁለቱ የተሰጡ ቡድኖች መካከል 6 የተለመዱ ጉልህ የተለወጡ መንገዶችን ለይቷል (LA vs. HC እና LA vs. BN፣ የተስተካከለ p ≤ 0.001፣ ውጤት > 0.01)።እነዚህ ለውጦች በፒሩቫት ሜታቦሊዝም፣ ትራይፕቶፋን ሜታቦሊዝም፣ ኒያሲን እና ኒኮቲናሚድ ሜታቦሊዝም፣ ግላይኮላይስሲስ፣ የቲሲኤ ዑደት እና የፕዩሪን ሜታቦሊዝም (ምስል 5a) መዛባት ተለይተው ይታወቃሉ።ፍፁም አሃዝ በመጠቀም ዋና ዋና ለውጦችን ለማረጋገጥ የታለመ ሜታቦሎሚክስን የበለጠ አደረግን።ትክክለኛ የሜታቦላይት ደረጃዎችን በመጠቀም በሦስት እጥፍ ባለአራት ጅምላ ስፔክትሮሜትሪ (QQQ) በተለምዶ በተቀያየሩ መንገዶች ላይ የጋራ ሜታቦላይቶችን መወሰን።የሜታቦሎሚክስ ጥናት ዒላማ ናሙና የስነ-ሕዝብ ባህሪያት በማሟያ ሠንጠረዥ 4 ውስጥ ተካትተዋል. ከአለምአቀፍ የሜታቦሎሚክስ ውጤታችን ጋር በሚጣጣም መልኩ, የቁጥር ትንተና በLA ውስጥ hypoxanthine እና xanthine, pyruvate እና lactate ከ BN እና HC ጋር ሲነፃፀሩ መጨመሩን አረጋግጧል (ምስል 5b, c. ገጽ <0.05)ነገር ግን፣ በ BN እና HC መካከል በእነዚህ ሜታቦላይቶች ውስጥ ምንም ጉልህ ልዩነቶች አልተገኙም።
በLA ቡድን ውስጥ ከ BN እና HC ቡድኖች ጋር ሲነፃፀር የ KEGG መንገድ ማበልፀጊያ ትንተና።ባለ ሁለት ጭራ ግሎባልቴስት ጥቅም ላይ የዋለ ሲሆን p ዋጋዎች በሆልም-ቦንፌሮኒ ዘዴ (የተስተካከለ p ≤ 0.001 እና የውጤት መጠን> 0.01) በመጠቀም ተስተካክለዋል።b–d ቫዮሊን ሴራዎች hypoxanthine, xanthine, lactate, pyruvate, እና tryptophan ደረጃዎች በደም HC-MS/MS (n = 70 በቡድን) በሴረም HC, BN እና LA ይወሰናል.ነጭ እና ጥቁር ነጠብጣብ መስመሮች መካከለኛ እና አራተኛውን ያመለክታሉ, በቅደም ተከተል.ሠ የቫዮሊን ሴራ በ LUAD-TCGA መረጃ ስብስብ ውስጥ ከተለመደው የሳንባ ቲሹ (n = 59) ጋር ሲነፃፀር የ SLC7A5 እና QPRT በሳንባ adenocarcinoma (n = 513) የ SLC7A5 mRNA አገላለጽ የመደበኛ Log2TPM (የግል ቅጂዎች በአንድ ሚሊዮን) ያሳያል።ነጭ ሳጥኑ የመካከለኛው ኳርቲል ክልልን ይወክላል፣ በማዕከሉ ውስጥ ያለው አግድም ጥቁር መስመር መካከለኛውን ይወክላል እና ከሳጥኑ የተዘረጋው ቀጥ ያለ ጥቁር መስመር የ 95% በራስ መተማመንን (CI) ይወክላል።በ TCGA መረጃ ስብስብ ውስጥ የ SLC7A5 እና የ GAPDH መግለጫ በሳንባ adenocarcinoma (n = 513) እና መደበኛ የሳንባ ቲሹ (n = 59) የፒርሰን ትስስር ሴራ።ግራጫው ቦታ 95% CIን ይወክላል.r፣ የፔርሰን ትስስር ቅንጅት።g መደበኛ ያልሆነ ሴሉላር tryptophan ደረጃዎች በ A549 ሕዋሳት ልዩ ባልሆነ shRNA ቁጥጥር (ኤንሲ) እና shSLC7A5 (Sh1, Sh2) በLC-MS/MS የተወሰነ።በእያንዳንዱ ቡድን ውስጥ አምስት ባዮሎጂያዊ ገለልተኛ ናሙናዎች ስታቲስቲካዊ ትንታኔ ቀርቧል።h የNADt ሴሉላር ደረጃዎች (ጠቅላላ NAD፣ NAD+ እና NADH ጨምሮ) በ A549 ሕዋሳት (NC) እና SLC7A5 knockdown A549 ሕዋሳት (Sh1፣ Sh2)።በእያንዳንዱ ቡድን ውስጥ ሦስት ባዮሎጂያዊ ገለልተኛ ናሙናዎች ስታቲስቲካዊ ትንታኔ ቀርቧል።i የ A549 ሴሎች የግሉኮሊቲክ እንቅስቃሴ ከ SLC7A5 መውደቅ በፊት እና በኋላ የሚለካው ከሴሉላር አሲድነት ፍጥነት (ECAR) (n = 4 ባዮሎጂያዊ ገለልተኛ ናሙናዎች በቡድን) ነው።2-DG,2-deoxy-D-glucose.ባለ ሁለት ጭራ የተማሪ ቲ ፈተና በ (b–h) ውስጥ ጥቅም ላይ ውሏል።በ (g-i) የስህተት አሞሌዎች አማካኝ ± ኤስዲ ይወክላሉ፣ እያንዳንዱ ሙከራ በተናጥል ሶስት ጊዜ ተካሂዶ ውጤቶቹ ተመሳሳይ ናቸው።የምንጭ መረጃ የሚቀርበው በምንጭ መረጃ ፋይሎች መልክ ነው።
በLA ቡድን ውስጥ የተለወጠው tryptophan ተፈጭቶ ያለውን ከፍተኛ ተጽእኖ ግምት ውስጥ በማስገባት በ HC፣ BN እና LA ቡድኖች ውስጥ ያለውን የሴረም tryptophan መጠን QQQ ን ገምግመናል።ከኤች.ሲ.ሲ ወይም ከቢኤን (p <0.001, ምስል 5d) ጋር ሲነጻጸር በLA ውስጥ የሴረም ትራይፕቶፋን ቀንሷል ፣ይህም ከቀደምት ግኝቶች ጋር የሚጣጣም የደም ዝውውር tryptophan መጠን የሳምባ ካንሰር ባለባቸው ታካሚዎች ከቁጥጥር ቡድን 33,34 ጤናማ ቁጥጥሮች ያነሰ ነው. ,35.PET/CT tracer 11C-methyl-L-tryptophanን በመጠቀም ሌላ ጥናት እንዳመለከተው በሳንባ ካንሰር ቲሹ ውስጥ ያለው የ tryptophan ምልክት የማቆያ ጊዜ ከአደገኛ ቁስሎች ወይም ከመደበኛ ቲሹ36 ጋር ሲነፃፀር በከፍተኛ ሁኔታ ጨምሯል።በLA ሴረም ውስጥ ያለው የ tryptophan ቅነሳ የሳንባ ካንሰር ሴሎች ንቁ የሆነ tryptophan መውሰድን ሊያንፀባርቅ እንደሚችል እንገምታለን።
በተጨማሪም kynurenine መንገድ tryptophan catabolism መጨረሻ ምርት NAD + 37,38, glycolysis39 ውስጥ 1,3-bisfosphoglycerate ጋር glyceraldehyde-3-ፎስፌት ምላሽ የሚሆን አስፈላጊ substrate ነው, የታወቀ ነው.ቀደም ሲል የተደረጉ ጥናቶች tryptophan catabolism በክትባት ቁጥጥር ውስጥ ባለው ሚና ላይ ያተኮሩ ቢሆንም, አሁን ባለው ጥናት ውስጥ በሚታየው የ tryptophan dysregulation እና glycolytic pathways መካከል ያለውን መስተጋብር ለማብራራት ፈልገን ነበር.የሶልት ማጓጓዣ ቤተሰብ 7 አባል 5 (SLC7A5) tryptophan ማጓጓዣ 43,44,45 እንደሆነ ይታወቃል.ኩዊኖሊኒክ አሲድ phosphoribosyltransferase (QPRT) ከኪዩረኒን ጎዳና በታች የሚገኝ ኢንዛይም ሲሆን ኩይኖሊኒክ አሲድ ወደ NAMN46 የሚቀይር ነው።የ LUAD TCGA መረጃ ስብስብ ፍተሻ ሁለቱም SLC7A5 እና QPRT በቲሹ ቲሹ ውስጥ ከመደበኛ ቲሹ (ምስል 5e) ጋር ሲነፃፀሩ በከፍተኛ ሁኔታ ተስተካክለዋል.ይህ ጭማሪ በ I እና II ደረጃዎች እንዲሁም III እና IV የሳንባ adenocarcinoma (ተጨማሪ ምስል 11) ታይቷል, ይህም ከቲዩሪጄኔሲስ ጋር በተገናኘ በ tryptophan ተፈጭቶ ውስጥ ቀደምት መዛባትን ያሳያል.
በተጨማሪም የLUAD-TCGA መረጃ ስብስብ በ SLC7A5 እና GAPDH mRNA አገላለጽ በካንሰር በሽተኞች ናሙናዎች መካከል አወንታዊ ትስስር አሳይቷል (r = 0.45, p = 1.55E-26, Figure 5f).በተቃራኒው, በተለመደው የሳንባ ቲሹ (r = 0.25, p = 0.06, ምስል 5f) እንደነዚህ ባሉ የጂን ፊርማዎች መካከል ምንም ወሳኝ ግንኙነት አልተገኘም.በ A549 ሕዋሳት ውስጥ የ SLC7A5 (ተጨማሪ ምስል 12) ንክኪ ሴሉላር tryptophan እና NAD (H) ደረጃዎችን (ምስል 5g,h) በከፍተኛ ሁኔታ ቀንሷል, በዚህም ምክንያት የተዳከመ የ glycolytic እንቅስቃሴ በውጫዊ የአሲድነት መጠን (ECAR) ሲለካ (ምስል 1).5i)ስለዚህ፣ በሴረም እና በብልቃጥ ምርመራ ላይ በሚደረጉ የሜታቦሊክ ለውጦች ላይ በመመስረት፣ tryptophan ተፈጭቶ (metabolism) በኪዩረኒን መንገድ በኩል NAD+ን እንደሚያመርት እና በሳንባ ካንሰር ውስጥ ግላይኮሊሲስን በማስተዋወቅ ረገድ ትልቅ ሚና እንደሚጫወት እንገምታለን።
ጥናቶች እንደሚያሳዩት በኤልዲሲቲ የተገኙት ብዙ ቁጥር ያልተወሰነ የ pulmonary nodules እንደ PET-CT, የሳምባ ባዮፕሲ እና ከመጠን በላይ ሕክምናን የመሳሰሉ ተጨማሪ ምርመራዎችን እንደሚያስፈልግ በሐሰት-አዎንታዊ የአደገኛ ምርመራ ምክንያት.31 በስእል 6 እንደሚታየው. ጥናታችን የአደጋ ተጋላጭነትን እና በሲቲ የተገኙትን የ pulmonary nodules አያያዝን ሊያሻሽል የሚችል የመመርመሪያ ዋጋ ያለው የሴረም ሜታቦላይትስ ፓኔል ለይቷል።
የ pulmonary nodules የሚገመገሙት ዝቅተኛ መጠን ያለው የኮምፒውተር ቶሞግራፊ (LDCT) በመጠቀም ጥሩ ወይም አደገኛ መንስኤዎችን የሚጠቁሙ የምስል ባህሪያትን ነው።የ nodules እርግጠኛ ያልሆነ ውጤት ወደ ተደጋጋሚ ክትትል ጉብኝቶች, አላስፈላጊ ጣልቃገብነቶች እና ከመጠን በላይ ህክምናን ሊያስከትል ይችላል.የሴረም ሜታቦሊክ ክላሲፋየሮች በምርመራ ዋጋ ማካተት የአደጋ ግምገማን እና ቀጣይ የ pulmonary nodules አያያዝን ሊያሻሽል ይችላል.PET positron ልቀት ቲሞግራፊ.
ከዩኤስ NLST ጥናት እና ከአውሮፓ ኔልሰን ጥናት የተገኘው መረጃ እንደሚያመለክተው ከፍተኛ ተጋላጭነት ያላቸውን ቡድኖች ዝቅተኛ መጠን ያለው የኮምፕዩትድ ቲሞግራፊ (LDCT) ማጣራት የሳንባ ካንሰርን ሞት ሊቀንስ ይችላል1,3.ነገር ግን፣ በኤልዲሲቲ የተገኙ ብዙ ቁጥር ያላቸው የአደጋ ጊዜ የሳምባ ኖድሎች የአደጋ ግምገማ እና ክሊኒካዊ አያያዝ በጣም ፈታኝ ሆኖ ቀጥሏል።ዋናው ግቡ አስተማማኝ ባዮማርከርን በማካተት የነባር LDCT-ተኮር ፕሮቶኮሎችን ትክክለኛ ምደባ ማመቻቸት ነው።
እንደ የደም ሜታቦላይትስ ያሉ የተወሰኑ ሞለኪውላር ባዮማርከሮች የሳንባ ካንሰርን ከጤናማ ቁጥጥሮች ጋር በማወዳደር ተለይተዋል15,17.አሁን ባለው ጥናት ላይ፣ በአጋጣሚ በኤልዲሲቲ የተገኙትን የሚሳቡ እና አደገኛ የ pulmonary nodules ለመለየት የሴረም ሜታቦሎሚክስ ትንታኔን በመተግበር ላይ አተኩረን ነበር።የ UPLC-HRMS ትንታኔን በመጠቀም የአለም አቀፍ የሴረም ሜታቦሎሚ ጤናማ ቁጥጥር (HC)፣ benign lung nodules (BN) እና ደረጃ አንድ የሳንባ adenocarcinoma (LA) ናሙናዎችን አወዳድረናል።HC እና BN ተመሳሳይ የሜታቦሊዝም መገለጫዎች እንዳሏቸው ደርሰንበታል፣ LA ግን ከ HC እና BN ጋር ሲወዳደር ከፍተኛ ለውጦችን አሳይቷል።LA ከ HC እና BN የሚለዩ ሁለት የሴረም ሜታቦላይትስ ስብስቦችን ለይተናል።
አሁን ያለው በኤልዲሲቲ ላይ የተመረኮዘ የቢኒንግ እና አደገኛ እጢዎች የመለየት መርሃ ግብር በዋናነት በ nodules መጠን፣ ጥግግት፣ ሞርፎሎጂ እና በጊዜ30 የእድገት መጠን ላይ የተመሰረተ ነው።ቀደም ሲል የተደረጉ ጥናቶች እንደሚያሳዩት የ nodules መጠን ከሳንባ ካንሰር የመያዝ እድል ጋር በቅርበት የተያያዘ ነው.ከፍተኛ ተጋላጭነት ባላቸው ታካሚዎች ውስጥ እንኳን, በመስቀለኛ መንገድ<6 ሚሜ ውስጥ የመጎሳቆል አደጋ <1% ነው.ከ 6 እስከ 20 ሚሜ የሚለካው nodules ላይ የመጎሳቆል አደጋ ከ 8% ወደ 64% 30 ይደርሳል.ስለዚህ, የ Fleischner Society ለተለመደው የሲቲ ክትትል የ 6 ሚሜ ዲያሜትር መቁረጥን ይመክራል.29 ነገር ግን ከ6 ሚሊ ሜትር በላይ የሆኑ ያልተወሰነ የ pulmonary nodules (IPN) ስጋት ግምገማ እና አያያዝ በበቂ ሁኔታ አልተሰራም 31 .የወቅቱ የልብ በሽታ አያያዝ ብዙ ጊዜ በሲቲ ክትትል ነቅቶ በመጠበቅ ላይ የተመሰረተ ነው።
በተረጋገጠው ሜታቦሎም ላይ በመመስረት፣ በጤናማ ግለሰቦች እና በቤንጅን ኖድሎች <6 ሚሜ መካከል ያለውን የሜታቦሎሚክ ፊርማዎች መደራረብ ለመጀመሪያ ጊዜ አሳይተናል።የባዮሎጂያዊ ተመሳሳይነት ከቀደምት የሲቲ ግኝቶች ጋር የሚጣጣም ነው ለ nodules<6 mm. የሜታቦሎሚክ መገለጫዎች ተመሳሳይነት ፣ ምንም እንኳን የ nodule መጠን ምንም ይሁን ምን የ benign etiology ተግባራዊ ትርጉም ወጥነት ያለው መሆኑን ይጠቁማል።ስለዚህ፣ ዘመናዊ የመመርመሪያ ሴረም ሜታቦላይት ፓነሎች (nodules) መጀመሪያ ላይ በሲቲ ላይ ሲገኙ እና ተከታታይ ክትትልን ሊቀንስ በሚችልበት ጊዜ እንደ አንድ ደንብ-ውጭ ሙከራ አንድ ነጠላ ሙከራን ሊሰጡ ይችላሉ።በተመሳሳይ ጊዜ የሜታቦሊክ ባዮማርከርስ ተመሳሳይ ፓነል አደገኛ ዕጢዎች ≥6 ሚ.ሜ መጠን ከቤኒንግ ኖድሎች ይለያል እና በሲቲ ምስሎች ላይ ተመሳሳይ መጠን ያላቸው እና አሻሚ የሥርዓተ-ጥበባት ባህሪዎችን ለአይፒኤን ትክክለኛ ትንበያ ይሰጣል ።ይህ የሴረም ሜታቦሊዝም ክላሲፋየር የ 0.927 AUC ጋር ≥6 ሚሜ ኖዱልስ አደገኛ ሁኔታን በመተንበይ ጥሩ ውጤት አሳይቷል።አንድ ላይ ሲደመር፣ ውጤታችን እንደሚያመለክተው ልዩ የሴረም ሜታቦሎሚክ ፊርማዎች በተለይ ቀደም ባሉት ጊዜያት ዕጢዎች የሚከሰቱ የሜታቦሊክ ለውጦችን እንደሚያንፀባርቁ እና ከኖድል መጠን ውጭ እንደ ስጋት ትንበያ ሊሆኑ ይችላሉ።
በተለይም የሳንባ adenocarcinoma (LUAD) እና ስኩዌመስ ሴል ካርሲኖማ (LUSC) ዋና ዋና ያልሆኑ ትናንሽ ሴል የሳንባ ካንሰር (NSCLC) ናቸው።LUSC ከትንባሆ አጠቃቀም47 ጋር በጥብቅ የተቆራኘ እና LUAD በሲቲ ስክሪን 48 ላይ የተገኘ በጣም የተለመደው የሳንባ ኖዱሎች ሂስቶሎጂ ከሆነ፣የእኛ ክላሲፋየር ሞዴል በተለይ ለደረጃ I adenocarcinoma ናሙናዎች የተሰራ ነው።ዋንግ እና ባልደረቦቹ በ LUAD ላይ ያተኮሩ ሲሆን በመጀመሪያ ደረጃ ላይ ያለ የሳንባ ካንሰርን ከጤናማ ሰዎች ለመለየት lipidomics በመጠቀም ዘጠኝ የሊፒድ ፊርማዎችን ለይተው አውቀዋል17.አሁን ያለውን የክላሲፋየር ሞዴል በ16 የደረጃ I LUSC እና 74 benign nodules ላይ ፈትነን እና ዝቅተኛ የ LUSC ትንበያ ትክክለኛነትን (AUC 0.776) ተመልክተናል፣ ይህም LUAD እና LUSC የራሳቸው የሜታቦሎሚክ ፊርማዎች ሊኖራቸው እንደሚችል ይጠቁማል።በእርግጥ፣ LUAD እና LUSC በኤቲዮሎጂ፣ ባዮሎጂካል አመጣጥ እና በጄኔቲክ መዛባት49 እንደሚለያዩ ታይቷል።ስለዚህ, ሌሎች የሂስቶሎጂ ዓይነቶች በምርመራ መርሃ ግብሮች ውስጥ በሕዝብ ላይ የተመሰረተ የሳንባ ካንሰርን ለመለየት በስልጠና ሞዴሎች ውስጥ መካተት አለባቸው.
እዚህ፣ በሳንባ አድኖካርሲኖማ ውስጥ ከጤናማ ቁጥጥሮች እና ከበንኛ ኖድሎች ጋር ሲነፃፀሩ በጣም በተደጋጋሚ የሚለዋወጡትን ስድስት መንገዶች ለይተናል።Xanthine እና hypoxanthine የተለመዱ የፕዩሪን ሜታቦሊዝም መንገዶች ናቸው.ከውጤታችን ጋር በሚስማማ መልኩ፣ ከፑሪን ሜታቦሊዝም ጋር የተያያዙ መሃከለኛዎች በሳንባ አድኖካርሲኖማ ውስጥ በደም ውስጥ ወይም በቲሹዎች ውስጥ ከጤናማ ቁጥጥሮች ወይም በቅድመ ወሊድ ደረጃ 15,50 በሽተኞች ጋር ሲነፃፀሩ በከፍተኛ ሁኔታ ጨምረዋል።ከፍ ያለ የሴረም xanthine እና hypoxanthine ደረጃዎች በፍጥነት በማባዛት የካንሰር ሕዋሳት የሚያስፈልገውን አናቦሊዝም ሊያንጸባርቁ ይችላሉ.የግሉኮስ ሜታቦሊዝም መዛባት የካንሰር ሜታቦሊዝም የታወቀ መለያ ምልክት ነው51.እዚህ ፣ ከ HC እና BN ቡድን ጋር ሲነፃፀር በኤልኤ ቡድን ውስጥ የ pyruvate እና lactate ከፍተኛ ጭማሪ አስተውለናል ፣ ይህም ቀደም ሲል የጂሊኮሊቲክ ጎዳና መዛባት ሪፖርቶች በትንሽ ሴል የሳንባ ካንሰር (NSCLC) በሽተኞች እና በሴረም ሜታቦሎሚ መገለጫዎች ውስጥ እና ጤናማ ቁጥጥሮች.ውጤቱም ወጥነት ያለው ነው 52,53.
በአስፈላጊ ሁኔታ, እኛ በሳንባ adenocarcinomas የሴረም ውስጥ pyruvate እና tryptophan ተፈጭቶ መካከል የተገላቢጦሽ ትስስር ተመልክተናል.በ LA ቡድን ውስጥ የሴረም ትራይፕቶፋን መጠን ከ HC ወይም BN ቡድን ጋር ሲነጻጸር ቀንሷል።የሚገርመው ነገር፣ ቀዳሚ ቡድንን በመጠቀም ቀደም ሲል የተደረገ መጠነ ሰፊ ጥናት እንደሚያሳየው ዝቅተኛ መጠን ያለው የደም ዝውውር tryptophan በሳንባ ካንሰር የመያዝ እድልን ይጨምራል 54 .Tryptophan ሙሉ በሙሉ ከምግብ የምናገኘው አስፈላጊ አሚኖ አሲድ ነው።በሳንባ አድኖካርሲኖማ ውስጥ ያለው የሴረም ትራይፕቶፋን መሟጠጥ የዚህን ሜታቦላይት ፈጣን መሟጠጥ ሊያንፀባርቅ ይችላል ብለን መደምደም እንችላለን።በ kynurenine መንገድ በኩል የ tryptophan catabolism የመጨረሻ ምርት የ de novo NAD + ውህደት ምንጭ እንደሆነ ይታወቃል።NAD+ በዋነኛነት የሚመረተው በማዳን መንገድ በመሆኑ፣ የ NAD+ በ tryptophan ተፈጭቶ በጤና እና በበሽታ ላይ ያለው ጠቀሜታ አሁንም ሊታወቅ ነው46።የቲሲጂኤ ዳታቤዝ ትንታኔ እንደሚያሳየው የ tryptophan transporter solute transporter 7A5 (SLC7A5) አገላለጽ በሳምባ አድኖካርሲኖማ ውስጥ ከመደበኛ መቆጣጠሪያዎች ጋር ሲነፃፀር በከፍተኛ ሁኔታ ጨምሯል እና ከ glycolytic ኤንዛይም GAPDH መግለጫ ጋር በጥሩ ሁኔታ የተቆራኘ ነው።ቀደም ሲል የተደረጉ ጥናቶች በዋናነት በ tryptophan catabolism የፀረ-ዕጢ በሽታ የመከላከል ምላሽን በመጨፍለቅ ላይ ባለው ሚና ላይ ያተኮሩ ናቸው40,41,42.እዚህ እናሳያለን SLC7A5 በሳንባ ካንሰር ሕዋሳት ውስጥ በመውደቅ tryptophan መውሰድ መከልከል የሴሉላር NAD ደረጃዎች መቀነስ እና የግሉኮቲክ እንቅስቃሴን በአንድ ጊዜ መቀነስ ያስከትላል።በማጠቃለያው ጥናታችን ከሳንባ አድኖካርሲኖማ አደገኛ ለውጥ ጋር ተያይዞ በሴረም ሜታቦሊዝም ላይ ለሚደረጉ ለውጦች ባዮሎጂያዊ መሰረት ይሰጣል።
የ EGFR ሚውቴሽን NSCLC ባለባቸው ታካሚዎች በጣም የተለመዱ የአሽከርካሪዎች ሚውቴሽን ናቸው።በጥናታችን ውስጥ፣ የ EGFR ሚውቴሽን (n = 41) ያለባቸው ታካሚዎች የዱር አይነት EGFR (n = 31) ካላቸው ታካሚዎች ጋር ተመሳሳይነት ያላቸው አጠቃላይ የሜታቦሎሚክ መገለጫዎች እንዳሏቸው አረጋግጠናል፣ ምንም እንኳን በአሲልካርኒቲን ታካሚዎች ውስጥ የአንዳንድ EGFR ሙታንት በሽተኞች የሴረም ደረጃ ቀንሷል።የ acylcarnitines የተቋቋመው ተግባር የአሲል ቡድኖችን ከሳይቶፕላዝም ወደ ሚቶኮንድሪያል ማትሪክስ ማጓጓዝ ሲሆን ይህም ኃይልን 55 ለማምረት የሰባ አሲዶች ኦክሳይድን ያስከትላል።ከግኝታችን ጋር በሚስማማ መልኩ፣ በቅርብ የተደረገ ጥናት በ EGFR mutant እና EGFR የዱር-አይነት እጢዎች መካከል ተመሳሳይ የሜታቦሎሚ መገለጫዎችን የ102 የሳንባ adenocarcinoma ቲሹ ናሙናዎችን በመተንተን ለይቷል።የሚገርመው፣ አሲሊካርኒቲን ይዘት በ EGFR ሚውታንት ቡድን ውስጥም ተገኝቷል።ስለዚህ፣ በአሲልካርኒቲን ደረጃ ላይ ያሉ ለውጦች በ EGFR የተፈጠሩ የሜታቦሊክ ለውጦችን የሚያንፀባርቁ እና የሞለኪውላር መንገዶችን የሚያንፀባርቁ ከሆነ ተጨማሪ ጥናት ሊደረግላቸው ይችላል።
በማጠቃለያው ጥናታችን የ pulmonary nodules ልዩነትን ለመለየት የሴረም ሜታቦሊክ ክላሲፋየር ያቋቁማል እና የአደጋ ግምገማን የሚያሻሽል እና በሲቲ ስካን ምርመራ ላይ የተመሰረተ ክሊኒካዊ አስተዳደርን የሚያመቻች የስራ ፍሰት ያቀርባል።
ይህ ጥናት በ Sun Yat-sen ዩኒቨርሲቲ የካንሰር ሆስፒታል የሥነ ምግባር ኮሚቴ፣ በፀሃይ ያት-ሰን ዩኒቨርሲቲ የመጀመሪያ ተባባሪ ሆስፒታል እና በዜንግግዙ ዩኒቨርሲቲ የካንሰር ሆስፒታል የሥነ ምግባር ኮሚቴ ጸድቋል።በግኝቱ እና በውስጥ ማረጋገጫ ቡድኖች 174 ሴራ ከጤናማ ግለሰቦች እና 244 sera from benign nodules በካንሰር መቆጣጠሪያ እና መከላከያ ክፍል ፣ ሱን ያት-ሴን ዩኒቨርሲቲ የካንሰር ማእከል እና 166 benign nodules ውስጥ ዓመታዊ የህክምና ምርመራ ከሚያደርጉ ግለሰቦች የተሰበሰበ ነው።ሴረም.ደረጃ 1 የሳንባ adenocarcinomas የተሰበሰበው ከ Sun Yat-sen ዩኒቨርሲቲ የካንሰር ማእከል ነው።በውጫዊ የማረጋገጫ ቡድን ውስጥ 48 የቢኒንግ እጢዎች, 39 ደረጃዎች I ሳንባ adenocarcinoma ከፀሐይ ያት-ሴን ዩኒቨርሲቲ የመጀመሪያ ተባባሪ ሆስፒታል እና 24 ደረጃዎች I ሳንባ adenocarcinoma ከ Zhengzhou ካንሰር ሆስፒታል.ሱን ያት-ሴን ዩኒቨርሲቲ የካንሰር ሴንተር የተቋቋመውን የሜታቦሊክ ክላሲፋየር የመመርመር ችሎታን ለመፈተሽ በደረጃ I ስኩዌመስ ሴል ሳንባ ካንሰር 16 ጉዳዮችን ሰብስቧል (የታካሚ ባህሪያት በማሟያ ሠንጠረዥ 5 ውስጥ ይታያሉ)።ከጃንዋሪ 2018 እስከ ሜይ 2020 ባለው ጊዜ ውስጥ ከግኝት ቡድን ናሙናዎች የተሰበሰቡ ናቸው። የውጫዊ የማረጋገጫ ቡድን ናሙናዎች በኦገስት 2021 እና በጥቅምት 2022 መካከል ተሰብስበዋል ። የሥርዓተ-ፆታን አድልዎ ለመቀነስ በግምት እኩል ቁጥር ያላቸው ወንድ እና ሴት ጉዳዮች ለእያንዳንዱ ተመድበዋል ። ስብስብ.የግኝት ቡድን እና የውስጥ ግምገማ ቡድን።የተሳታፊ ጾታ የሚወሰነው በራስ ሪፖርት ላይ በመመስረት ነው።በመረጃ ላይ የተመሰረተ ስምምነት ከሁሉም ተሳታፊዎች የተገኘ ሲሆን ምንም ማካካሻ አልተሰጠም.በቅድመ ቀዶ ጥገና ከተሰበሰበ እና በሂስቶፓቶሎጂ ከተረጋገጠው ውጫዊ የማረጋገጫ ናሙና ውስጥ 1 ጉዳይ ካልሆነ በስተቀር ቤኒንግ ኖዶች (Benign nodules) ያላቸው ሰዎች በመተንተን ከ 2 እስከ 5 ዓመታት ውስጥ የተረጋጋ የሲቲ ስካን ውጤት ያላቸው ናቸው.ሥር የሰደደ ብሮንካይተስ በስተቀር.የሳንባ አዶናካርሲኖማ ጉዳዮች ሳንባ ከመውጣቱ በፊት ተሰብስበው በፓቶሎጂካል ምርመራ ተረጋግጠዋል.የጾም የደም ናሙናዎች ምንም አይነት ፀረ-የደም መርጋት ሳይኖር በሴረም መለያ ቱቦዎች ውስጥ ተሰብስቧል።የደም ናሙናዎች በክፍል ሙቀት ውስጥ ለ 1 ሰዓት ከረጋ በኋላ በ 2851 × g ለ 10 ደቂቃዎች በ 4 ° ሴ ሴንትሪፉድ ሴረም ሱፐርናታንትን ለመሰብሰብ.የሴረም አሊኮትስ በ -80 ዲግሪ ሴንቲግሬድ (ሜታቦላይት) እስኪወጣ ድረስ በረዶ ነበር.የሳን ያት-ሴን ዩኒቨርሲቲ የካንሰር ማእከል የካንሰር መከላከል እና የህክምና ምርመራ ክፍል ከ40 እስከ 55 ዓመት የሆናቸው ወንዶች እና ሴቶች እኩል ቁጥር ያላቸውን ከ100 ጤናማ ለጋሾች የሴረም ገንዳ ሰብስቧል።የእያንዳንዱ ለጋሽ ናሙና እኩል መጠን ተቀላቅሏል, የተገኘው ገንዳ ተወስዶ -80 ° ሴ.የሴረም ድብልቅ ለጥራት ቁጥጥር እና ለመረጃ ደረጃ ደረጃ እንደ ማጣቀሻ ቁሳቁስ ጥቅም ላይ ውሏል።
የማጣቀሻ ሴረም እና የፍተሻ ናሙናዎች ቀልጠው እና ሜታቦላይቶች በተዋሃዱ የማውጣት ዘዴ (MTBE/methanol/water) 56 .ባጭሩ 50 μl ሴረም ከ 225 μl በረዶ-ቀዝቃዛ ሜታኖል እና 750 μl በረዶ-ቀዝቃዛ methyl tert-butyl ether (MTBE) ጋር ተቀላቅሏል።ድብልቁን ይቀላቅሉ እና ለ 1 ሰዓት በበረዶ ላይ ይቅቡት.ከዚያም ናሙናዎቹ የተቀላቀሉ እና አዙሪት ከ 188 μl MS-grade ውሃ ጋር ተቀላቅሏል የውስጥ ደረጃዎች (13C-lactate, 13C3-pyruvate, 13C-methionine እና 13C6-isoleucine,ከካምብሪጅ ኢሶቶፔ ላብራቶሪዎች የተገዙ).ድብልቁ በ 15,000 × g ለ 10 ደቂቃ በ 4 ዲግሪ ሴንቲ ግሬድ ውስጥ ተይዟል, እና የታችኛው ክፍል ወደ ሁለት ቱቦዎች (125 μL እያንዳንዳቸው) ለ LC-MS ትንተና በአዎንታዊ እና አሉታዊ ሁነታዎች ተላልፏል.በመጨረሻም, ናሙናው በከፍተኛ ፍጥነት ባለው የቫኩም ክምችት ውስጥ ወደ ደረቅነት ተትቷል.
የደረቁ ሜታቦሊቶች በ 120 μl 80% acetonitrile, ለ 5 ደቂቃዎች ሽክርክሪት እና በ 15,000 × g ለ 10 ደቂቃዎች በ 4 ° ሴ.ለሜታቦሎሚክስ ጥናቶች ከማይክሮ ኢንሰርቶች ጋር ወደ አምበር መስታወት ጠርሙሶች ተላልፈዋል።እጅግ በጣም አፈጻጸም ባለው ፈሳሽ ክሮማቶግራፊ-ከፍተኛ ጥራት ያለው የጅምላ ስፔክትሮሜትሪ (UPLC-HRMS) መድረክ ላይ ያልታለመ ሜታቦሎሚክስ ትንተና።Metabolites በ Dionex Ultimate 3000 UPLC ስርዓት እና ACQUITY BEH Amide አምድ (2.1 × 100 ሚሜ፣ 1.7 μm፣ Waters) በመጠቀም ተለያይተዋል።በአዎንታዊ ion ሁነታ, የሞባይል ደረጃዎች 95% (A) እና 50% acetonitrile (B), እያንዳንዳቸው 10 mmol/L ammonium acetate እና 0.1% ፎርሚክ አሲድ ይይዛሉ.በአሉታዊ ሁነታ, የሞባይል ደረጃዎች A እና B 95% እና 50% acetonitrile, በቅደም ተከተል, ሁለቱም ደረጃዎች 10 mmol / L ammonium acetate, pH = 9. የግራዲየንት መርሃ ግብር እንደሚከተለው ነው-0-0.5 ደቂቃ, 2% B;0.5-12 ደቂቃ, 2-50% B;12–14 ደቂቃ፣ 50–98% B;14-16 ደቂቃ, 98% B;16–16.1.ደቂቃ, 98 -2% B;16.1-20 ደቂቃ, 2% B. ዓምዱ በ 40 ዲግሪ ሴንቲ ግሬድ እና ናሙናው በ 10 ዲግሪ ሴንቲግሬድ በአውቶማቲክ ናሙና ውስጥ ተይዟል.የፍሰቱ መጠን 0.3 ml / ደቂቃ ነበር, የክትባት መጠን 3 μl ነበር.Q-Exactive Orbitrap mass spectrometer (ቴርሞ ፊሸር ሳይንቲፊክ) ከኤሌክትሮስፕራይ ionization (ESI) ምንጭ ጋር በሙሉ ቅኝት ሁነታ እና ከዲዲኤምኤስ2 ክትትል ሁነታ ጋር በማጣመር ከፍተኛ መጠን ያለው ውሂብ ለመሰብሰብ ተደረገ።የኤምኤስ መለኪያዎች እንደሚከተለው ተቀምጠዋል-የሚረጭ ቮልቴጅ + 3.8 ኪ.ቮ / - 3.2 ኪ.ቮ, የካፒታል ሙቀት 320 ° ሴ, መከላከያ ጋዝ 40 አርቢ, ረዳት ጋዝ 10 አርብ, የፍተሻ ማሞቂያ ሙቀት 350 ° ሴ, የፍተሻ ክልል 70-1050 ሜትር በሰዓት. መፍትሄ.70 000. መረጃ የተገኘው Xcalibur 4.1 (Thermo Fisher Scientific) በመጠቀም ነው.
የውሂብን ጥራት ለመገምገም፣ከእያንዳንዱ ናሙና 10 μL የሱፐርኔታንትን በማንሳት የተዋሃዱ የጥራት ቁጥጥር (QC) ናሙናዎች ተፈጥረዋል።የ UPLC-MS ስርዓት መረጋጋትን ለመገምገም በመተንተን ቅደም ተከተል መጀመሪያ ላይ ስድስት የጥራት ቁጥጥር ናሙና መርፌዎች ተተነተኑ.የጥራት ቁጥጥር ናሙናዎች በየጊዜው ወደ ባች ውስጥ ይገባሉ።በዚህ ጥናት ውስጥ ያሉት ሁሉም 11 የሴረም ናሙናዎች በ LC-MS ተንትነዋል።ከ100 ጤነኛ ለጋሾች የተገኘ የሴረም ፑል ቅይጥ በየቡድኖቹ የማውጣት ሂደቱን ለመከታተል እና ከባtch-ወደ-ባች ተጽእኖ ለመስተካከል እንደ ማጣቀሻ ቁሳቁስ ጥቅም ላይ ውሏል።ያልታለመ ሜታቦሎሚክስ የግኝት ስብስብ፣ የውስጥ የማረጋገጫ ስብስብ እና የውጭ ማረጋገጫ ቡድን በ Sun Yat-sen ዩኒቨርሲቲ ሜታቦሎሚክስ ማዕከል ተካሄዷል።የጓንግዶንግ የቴክኖሎጂ ትንተና እና የሙከራ ማእከል የውጪ ላቦራቶሪ የክላሲፋየር ሞዴልን አፈጻጸም ለመፈተሽ ከውጭ ቡድን 40 ናሙናዎችን ተንትኗል።
ከተመረተ እና ከተስተካከለ በኋላ፣ የሴረም ሜታቦላይቶች ፍፁም መጠን የሚለካው እጅግ በጣም ከፍተኛ አፈፃፀም ያለው ፈሳሽ ክሮማቶግራፊ-ታንደም mass spectrometry (Agilent 6495 triple quadrupole) ከኤሌክትሮስፕራይ ionization (ESI) ምንጭ ጋር በበርካታ ምላሽ ክትትል (ኤምአርኤም) ሁነታ በመጠቀም ነው።አንድ ACQUITY BEH Amide አምድ (2.1 × 100 ሚሜ፣ 1.7 μm፣ Waters) ሜታቦሊቶችን ለመለየት ጥቅም ላይ ውሏል።የሞባይል ደረጃ 90% (A) እና 5% acetonitrile (B) ከ 10 mmol/L ammonium acetate እና 0.1% የአሞኒያ መፍትሄ ጋር።የግራዲየንት መርሃ ግብር እንደሚከተለው ነበር፡- 0-1.5 ደቂቃ፣ 0% B;1.5-6.5 ደቂቃ, 0-15% B;6.5-8 ደቂቃ, 15% B;8-8.5 ደቂቃ, 15% -0% B;8.5-11.5 ደቂቃ፣ 0% ቢ.ዓምዱ በ 40 ዲግሪ ሴንቲ ግሬድ እና ናሙናው በ 10 ዲግሪ ሴንቲ ግሬድ በአውቶሞሳምፕለር ውስጥ ተይዟል.የፍሰቱ መጠን 0.3 ሚሊ ሊትር / ደቂቃ ሲሆን የክትባቱ መጠን 1 μL ነው.የኤምኤስ መመዘኛዎች እንደሚከተለው ተቀምጠዋል-የካፒታል ቮልቴጅ ± 3.5 ኪ.ቮ, የኔቡላሪ ግፊት 35 psi, የሼት ጋዝ ፍሰት 12 ሊት / ደቂቃ, የጋዝ ጋዝ ሙቀት 350 ° ሴ, የጋዝ ሙቀት 250 ° ሴ ማድረቅ እና የጋዝ ፍሰት 14 l / ደቂቃ.የ MRM የ tryptophan, pyruvate, lactate, hypoxanthine እና xanthine ልወጣዎች 205.0-187.9, 87.0-43.4, 89.0-43.3, 135.0-92.3 እና 151.0-107 ናቸው.9 በቅደም ተከተል።መረጃ የተሰበሰበው Mass Hunter B.07.00 (Agilent Technologies) በመጠቀም ነው።ለሴረም ናሙናዎች ፣ tryptophan ፣ pyruvate ፣ lactate ፣ hypoxanthine እና xanthine የመደበኛ ድብልቅ መፍትሄዎች የካሊብሬሽን ኩርባዎችን በመጠቀም ይለካሉ።ለሴሎች ናሙናዎች, tryptophan ይዘት ከውስጥ ደረጃ እና ከሴል ፕሮቲን ብዛት ጋር ተስተካክሏል.
ከፍተኛ የማውጣት (m/z እና የማቆያ ጊዜ (RT)) የተከናወነው Compound Discovery 3.1 እና TraceFinder 4.0 (Thermo Fisher Scientific) በመጠቀም ነው።በቡድኖች መካከል ሊፈጠሩ የሚችሉ ልዩነቶችን ለማስወገድ እያንዳንዱ የሙከራ ናሙና የባህሪ ጫፍ አንጻራዊውን ብዛት ለማግኘት ከተመሳሳዩ የማጣቀሻ ቁሳቁስ የባህሪ ጫፍ ተከፋፍሏል።የውስጣዊ ደረጃዎች አንጻራዊ የስታንዳርድ መዛባት ከደረጃ በፊት እና በኋላ በማሟያ ሠንጠረዥ 6 ላይ ይታያል። በሁለቱ ቡድኖች መካከል ያለው ልዩነት በውሸት የተገኘ ፍጥነት (FDR<0.05፣ Wilcoxon የተፈረመ የደረጃ ፈተና) እና የመታጠፍ ለውጥ (>1.2 ወይም <0.83) ተለይተው ይታወቃሉ።የጥሬ ኤም ኤስ የተወጡት ባህሪያት እና የማጣቀሻ ሴረም የተስተካከለ ኤምኤስ መረጃ በተጨማሪ መረጃ 1 እና ተጨማሪ መረጃ 2 በቅደም ተከተል ይታያሉ።ከፍተኛ ማብራሪያ የተካሄደው በአራት የተገለጹ የመታወቂያ ደረጃዎች ላይ በመመርኮዝ ተለይተው የሚታወቁት ሜታቦላይቶች፣ የተተረጎሙ ውህዶች፣ የተገለጡ የተዋሃዱ ክፍሎች እና ያልታወቁ ውህዶች 22 ን ጨምሮ ነው።በ Compound Discovery 3.1 (mzCloud፣ HMDB፣ Chemspider) ውስጥ በተደረጉ የውሂብ ጎታ ፍለጋዎች ላይ በመመስረት፣ MS/MS ተዛማጅ የተረጋገጡ ደረጃዎች ወይም ትክክለኛ ተዛማጅ ማብራሪያዎች በ mzCloud (ውጤት> 85) ወይም ኬምስፒደር በመጨረሻ በልዩ ሜታቦሎሜ መካከል መካከለኛ ሆነው ተመርጠዋል።ለእያንዳንዱ ባህሪ ከፍተኛ ማብራሪያዎች በማሟያ መረጃ ውስጥ ተካትተዋል 3. MetaboAnalyst 5.0 ድምር-መደበኛ ሜታቦላይት ብዛትን ለዩኒቫሪያት ትንተና ጥቅም ላይ ውሏል።ሜታቦአናሊስት 5.0 እንዲሁም የKEGG መንገድ ማበልጸጊያ ትንተናን ገምግሟል።የዋና አካል ትንተና (ፒሲኤ) እና ከፊል ቢያንስ ካሬዎች አድሎአዊ ትንተና (PLS-DA) የተተነተነው የሮፕልስ ሶፍትዌር ፓኬጅ (v.1.26.4) ከቁልል መደበኛ እና አውቶማቲክስ ጋር ነው።nodule malignancy ለመተንበይ በጣም ጥሩው የሜታቦላይት ባዮማርከር ሞዴል የተፈጠረው በሁለትዮሽ ሎጂስቲክስ ሪግሬሽን በመጠቀም በትንሹ ፍፁም ማሽቆልቆልና ምርጫ ኦፕሬተር (LASSO፣ R ጥቅል v.4.1-3) ነው።በማወቂያ እና በማረጋገጫ ስብስቦች ውስጥ ያለው የአድሎአዊ ሞዴል አፈፃፀም በ ROC ትንታኔ ላይ በመመስረት AUC በመገመት በpROC ጥቅል (ቁ.1.18.0.) ተለይቷል።በአምሳያው ከፍተኛው የዩደን ኢንዴክስ (ትብነት + ልዩነት - 1) ላይ በመመርኮዝ ጥሩው የመሆን እድሉ ተገኝቷል።ከመነሻው ያነሰ ወይም የሚበልጥ ዋጋ ያላቸው ናሙናዎች እንደ ቅደም ተከተላቸው እንደ benign nodules እና የሳንባ adenocarcinoma ይተነብያሉ።
A549 ሕዋሳት (#CCL-185፣ የአሜሪካ ዓይነት የባህል ስብስብ) በF-12K መካከለኛ 10% ኤፍ.ቢ.ኤስ.SLC7A5 እና ኢላማ ያልሆነ ቁጥጥር (ኤንሲ) ላይ ያነጣጠሩ አጭር የፀጉር መርገጫ አር ኤን ኤ (shRNA) ቅደም ተከተሎች በሊንቲቫይራል ቬክተር pLKO.1-puro ውስጥ ገብተዋል።የ shSLC7A5 ፀረ-ስሜታዊነት ቅደም ተከተሎች እንደሚከተለው ናቸው፡ Sh1 (5′-GGAGAAACCTGATGAACAGTT-3′)፣ Sh2 (5′-GCCGTGGACTTCGGAACATAT-3′)።ፀረ እንግዳ አካላት ለ SLC7A5 (#5347) እና ቱቡሊን (#2148) የተገዙት ከሴል ምልክት ቴክኖሎጂ ነው።የ SLC7A5 ፀረ እንግዳ አካላት እና ቱቡሊን በ 1፡1000 ውህድ ለምዕራባውያን የብሎት ትንተና ጥቅም ላይ ውለዋል።
የ Seahorse XF ግላይኮሊቲክ ውጥረት ሙከራ ከሴሉላር ውጭ የሆነ አሲድነት (ECAR) ደረጃዎችን ይለካል።በምርመራው ውስጥ፣ ግሉኮስ፣ ኦሊጎማይሲን A እና 2-DG በ ECAR ሲለካ ሴሉላር ግላይኮሊቲክ አቅምን ለመፈተሽ በቅደም ተከተል ተካሂደዋል።
A549 ሕዋሳት በማያነጣጠር ቁጥጥር (ኤንሲ) እና shSLC7A5 (Sh1፣ Sh2) በ10 ሴ.ሜ ዲያሜትሮች ውስጥ በአንድ ሌሊት ተለጥፈዋል።የሴል ሜታቦላይቶች በ 1 ሚሊር በረዶ-ቀዝቃዛ 80% የውሃ ሜታኖል ይወጣሉ.በሜታኖል መፍትሄ ውስጥ ያሉ ሴሎች ተቆርጠዋል, ወደ አዲስ ቱቦ ውስጥ ተሰብስበው በ 15,000 × g በ 15 ደቂቃዎች በ 4 ° ሴ.ከፍተኛ ፍጥነት ያለው የቫኩም ማጎሪያ በመጠቀም 800 µl ከመጠን በላይ ሰብስብ እና ደረቅ።የደረቁ የሜታቦላይት እንክብሎች ከላይ እንደተገለፀው LC-MS/MS በመጠቀም ለ tryptophan ደረጃዎች ተተነተኑ።በA549 ሕዋሳት (ኤንሲ እና shSLC7A5) ውስጥ ያሉ የተንቀሳቃሽ ስልክ NAD(H) ደረጃዎች የሚለካው በአምራቹ መመሪያ መሰረት በቁጥር NAD+/NADH colorimetric kit (#K337, BioVision) በመጠቀም ነው።የሜታቦሊዝምን መጠን መደበኛ ለማድረግ ለእያንዳንዱ ናሙና የፕሮቲን መጠን ይለካሉ.
የናሙና መጠኑን በቅድሚያ ለመወሰን ምንም ዓይነት የስታቲስቲክስ ዘዴዎች ጥቅም ላይ አልዋሉም.ከዚህ ቀደም በባዮማርከር ግኝት15,18 ላይ ያተኮሩ የሜታቦሎሚክስ ጥናቶች የመጠን መለኪያ መለኪያ ተደርገው ተወስደዋል፣ እና ከእነዚህ ሪፖርቶች ጋር ሲነጻጸር፣ የእኛ ናሙና በቂ ነበር።ምንም ናሙናዎች ከጥናቱ ቡድን አልተገለሉም።የሴረም ናሙናዎች ለግኝት ቡድን (306 ጉዳዮች፣ 74.6%) እና የውስጥ ማረጋገጫ ቡድን (104 ጉዳዮች፣ 25.4%) ላልተፈለገ የሜታቦሎሚክስ ጥናቶች በዘፈቀደ ተመድበዋል።እንዲሁም ለታለመ ሜታቦሎሚክስ ጥናት ከተዘጋጀው ግኝት ከእያንዳንዱ ቡድን 70 ጉዳዮችን በዘፈቀደ መርጠናል ።በኤልሲ-ኤምኤስ መረጃ አሰባሰብ እና ትንተና ወቅት መርማሪዎቹ በቡድን ምደባ ታውረዋል።የሜታቦሎሚክስ መረጃ እና የሕዋስ ሙከራዎች እስታቲስቲካዊ ትንታኔዎች በሚመለከታቸው የውጤቶች፣ የምስል አፈ ታሪኮች እና ዘዴዎች ክፍሎች ውስጥ ተገልጸዋል።የሴሉላር tryptophan, NADT እና glycolytic እንቅስቃሴዎችን መጠን መለየት ሶስት ጊዜ በተናጥል ተመሳሳይ ውጤቶች ተከናውነዋል.
ስለ ጥናቱ ንድፍ የበለጠ መረጃ ለማግኘት፣ ከዚህ ጽሑፍ ጋር የተያያዘውን የተፈጥሮ ፖርትፎሊዮ ሪፖርት ማጠቃለያ ይመልከቱ።
የተወጡት ባህሪያት ጥሬ የኤምኤስ መረጃ እና የማጣቀሻ ሴረም መደበኛ የኤምኤስ ዳታ በተጨማሪ መረጃ 1 እና ተጨማሪ መረጃ 2 በቅደም ተከተል ይታያሉ።ለልዩነት ባህሪያት ከፍተኛ ማብራሪያዎች በተጨማሪ መረጃ 3 ቀርበዋል የLUAD TCGA ዳታ ስብስብ ከhttps://portal.gdc.cancer.gov/ ማውረድ ይቻላል።ግራፉን ለመቅረጽ የግብአት ውሂቡ በምንጭ መረጃ ውስጥ ቀርቧል።ለዚህ ጽሑፍ የምንጭ መረጃ ቀርቧል።
ብሄራዊ የሳንባ ምርመራ ጥናት ቡድን እና ሌሎችም የሳንባ ካንሰርን ሞት በዝቅተኛ መጠን በኮምፒዩተር ቲሞግራፊ መቀነስ።ሰሜናዊ እንግሊዝ።ጄ. ሜድ.365, 395-409 (2011)
ክሬመር፣ ቢኤስ፣ በርግ፣ ኬዲ፣ አበርሌ፣ DR እና ነቢይ፣ ፒሲ የሳንባ ካንሰር ምርመራ ዝቅተኛ መጠን ያለው ሄሊካል ሲቲ፡ ከብሔራዊ የሳንባ ምርመራ ጥናት (NLST) ውጤቶች።ጄ. ሜድ.ስክሪን 18, 109-111 (2011).
ደ Koning, ኤች.ጄ., እና ሌሎች.በዘፈቀደ ሙከራ ውስጥ በቮልሜትሪክ ሲቲ የሳንባ ካንሰር ሞትን መቀነስ።ሰሜናዊ እንግሊዝ።ጄ. ሜድ.382፣ 503–513 (2020)።