Teşhîsa cihêreng a girêkên pişikê yên ku ji hêla tomografya komputerî (CT) ve têne nas kirin di pratîka klînîkî de pirsgirêkek dimîne.Li vir, em metaboloma gerdûnî ya 480 nimûneyên serumê, di nav de kontrolên saxlem, nodulên pişikê yên bextewar, û adenokarcinoma pişikê ya qonaxa I diyar dikin.Adenocarcinomas profîlên metabolomîkî yên bêhempa nîşan didin, di heman demê de ku nodulên benign û kesên saxlem di profîlên metabolomîkî de xwedan wekheviyek pir in.Di koma keşfê de (n = 306), komek ji 27 metabolîtan hate nas kirin ku di navbera girêkên benign û xirab de cûdahiyê bikin.AUC ya modela cudaker di komên pejirandina navxweyî (n = 104) û pejirandina derveyî (n = 111) de, bi rêzdarî 0.915 û 0.945 bû.Analîza rêyê zêde metabolîtên glycolîtîk ên ku bi kêmbûna trîptofanê ve di seruma adenokarsinoma pişikê de li gorî girêkên bextewar û kontrolên saxlem re têkildar eşkere kir, û destnîşan kir ku girtina trîptofanê glycolîzê di hucreyên kansera pişikê de pêşve dike.Lêkolîna me nirxa biyomarkerên metabolîta serumê di nirxandina xetereya girêkên pişikê yên ku ji hêla CT ve têne tespît kirin de ronî dike.
Teşhîsa zû ji bo baştirkirina rêjeyên zindîbûnê ji bo nexweşên penceşêrê girîng e.Encamên Dadgehkirina Nîşandana Penceşêra Pişikê ya Neteweyî ya Dewletên Yekbûyî (NLST) û Lêkolîna NELSON a Ewropî destnîşan kirin ku vekolîna bi tomografya hesabkirî ya dozek kêm (LDCT) dikare bi girîngî mirina penceşêra pişikê di komên xeternak de kêm bike1,2,3.Ji ber ku karanîna berbelav a LDCT ji bo vekolîna kansera pişikê, bûyera dîtinên radyografî yên rasthatî yên girêkên pişikê yên asîmptomatîkî her ku diçe zêde dibe 4 .Nodulên pulmonary wekî nezelaliyên navendê yên bi dirêjahiya 3 cm 5 têne destnîşan kirin.Em di nirxandina îhtîmala nexweşiyê de û mijûlbûna bi hejmareke mezin a girêkên pişikê yên ku bi tewra li ser LDCT hatine tespît kirin bi dijwariyan re rû bi rû dimînin.Sînorkirinên CT-ê dikare bibe sedema muayeneyên şopandinê yên pir caran û encamên erênî yên derewîn, ku bibe sedema destwerdan û dermankirina zêde6.Ji ber vê yekê, pêdivî bi pêşxistina biyomarkerên pêbawer û bikêr heye da ku di qonaxên destpêkê de kansera pişikê rast nas bike û di vedîtina destpêkê de piraniya nodulên benignî cuda bike 7 .
Analîzek molekular a berfireh a xwînê (serum, plasma, hucreyên mononukleer ên xwîna dorhêl), tevî genomîk, proteomîk an metilasyona DNA-yê8,9,10, bûye sedema mezinbûna eleqeya di vedîtina biyomarkerên tespîtkirinê de ji bo kansera pişikê.Di vê navberê de, nêzîkatiyên metabolomîk hilberên dawiya hucreyî yên ku ji hêla kiryarên endojen û exogenous ve têne bandor kirin dipîvin û ji ber vê yekê têne sepandin ji bo pêşbînkirina destpêk û encama nexweşiyê.Kromatografiya Liquid-Tandem spectrometry girseyî (LC-MS) ji ber hesasiyeta wê ya bilind û rêza dînamîkî ya mezin, ku dikare metabolîtan bi taybetmendiyên fizîkî-kîmyayî yên cihêreng veşêre, rêbazek berfireh e ku ji bo lêkolînên metabolomîkê tê bikar anîn11,12,13.Her çend analîza metabolomîkî ya gerdûnî ya plazma / serumê ji bo naskirina biyomarkerên ku bi teşhîsa kansera pişikê14,15,16,17 û bandorkeriya dermankirinê ve girêdayî ne hatine bikar anîn, 18 dabeşkerên metabolîta serumê ji bo cihêkirina di navbera nodulên pişikê yên benign û nebaş de hîn pir têne lêkolîn kirin.- lêkolînek mezin.
Adenocarcinoma û kansera hucreya squamous du celebên sereke yên kansera pişikê ya ne-biçûk (NSCLC) ne.Cûrbecûr ceribandinên ceribandina CT destnîşan dikin ku adenocarcinoma celebê histolojîkî yê herî gelemperî yê kansera pişikê ye1,19,20,21.Di vê lêkolînê de, me kromatografiya şilkî ya ultra-performansa spectrometry girseyî (UPLC-HRMS) bikar anî da ku analîza metabolomîkê li ser tevahî 695 nimûneyên serumê pêk bîne, di nav de kontrolên saxlem, girêkên pişikê yên xweş, û ≤3 cm-ya CT-ê hatine tespît kirin.Vebijêrk ji bo adenokarcinoma pişikê ya Qonaxa I.Me panelek metabolîtên serumê nas kir ku adenokarcinoma pişikê ji nodulên bextewar û kontrolên tendurist cuda dike.Analîza zengînkirina rêyê diyar kir ku metabolîzma anormal a triptofan û glukozê di adenokarcinoma pişikê de li gorî nodulên benign û kontrolên saxlem guheztinên hevpar in.Di dawiyê de, me dabeşkerek metabolîk a serumê ya bi taybetmendî û hesasiyeta bilind saz kir û pejirand da ku di navbera girêkên pişikê yên xirab û bengîner ên ku ji hêla LDCT ve hatine vedîtin, veqetînin, ku dibe ku di destpêka tespîtkirina cûdahiyê û nirxandina xetereyê de bibe alîkar.
Di lêkolîna heyî de, nimûneyên serumê yên cins û temen bi paşverû ji 174 kontrolên saxlem, 292 nexweşên bi nodulên pişikê yên bengînî, û 229 nexweşên bi adenokarsinoma pişikê ya qonaxa I hatine berhev kirin.Taybetmendiyên demografîk ên 695 mijaran di Tabloya Pêvek 1 de têne destnîşan kirin.
Wekî ku di Xiflteya 1a de tê xuyang kirin, bi tevahî 480 nimûneyên serumê, di nav de 174 kontrolê saxlem (HC), 170 nodulên benign (BN), û 136 nimûneyên adenokarcinoma pişikê (LA) qonaxa I, li Navenda Penceşêrê ya Zanîngeha Sun Yat-sen hatin berhev kirin.Komxebata vedîtinê ji bo profîla metabolomîkî ya nehedefkirî bi karanîna kromatografiya şil a ultra-performansa-spektrometra girseyî ya rezîliya bilind (UPLC-HRMS).Wekî ku di Pêvek 1-ê de tê xuyang kirin, metabolîteyên cihêreng ên di navbera LA û HC, LA û BN de hatine nas kirin da ku modelek dabeşkirinê saz bikin û analîza rêgeza cihêreng lêkolîn bikin.104 nimûneyên ku ji hêla Navenda Penceşêrê ya Zanîngeha Sun Yat-sen û 111 nimûneyên ku ji hêla du nexweşxaneyên din ve hatine berhev kirin, bi rêzê ve hatine pejirandina hundurîn û derveyî.
nifûsa Lêkolînê ya di koma vedîtinê de ku di analîza metabolîzma sermaya gerdûnî de bi karanîna kromatografiya şil a ultra-performansa-spektrometra girseyî ya bi rezîliya bilind (UPLC-HRMS) derbas bû.b Analîzên cudaker ên qismî yên herî kêm çarçik (PLS-DA) ya tevahî metaboloma 480 nimûneyên serûmê yên ji koma lêkolînê, di nav de kontrolên saxlem (HC, n = 174), nodulên beng (BN, n = 170), û adenokarcinoma pişikê ya qonaxa I. (Los Angeles, n = 136).+ESI, moda îyonîzasyona elektrospray ya erênî, -ESI, moda ionîzasyona elektrospraya neyînî.c–e Metabolîteyên ku di du komên diyarkirî de bi pirbûna pir cihêreng (ceribandina rêza îmzekirî ya Wilcoxon-ê bi du dûvik, nirxa p verastkirî ya rêjeya vedîtina derewîn, FDR <0,05) bi rengê sor (guhartina qat > 1,2) û şîn (guhartina qat < 0,83) têne xuyang kirin. .) li ser grafika volqan tê nîşandan.f Nexşeya germê ya komkirina hiyerarşîk ku di navbera LA û BN de cûdahiyên girîng di hejmara metabolîtên şîrovekirî de nîşan dide.Daneyên çavkaniyê di forma pelên daneyên çavkaniyê de têne peyda kirin.
Tevahiya metaboloma serumê ya 174 HC, 170 BN û 136 LA di koma vedîtinê de bi karanîna analîza UPLC-HRMS hate analîz kirin.Em pêşî destnîşan dikin ku nimûneyên kontrolkirina kalîteyê (QC) li navenda modela analîza pêkhateya sereke ya neçavdêrîkirî (PCA) zexm kom dibin, îstîqrara performansa lêkolîna heyî piştrast dike (Wêneya Pêvek 2).
Wekî ku di jimareya 1 b de di analîza cudaker-çarçoveyên herî hindik (PLS-DA) de tê xuyang kirin, me dît ku di modên îyonîzasyona elektrospray-ya erênî (+ESI) û neyînî (-ESI) de cûdahiyên zelal di navbera LA û BN, LA û HC de hene. .îzole kirin.Lêbelê, di şertên +ESI û -ESI de di navbera BN û HC de cûdahiyên girîng nehatin dîtin.
Me 382 taybetmendiyên cihêreng di navbera LA û HC de, 231 taybetmendiyên cihêreng di navbera LA û BN de, û 95 taybetmendiyên cihêreng di navbera BN û HC de (testa rêza îmzekirî ya Wilcoxon, FDR <0,05 û guherîna pirjimar >1,2 an <0,83) dîtin (Wêne .1c-e )..Peak ji hêla nirxa m/z, dema ragirtinê û lêgerîna girseya girseyî ya perçebûnê (hûragahiyan di beşa Rêbazan de hatine destnîşankirin) 22 li hember databasek (pirtûkxaneya mzCloud / HMDB / Chemspider) bêtir hatine şîrove kirin (Daneyên Pêvek 3).Di dawiyê de, 33 û 38 metabolîtên binavkirî yên ku di pirbûnê de cûdahiyên girîng hene, bi rêzê ve ji bo LA beramberî BN (Wêne 1f û Tabloya Pêvekirî 2) û LA beramberî HC (Wêneya Pêvek 3 û Tabloya Pêvek 2) hatin nasîn.Berevajî vê, tenê 3 metabolîtên ku di pirbûnê de cûdahiyên girîng hene di BN û HC (Tabloya Pêvek 2) de hatine nas kirin, bi hevgirtina di navbera BN û HC de di PLS-DA de.Van metabolîtên cûda cûrbecûr cûrbecûr biyokîmyawî vedihewînin (Wêneya Pêvek 4).Bi hev re, ev encam guheztinên girîng di metaboloma serumê de destnîşan dikin ku veguherîna xirab a kansera pişê ya qonaxa destpêkê li gorî nodulên pişikê yên bextewar an mijarên saxlem nîşan dide.Di vê navberê de, wekheviya metaboloma serumê ya BN û HC destnîşan dike ku girêkên pişikê yên bencîn dikarin gelek taybetmendiyên biyolojîkî bi kesên saxlem re parve bikin.Ji ber ku mutasyonên genê yên receptorê faktora mezinbûna epidermal (EGFR) di binkûreya adenokarcinoma pişikê 23 de hevpar in, me hewl da ku bandora mutasyonên ajokerê li ser metaboloma serumê destnîşan bikin.Dûv re me profîla metabolê ya giştî ya 72 bûyerên bi statûya EGFR di koma adenokarcinoma pişikê de analîz kir.Balkêş e, me di analîza PCA-yê de profîlên berawirdî di navbera nexweşên mutant EGFR (n = 41) û nexweşên cûrbecûr EGFR (n = 31) de dît (Wêneya Pêvek 5a).Lêbelê, me 7 metabolîtên ku pirbûna wan di nexweşên bi mutasyona EGFR-ê de li gorî nexweşên bi EGFR-ya çolê re bi girîngî hate guheztin (testa t, p <0,05 û guherîna qat > 1,2 an < 0,83) bi girîngî hate guheztin (Wêneya Pêvek 5b).Piraniya van metabolîtan (5 ji 7) acylcarnitines in, ku di rêyên oksîdasyona asîda rûn de rolek girîng dileyzin.
Wekî ku di xebata xebatê ya ku di Xiflteya 2-ê de tê xuyang kirin a, biyomarkerên ji bo dabeşkirina nodulan bi karanîna operatorên herî kêm kêmbûna bêkêmasî û bijartina li ser bingeha 33 metabolîtên cûda yên ku li LA (n = 136) û BN (n = 170) hatine nas kirin, hatine wergirtin.Kombînasyona çêtirîn a guhêrbaran (LASSO) - modela regresyona lojîstîkî ya binary.Ji bo ceribandina pêbaweriya modelê erêkirina deh-qatî hate bikar anîn.Hilbijartina guhêrbar û rêkûpêkkirina parametreyê ji hêla cezayê herî zêdekirina îhtîmalê ve bi parametreya λ24 ve têne rêve kirin.Analîzên metabolomîkî yên gerdûnî bêtir serbixwe di komên pejirandina hundurîn (n = 104) û pejirandina derveyî (n = 111) de hate kirin da ku performansa dabeşkirinê ya modela cudaker ceribandin.Wekî encamek, 27 metabolîtên di berhevoka vedîtinê de wekî modela cihêkar a çêtirîn bi nirxa navînî ya AUC-ê ya herî mezin (Hêjîl. 2b) hatin nas kirin, ku di nav wan de 9 li gorî BN çalakî zêde bûn û 18 çalakî li LA kêm bûn (Hêjîrê. 2c).
Xebata ji bo avakirina dabeşkerek girêka pişikê, di nav de hilbijartina panela çêtirîn a metabolîtên serumê yên di berhevoka vedîtinê de bi karanîna modelek regresyonê ya lojîstîkî ya binar bi navgîniya deh-qatî verastkirin û nirxandina performansa pêşbînîkirî di komên pejirandina hundurîn û derveyî de.b Statîstîkên pejirandî yên modela regresyonê ya LASSO ji bo hilbijartina biyomarkera metabolîk.Hejmarên ku li jor hatine dayîn, hejmara navînî ya biyomarkerên ku di λ-ya diyarkirî de hatine hilbijartin temsîl dikin.Xeta xalîçeya sor nirxa navînî ya AUC li lambdaya têkildar nîşan dide.Barên xeletiya gewr nirxên AUC yên herî kêm û herî zêde temsîl dikin.Xeta xalîçeyê bi 27 biyomarkerên hilbijartî modela çêtirîn nîşan dide.AUC, qada di bin kêşeya taybetmendiya xebitandinê ya wergirê (ROC).c Guhertinên 27 metabolîtên hilbijartî yên di koma LA de li gorî koma BN di koma keşfê de qat bikin.Stûna sor - çalakkirin.Stûna şîn kêmbûnek e.d–f Kevirên taybetmendiya xebitandinê ya wergir (ROC) ku hêza modela cihêkar a li ser bingeha 27 berhevokên metabolîtê di berhevokên vedîtin, hundurîn û pejirandina derveyî de nîşan dide.Daneyên çavkaniyê di forma pelên daneyên çavkaniyê de têne peyda kirin.
Modelek pêşbîniyê li ser bingeha hevrêzên regresyonê yên giran ên van 27 metabolîtan hate afirandin (Tabloya Pêvek 3).Analîza ROC ya li ser bingeha van 27 metabolîtan deverek di bin nirxa kevçîyê (AUC) 0,933 de, hesasiya koma keşfê 0,868, û taybetmendî 0,859 bû (Hêjî. 2d).Di vê navberê de, di nav 38 metabolîtên cihêreng ên binavkirî yên di navbera LA û HC de, komek ji 16 metabolîtan AUC-ya 0,902 bi hesasiyeta 0,801 û taybetmendiya 0,856-ê di cûdakirina LA ji HC-yê de bi dest xistin (Wêneya Pêvek 6a-c).Nirxên AUC-ê yên li ser bingeha bendên cûda yên guherîna qat bi metabolîtên cihêreng jî hatin berhev kirin.Me dît ku modela dabeşkirinê di cûdakirina di navbera LA û BN (HC) de çêtirîn pêk anî dema ku asta guheztina qat bi 1.2 ber 1.5 an 2.0 hate danîn (Wêneya Pêvek 7a,b).Modela dabeşkirinê, li ser bingeha 27 komên metabolîtan, di nav komên hundur û derveyî de bêtir hate pejirandin.AUC 0,915 (hesasiyet 0,867, taybetmendî 0,811) ji bo pejirandina hundurîn û 0,945 (hesasiyet 0,810, taybetmendî 0,979) ji bo pejirandina derveyî (Hêjîr. 2e, f) bû.Ji bo nirxandina karbidestiya navlaboratorî, 40 nimûneyên ji hevrêziya derveyî di laboratûwarek derveyî de ku di beşa Rêbazan de hatî destnîşan kirin hatine analîz kirin.Rastiya dabeşkirinê AUC-ya 0.925-ê bi dest xist (Wêjeya Pêvek 8).Ji ber ku kansera hucreya squamous ya pişikê (LUSC) piştî adenokarcinoma pişikê (LUAD) binecûreya herî gelemperî ya kansera pişikê ya ne-biçûk (NSCLC) ye, me di heman demê de karanîna potansiyela pejirandî ya profîlên metabolîk ceriband.BN û 16 dozên LUSC.AUC-ya cihêkariyê di navbera LUSC û BN de 0.776 bû (Wêjeya Pêvek 9), ku li gorî cihêkariya di navbera LUAD û BN de kapasîteya xizantir nîşan dide.
Lêkolînan destnîşan kir ku mezinahiya nodulan li ser wêneyên CT bi erênî bi îhtîmala xirabbûnê re têkildar e û diyarkerek sereke ya dermankirina nodule dimîne25,26,27.Analîzkirina daneyên ji koma mezin a lêkolîna vekolîna NELSON nîşan da ku xetera xirabbûnê di mijarên bi nodên <5 mm de jî dişibin mijarên bêyî nod 28 de.Ji ber vê yekê, pîvana herî kêm a ku çavdêriya CT-ya birêkûpêk hewce dike 5 mm e, wekî ku ji hêla Civaka Thoracic Brîtanî (BTS) ve tê pêşniyar kirin, û 6 mm, wekî ku ji hêla Civaka Fleischner 29 ve tê pêşniyar kirin.Lêbelê, nodulên ji 6 mm mezintir û bêyî taybetmendiyên belengaz ên eşkere, ku jê re nodulên pişikê yên nedîyar (IPN) tê gotin, di nirxandin û rêvebirinê de di pratîka klînîkî de pirsgirêkek sereke dimîne30,31.Dûv re me lêkolîn kir gelo mezinahiya nodulê bandor li îmzeyên metabolomîkî dike ku bi karanîna nimûneyên hevgirtî yên ji vedîtin û hevrêzên pejirandina hundurîn.Li ser 27 biyomarkerên pejirandî, me pêşî profîlên PCA yên metabolomên HC û BN yên jêrîn-6 mm berhev kirin.Me dît ku piraniya nuqteyên daneyê ji bo HC û BN li hev ketine, û destnîşan dike ku asta metabolîta serumê di her du koman de mîna hev in (Wêne. 3a).Nexşeyên taybetmendiyê di nav rêzên mezinahiyê yên cihêreng de di BN û LA de parastî man (Hêjî. 3b, c), di heman demê de veqetînek di navbera girêkên xirab û bextewar de di rêza 6-20 mm de hate dîtin (Wêne. 3d).Vê hevrêzê ji bo pêşbînkirina xirabiya nodulên bi pîvana 6 heta 20 mm xwedî AUC 0,927, taybetmendiya 0,868, û hesasiyeta 0,820 bû (Hêjîr. 3e, f).Encamên me destnîşan dikin ku dabeşker dikare guheztinên metabolîk ên ku ji ber veguheztina nebaş a zû ve têne çêkirin, bigire, bêyî ku mezinahiya nodulê bigire.
ad Berhevdana profîlên PCA-yê di navbera komên diyarkirî de li ser bingeha dabeşkerek metabolîk a 27 metabolîtan.CC û BN < 6 mm.b BN < 6 mm beramberî BN 6–20 mm.li LA 6-20 mm beramberî LA 20-30 mm.g BN 6-20 mm û LA 6-20 mm.GC, n = 174;BN < 6 mm, n = 153;BN 6–20 mm, n = 91;LA 6–20 mm, n = 89;LA 20-30 mm, n = 77. e Kîpa taybetmendiya xebitandinê ya wergir (ROC) ku performansa modela cihêkar ji bo nodulên 6-20 mm nîşan dide.f Nirxên îhtîmalê li ser bingeha modela regresyonê ya lojîstîkî ji bo nodulên bi pîvana 6-20 mm hatine hesibandin.Xeta xalîçeya gewr nirxa qutkirina çêtirîn (0.455) temsîl dike.Hejmarên li jor rêjeya dozên ku ji bo Los Angeles-ê têne pêşbînîkirin temsîl dikin.Testa t-ya Xwendekarê ya du-dil bikar bînin.PCA, analîzkirina pêkhateya sereke.Qada AUC ya di bin kewê de.Daneyên çavkaniyê di forma pelên daneyên çavkaniyê de têne peyda kirin.
Çar nimûne (temenê 44-61 salî) bi mezinahiyên girêkên pişikê yên mîna (7-9 mm) bêtir hatin hilbijartin da ku performansa modela pêşbîniya nexweşiya xirab nîşan bide (Hêjîrê. 4a, b).Di dîmendera destpêkê de, Doza 1 wekî girêkek zexm a bi kalsîfikasyonê, taybetmendiyek bi bengîtiyê ve girêdayî ye, dema ku Doza 2 wekî nodulek qismî zexm a nediyar û bêyî taybetmendiyên benignî yên diyar hate pêşkêş kirin.Sê gerên şopandina CT-ê nîşan dan ku ev rewş di heyama 4-salî de sabît man û ji ber vê yekê wekî nodên bengahî hatin hesibandin (Wêne. 4a).Li gorî nirxandina klînîkî ya CT-ya serialê, analîza metabolîta serumê ya yek-shot bi modela dabeşkera heyî re zû û rast van girêkên belengaz li ser bingeha astengiyên îhtîmalî nas kirin (Table 1).Xiflteya 4b di doza 3 de girêkek bi nîşanên paşvekişandina pleural nîşan dide, ku pir caran bi nexweşiya xirab ve girêdayî ye32.Doza 4 wekî nodulek qismî zexm a nediyar hate pêşandan bêyî ku delîlek sedemek bextewar tune.Hemî van bûyeran li gorî modela dabeşker (Tablo 1) wekî xerabkar hatin pêşbînîkirin.Nirxandina adenokarsinoma pişikê bi muayeneya hîstopatolojîkî piştî neştergerîya rakirina pişikê hat nîşandan (Wêne. 4b).Ji bo berhevoka pejirandina derveyî, dabeşkerê metabolîk du bûyerên girêkên pişikê yên nediyar ji 6 mm mezintir pêşbîn kir (Wêneya Pêvek 10).
Wêneyên CT-ê yên pencereya axial a pişikê ya du bûyerên nodulên beng.Di doza 1-ê de, CT şanoya piştî 4 salan girêkek zexm a domdar a bi pîvana 7 mm bi kalsîfîka di loba jêrîn a rastê de nîşan da.Di doza 2 de, CT skankirina piştî 5 salan di loba jorîn a rastê de girêkek bi îstîqrar, qismî zexm, bi dirêjahiya 7 mm eşkere kir.b Wêneyên CT-ya pencereya axial a pişikê û lêkolînên patholojîkî yên têkildar ên du bûyerên adenokarsinoma qonaxa I berî vejandina pişikê.Doza 3 di lobêya jorîn a rastê de bi paşvekêşana pleuralê girêkek bi dirêjahiya 8 mm eşkere kir.Doza 4 di lobaya jorîn a çepê de nodulek ji camê erdî ya qismî zexm bi pîvana 9 mm eşkere kir.Hematoxylin û eosin (H&E) rengdêra tevna pişikê ya jêkirî (barê pîvanê = 50 μm) şêwaza mezinbûna acinar a adenokarcinoma pişikê nîşan dide.Tîrik nodulên ku li ser wêneyên CT-ê hatine tespît kirin destnîşan dikin.Wêneyên H&E wêneyên temsîlî yên gelek (> 3) zeviyên mîkroskopî ne ku ji hêla pathologist ve têne lêkolîn kirin.
Bi hev re, encamên me nirxa potansiyel a biyomarkerên metabolîta serumê di teşhîskirina cihêreng a girêkên pişikê de destnîşan dikin, ku dibe ku dema nirxandina ceribandina CT-ê pirsgirêkan derxe holê.
Li ser bingeha panelek metabolîtek cûda ya pejirandî, me hewl da ku têkiliyên biyolojîkî yên guhertinên metabolîk ên mezin nas bikin.Analîza dewlemendkirina riya KEGG ji hêla MetaboAnalyst ve 6 rêyên hevpar ên girîng ên guhezbar di navbera her du komên diyarkirî de nas kir (LA beramberî HC û LA beramberî BN, verastkirin p ≤ 0.001, bandor > 0.01).Van guhertinan bi astengiyên di metabolîzma pyruvate, metabolîzma trîptofan, metabolîzma niacin û nîkotinamidê, glîkolîz, çerxa TCA, û metabolîzma purînê de diyar bûn (Hêjîrê 5a).Dûv re me metabolîzma armanckirî pêk anî da ku guhertinên mezin bi karanîna pîvana bêkêmasî verast bikin.Tespîtkirina metabolîtên hevpar ên di riyên gelemperî yên guhezbar de ji hêla spektrometriya girseyî ya çargoşeyî ya sêalî (QQQ) ve bi karanîna standardên metabolîtên rastîn ve.Taybetmendiyên demografîk ên nimûneya mebesta lêkolîna metabolomîkê di Tabloya Pêvek 4 de cih digirin. Li gorî encamên meya metabolomîkî ya gerdûnî, analîza mîqdar piştrast kir ku hîpoxanthine û xanthine, pyruvate û lactate li LA li gorî BN û HC zêde bûne (Wêne. 5b, c, p <0.05).Lêbelê, di van metabolîtan de di navbera BN û HC de cûdahiyên girîng nehatin dîtin.
Analîza dewlemendkirina riya KEGG ya metabolîtên girîng ên cihêreng ên di koma LA de li gorî komên BN û HC.Globaltestek du-tewre hate bikar anîn, û nirxên p bi karanîna rêbaza Holm-Bonferroni (p ≤ 0.001 verastkirî û mezinahiya bandorê > 0.01) hatin sererast kirin.b–d Pîvanên kemanê ku asta hîpoxanthine, xanthine, lactate, pyruvate û trîptofanê di HC, BN, û LA serumê de ji hêla LC-MS/MS ve hatî destnîşankirin (n = 70 ji bo komê) nîşan dide.Xêzên xalî yên spî û reş, bi rêzê, navîn û çaryek destnîşan dikin.Pîvana kemanê ku Log2TPM-ya normalîzekirî (transkrîp ji bo mîlyonek) îfadeya mRNA ya SLC7A5 û QPRT di adenokarsinoma pişikê de (n = 513) li gorî tevna pişikê ya normal (n = 59) di berhevoka LUAD-TCGA de nîşan dide.Qutiya spî rêza navqartile temsîl dike, xeta reş a horizontî ya li navendê navîn temsîl dike, û xeta reş a vertîkal a ku ji qutîkê dirêj dibe 95% navbera pêbaweriyê (CI) temsîl dike.f Pîvana pêwendiya Pearson ya SLC7A5 û îfadeya GAPDH di adenokarcinoma pişikê de (n = 513) û tevna pişikê ya normal (n = 59) di daneyên TCGA de.Qada gewr 95% CI temsîl dike.r, hevrêziya Pearson.g Astên trîptofanê yên hucreyî yên normalîzekirî di şaneyên A549 de ku bi kontrola shRNA ya netaybetî (NC) û shSLC7A5 (Sh1, Sh2) ve hatî veguheztin ji hêla LC-MS/MS ve hatî destnîşankirin.Di her komê de analîza statîstîkî ya pênc nimûneyên serbixwe yên biyolojîkî tê pêşkêş kirin.h Astên hucreyî yên NADt (tevahî NAD, tevî NAD + û NADH) di hucreyên A549 (NC) û SLC7A5 hucreyên A549 (Sh1, Sh2) de qut dikin.Di her komê de analîza statîstîkî ya sê nimûneyên serbixwe yên biyolojîkî tê pêşkêş kirin.i Çalakiya lîkolîtîk a hucreyên A549 berî û piştî têkbirina SLC7A5 bi rêjeya asîdkirina derveyî hucreyî (ECAR) hate pîvandin (n = 4 nimûneyên serbixwe yên biyolojîkî ji her komê).2-DG,2-deoksî-D-glukoz.Di (b–h) de testa T-ya Xwendekarê du dûvik hat bikaranîn.Di (g–i) de, barên xeletiyê navînî ± SD temsîl dikin, her ceribandin sê caran serbixwe hate kirin û encam wekhev bûn.Daneyên çavkaniyê di forma pelên daneyên çavkaniyê de têne peyda kirin.
Ji ber ku bandora girîng a guherîna metabolîzma tryptofanê di koma LA de tête hesibandin, me di heman demê de asta trîptofanê ya serumê di komên HC, BN, û LA de jî bi karanîna QQQ nirxand.Me dît ku trîptofana serumê li LA-yê li gorî HC an BN kêm bû (p <0.001, Xiflteya 5d), ku bi vedîtinên berê re hevaheng e ku asta trîptofanê di nav nexweşên bi kansera pişikê de ji yên kontrolên saxlem ên ji koma kontrolê kêmtir e33,34 ,35.Lêkolînek din a ku PET/CT tracer 11C-methyl-L-tryptophan bikar tîne destnîşan kir ku dema ragirtina nîşana trîptofanê di tevna kansera pişikê de li gorî birînên benign an tevna normal36 bi girîngî zêde bû.Em hîpotez dikin ku kêmbûna trîptofanê di seruma LA de dibe ku girtina trîptofanê ya çalak ji hêla hucreyên kansera pişikê ve nîşan bide.
Her weha tê zanîn ku hilbera dawî ya riya kynurenine ya katabolîzma trîptofanê NAD+37,38 e, ku ji bo reaksiyona glyceraldehyde-3-phosphate bi 1,3-bisphosphoglycerate re di glîkolîzê de substratek girîng e39.Digel ku lêkolînên berê li ser rola katabolîzma trîptofanê di rêziknameya berevaniyê de balê dikişînin, me hewl da ku pêwendiya di navbera nerêkûpêkkirina trîptofan û rêyên glîkolîtîk ên ku di lêkolîna heyî de têne dîtin eşkere bikin.Malbata veguhezkarê solute 7 endam 5 (SLC7A5) wekî veguhezkarek trîptofanê43,44,45 tê zanîn.Quinolinic acid fosphoribosyltransferase (QPRT) enzîmek e ku li jêr rêça kynurenine ye ku asîdê quinolinic vediguheze NAMN46.Vekolîna daneheva LUAD TCGA eşkere kir ku hem SLC7A5 û hem jî QPRT di tevna tîmorê de li gorî tevna normal bi girîngî hatine sererast kirin (Wêne. 5e).Ev zêdebûn di qonaxên I û II û hem jî qonaxên III û IV yên adenokarsinoma pişikê de hate dîtin (Wêneya Pêvek 11), ku tevliheviyên zû di metabolîzma trîptofanê de ku bi tîmorgenesisê ve girêdayî ye destnîşan dike.
Wekî din, databasa LUAD-TCGA di nimûneyên nexweşên penceşêrê de têkiliyek erênî di navbera îfadeya mRNA ya SLC7A5 û GAPDH de nîşan da (r = 0.45, p = 1.55E-26, Figure 5f).Berevajî vê, di navbera nîşanên genê yên weha de di tevna pişikê ya normal de têkiliyek girîng nehat dîtin (r = 0.25, p = 0.06, Xiflteya 5f).Hilweşîna SLC7A5 (Wêneya Pêvekirî 12) di hucreyên A549 de bi girîngî asta trîptofan û NAD (H) ya hucreyî kêm kir (Wêne 5g, h), ku di encamê de çalakiya glycolîtîk qels dibe ku ji hêla rêjeya asîdkirina derveyî hucreyî (ECAR) ve tê pîvandin (Wêne 1).5i).Bi vî rengî, li ser bingeha guheztinên metabolîk ên di serum û tespîtkirina in vitro de, em hîpotez dikin ku metabolîzma trîptofanê dibe ku NAD + bi riya kynurenine hilberîne û di pêşvebirina glycolîzê de di kansera pişikê de rolek girîng bilîze.
Lêkolînan destnîşan kir ku hejmareke mezin ji girêkên pişikê yên nediyar ên ku ji hêla LDCT ve têne tesbît kirin dibe ku bibe sedema hewcedariya ceribandinên zêde yên wekî PET-CT, biopsiya pişikê, û dermankirina zêde ji ber teşhîsa xirab-erênî ya derewîn. lêkolîna me panelek ji metabolîtên serumê yên bi nirxa tespîtkirinê ya potansiyel nas kir ku dibe ku stratejiya xetereyê û rêveberiya paşîn a girêkên pişikê yên ku ji hêla CT ve hatine tespît kirin çêtir bikin.
Nodulên pulmonary bi karanîna tomografya kompîturî ya bi dozek kêm (LDCT) bi taybetmendiyên wênekêşiyê yên ku sedemên bengîjî an xirabî pêşniyar dikin têne nirxandin.Encama ne diyar a nodulan dikare bibe sedema serdanên pir caran, destwerdanên nehewce, û dermankirina zêde.Tevlihevkirina dabeşkerên metabolîk ên serumê yên bi nirxa tespîtkirinê dibe ku nirxandina xetereyê û rêveberiya paşîn a girêkên pişikê baştir bike.Tomografiya belavkirina pozitron a PET.
Daneyên ji lêkolîna NLST ya Dewletên Yekbûyî û lêkolîna NELSON ya Ewropî destnîşan dikin ku ceribandina komên xeternak ên bi tomografya komputerî ya dozek kêm (LDCT) dibe ku mirina kansera pişikê kêm bike1,3.Lêbelê, nirxandina xetereyê û rêveberiya klînîkî ya paşîn a hejmarên mezin ên nodulên pişikê yên ku ji hêla LDCT ve hatine tespît kirin herî dijwar dimîne.Armanca sereke ew e ku bi tevlêkirina biyomarkerên pêbawer ve dabeşkirina rast a protokolên LDCT-ya heyî xweşbîn bike.
Hin biyomarkerên molekulî, wekî metabolîtên xwînê, bi berhevkirina kansera pişikê bi kontrolên saxlem re hatine nas kirin15,17.Di lêkolîna heyî de, me bala xwe da ser sepana analîza metabolomîkî ya serumê da ku di navbera nodulên pişikê yên benignî û xerab ên ku bi LDCT ve hatine tespît kirin cuda bikin.Me bi karanîna analîza UPLC-HRMS ve metaboloma serumê ya gerdûnî ya kontrolê ya tendurist (HC), nimûneyên nodulên pişikê yên benign (BN) û adenokarcinoma pişikê (LA) berhev kirin.Me dît ku HC û BN xwedan profîlên metabolîk ên wekhev in, lê LA li gorî HC û BN guhertinên girîng nîşan da.Me du komên metabolîtên serumê yên ku LA ji HC û BN cuda dikin nas kirin.
Plana nasnameyê ya li ser bingeha LDCT-a heyî ya ji bo girêkên bextewer û xerab bi giranî li ser mezinahî, tîrêj, morfolojî û rêjeya mezinbûna nodulan bi demê re ye30.Lêkolînên berê destnîşan kirin ku mezinahiya nodulan ji nêz ve bi îhtîmala kansera pişikê ve girêdayî ye.Tewra di nexweşên bi xetereya bilind de, xetera xirabbûna di girêkên <6 mm de <1% e.Rîska xirabbûnê ji bo nodulên bi pîvana 6 heta 20 mm di navbera 8% û 64% 30 de ye.Ji ber vê yekê, Civata Fleischner ji bo şopandina CT-ya rûtîn pîvanek qutkirî ya 6 mm pêşniyar dike.29 Lêbelê, nirxandina xetereyê û birêvebirina girêkên pişikê yên nediyar (IPN) ji 6 mm mezintir bi têra xwe nehatine kirin 31 .Rêvebiriya heyî ya nexweşiya dil ya zikmakî bi gelemperî li ser benda hişyariyê bi çavdêriya CT-ê ya pir caran ve girêdayî ye.
Li ser bingeha metaboloma pejirandî, me ji bo yekem car hevgirtina nîşanên metabolîk di navbera mirovên saxlem û nodulên benign <6 mm de destnîşan kir.Wekheviya biyolojîkî bi dîtinên berê yên CT-ê re hevaheng e ku xetera xirabbûnê ji bo nodulên <6 mm bi qasî mijarên bê girêk kêm e.30 Divê were zanîn ku encamên me her weha destnîşan dikin ku girêkên benign <6 mm û ≥6 mm bilind in. wekhevî di profîlên metabolê de, destnîşan dike ku pênase fonksiyonel a etiolojiya benignî bêyî mezinahiya nodulê hevgirtî ye.Ji ber vê yekê, panelên metabolîtê yên serumê yên nûjen dikarin ceribandinek yekane peyda bikin dema ku nodul di destpêkê de li ser CT-ê têne dîtin û bi potansiyel çavdêriya serial kêm dikin.Di heman demê de, heman panela biyomarkerên metabolîk girêkên xerab ên bi mezinahiya ≥6 mm ji girêkên bextewar cuda kirin û ji bo IPN-yên bi mezinahîya wekhev û taybetmendiyên morfolojîk ên nezelal li ser wêneyên CT-ê pêşbîniyên rast peyda kirin.Vê dabeşkerê metabolîzma serumê di pêşbînkirina xirabiya nodulên ≥6 mm de bi AUC-ya 0.927 re baş pêk anî.Bi hev re, encamên me destnîşan dikin ku nîşaneyên metabolomîkî yên serumê yên bêhempa dikarin bi taybetî guheztinên metabolîk ên destpêkê yên tumor-ê vedîtin nîşan bidin û xwedan nirxek potansiyel wekî pêşbînkerên xetereyê ne, ji mezinahiya nodule.
Nemaze, adenocarcinoma pişikê (LUAD) û kansera hucreya squamous (LUSC) celebên sereke yên kansera pişikê ya hucreya ne-piçûk (NSCLC) ne.Ji ber ku LUSC bi tundî bi karanîna tûtinê ve girêdayî ye47 û LUAD histolojiya herî gelemperî ya girêkên pişikê yên ku li ser ekrana CT-ê têne dîtin48 e, modela meya dabeşker bi taybetî ji bo nimûneyên adenokarcinoma qonaxa I hate çêkirin.Wang û hevkarên xwe her weha bal kişandin ser LUAD-ê û neh îmzeyên lîpîdê bi karanîna lîpîdomîk nas kirin da ku kansera pişê ya qonaxa destpêkê ji mirovên saxlem cuda bikin17.Me modela dabeşkerê ya heyî li ser 16 bûyerên qonaxa I LUSC û 74 nodulên benign ceriband û rastbûna pêşbîniya LUSC ya nizm (AUC 0.776) dît, ku pêşniyar dike ku LUAD û LUSC dibe ku xwediyê nîşanên metabolê yên xwe bin.Bi rastî, LUAD û LUSC di etiolojî, eslê biyolojîkî û xeletiyên genetîkî de cûda bûne49.Ji ber vê yekê, celebên din ên histolojiyê divê di nav modelên perwerdehiyê de ji bo tespîtkirina nifûsê ya kansera pişikê di bernameyên vekolînê de bêne bicîh kirin.
Li vir, me şeş rêyên ku bi gelemperî têne guheztin di adenokarcinoma pişikê de li gorî kontrolên saxlem û nodulên benign nas kirin.Xanthine û hypoxanthine metabolîtên hevpar ên riya metabolê ya purine ne.Li gorî encamên me, navberên ku bi metabolîzma purînê re têkildar in di serum an tevnên nexweşên bi adenokarsinoma pişikê de li gorî kontrolên saxlem an nexweşên di qonaxa pêşdestpêkê de bi girîngî zêde bûne15,50.Zêdebûna asta xanthine û hîpoxanthine ya serumê dibe ku anabolîzma ku ji hêla hucreyên kanserê yên bi lez belav dibin nîşan bide.Nerêkûpêkkirina metabolîzma glukozê nîşanek naskirî ya metabolîzma penceşêrê ye51.Li vir, me di koma LA de li gorî koma HC û BN zêdebûnek girîng a pirûvate û lactate dît, ku bi raporên berê yên anormaliyên rêça glycolîtîk re di profîlên metabolomê yên serum ên nexweşên kansera pişikê ya ne-biçûk (NSCLC) û kontrolên saxlem.encam lihevhatî ne52,53.
Ya girîng, me têkiliyek berevajî di navbera metabolîzma pyruvate û trîptofanê de di sermaya adenokarcinoma pişikê de dît.Asta trîptofanê ya serumê di koma LA de li gorî koma HC an BN kêm bû.Balkêş e, lêkolînek mezin a berê ya ku bi hevrêzek pêşeroj ve hatî bikar anîn dît ku astên nizm ên trîptofanê yên gerokî bi zêdebûna xetera kansera pişikê re têkildar bûn 54 .Tryptophan asîdek amînî ya bingehîn e ku em bi tevahî ji xwarinê distînin.Em encam didin ku kêmbûna trîptofanê ya serumê di adenokarcinoma pişikê de dibe ku kêmbûna bilez a vê metabolîtê nîşan bide.Baş tê zanîn ku hilbera dawî ya katabolîzma trîptofanê bi riya riya kynurenine çavkaniya de novo NAD + senteza ye.Ji ber ku NAD + di serî de bi riya xilaskirinê ve tê hilberandin, girîngiya NAD + di metabolîzma trîptofanê de di tenduristî û nexweşiyê de dimîne ku were destnîşankirin46.Analîza me ya databasa TCGA destnîşan kir ku vegotina veguhezkarê 7A5 (SLC7A5) di adenokarcinoma pişikê de li gorî kontrolên normal bi girîngî zêde bû û bi vegotina enzîma glîkolîtîk GAPDH re bi erênî ve girêdayî bû.Lêkolînên berê bi giranî li ser rola katabolîzma trîptofanê di tepisandina bersiva berevaniya antîtumor de sekinîn40,41,42.Li vir em destnîşan dikin ku astengkirina girtina trîptofanê ji hêla têkbirina SLC7A5 di hucreyên kansera pişikê de dibe sedema kêmbûna paşîn a asta NAD-a hucreyî û kêmbûna hevdem a çalakiya glycolîtîk.Bi kurtahî, lêkolîna me bingehek biyolojîkî ji bo guhertinên di metabolîzma serumê de ku bi veguherîna xirab a adenocarcinoma pişikê ve girêdayî ye peyda dike.
Mutasyonên EGFR di nexweşên bi NSCLC de mutasyonên ajokerê herî gelemperî ne.Di lêkolîna me de, me dît ku nexweşên bi mutasyona EGFR (n = 41) profîlên metabolê yên giştî yên mîna nexweşên bi EGFR-ya çolê (n = 31) bûn, her çend me di nexweşên acîlkarnîtîn de asta serumê ya hin nexweşên mutant EGFR kêm dît.Fonksiyona damezrandî ya acylcarnitines ew e ku komên acyl ji sîtoplazmayê di nav matrixê mîtokondrî de veguhezîne, ku rê li ber oksîdasyona asîdên rûn digire ku enerjiyê hilberîne 55.Bi vedîtinên me re hevaheng, lêkolînek vê dawîyê di heman demê de profîlên metabolê yên wekhev ên di navbera EGFR mutant û EGFR tîmorên çolê yên çolê de bi analîzkirina metaboloma gerdûnî ya 102 nimûneyên tevna adenokarsinoma pişikê nas kir50.Balkêş e, naveroka acylcarnitine jî di koma mutant EGFR de hate dîtin.Ji ber vê yekê, gelo guheztinên di astên acylcarnitine de guheztinên metabolîk ên EGFR-ê û rêyên molekulî yên bingehîn nîşan didin dibe ku hêjayî lêkolînek din bin.
Di encamê de, lêkolîna me ji bo tespîtkirina cihêreng a nodulên pişikê dabeşkerek metabolîk a serumê saz dike û karûbarek pêşniyar dike ku dikare nirxandina xetereyê xweşbîn bike û rêveberiya klînîkî ya li ser bingeha şanoya CT-ê hêsan bike.
Ev lêkolîn ji hêla Komîteya Ethîkê ya Nexweşxaneya Penceşêrê ya Zanîngeha Sun Yat-sen, Nexweşxaneya Yekemîn a Têkildar a Zanîngeha Sun Yat-sen, û Komîteya Ethîkê ya Nexweşxaneya Penceşêrê ya Zanîngeha Zhengzhou ve hate pejirandin.Di komên vedîtin û pejirandina navxweyî de, 174 sera ji kesên saxlem û 244 serma ji girêkên benignî ji kesên ku muayeneyên bijîjkî yên salane li Wezareta Kontrolkirin û Pêşîlêgirtinê ya Penceşêrê, Navenda Penceşêrê ya Zanîngeha Sun Yat-sen, û 166 girêkên benignî têne berhev kirin.serum.Adenokarsînomên pişikê yên qonaxa I ji Navenda Penceşêrê ya Zanîngeha Sun Yat-sen hatin berhev kirin.Di hevrêziya pejirandina derveyî de, 48 bûyerên girêkên benign, 39 bûyerên adenokarsinoma pişikê ya qonaxa I ji Nexweşxaneya Yekemîn a Têkildar a Zanîngeha Sun Yat-sen, û 24 bûyerên adenokarsinoma pişikê ya qonaxa I ji Nexweşxaneya Penceşêrê ya Zhengzhou hebûn.Navenda Penceşêrê ya Zanîngeha Sun Yat-sen di heman demê de 16 bûyerên penceşêra pişikê ya hucreya squamous qonaxa I berhev kir da ku hêza tespîtkirinê ya dabeşkera metabolîk a sazkirî biceribîne (taybetmendiyên nexweş di Tabloya Pêvek 5 de têne destnîşan kirin).Nimûneyên ji koma keşfê û hevrêziya pejirandina navxweyî di navbera Çile 2018 û Gulana 2020 de hatin berhev kirin. Nimûneyên ji bo hevrêziya pejirandina derveyî di navbera Tebax 2021 û Cotmeha 2022 de hatin berhev kirin. cohort.Tîma Vedîtinê û Tîma Vekolîna Navxweyî.Zayenda beşdaran li gorî xwe-raporê hate diyarkirin.Ji hemû beşdaran razîbûna agahdar hat girtin û tu berdêl nehat dayîn.Mijarên bi nodulên benignî yên wan bûn ku di dema analîzê de di navbera 2 û 5 salan de xalek CT-ya CT-ê ya bi îstîqrar hebû, ji xeynî 1 dozê ji nimûneya pejirandina derveyî, ya ku berî emeliyatê hate berhev kirin û ji hêla hîstopatolojiyê ve hate teşhîs kirin.Ji bilî bronşîtê kronîk.Bûyerên adenokarsinoma pişikê berî vekêşana pişikê hatin berhev kirin û bi teşhîsa patholojîk ve hatin pejirandin.Mînakên xwîna rojiyê di lûleyên veqetandina serumê de bêyî antîkoagulantan hatin berhev kirin.Nimûneyên xwînê 1 saetê li germahiya odeyê hatin girtin û dûv re li 2851 × g ji bo 10 hûrdeman li 4 ° C santrîfuj kirin da ku supernatant serumê were berhev kirin.Alîqotên serumê heta ku metabolîtan derxistin di -80°C de hatin cemidandin.Beşa Pêşîlêgirtina Penceşêrê û Muayeneya Bijîjkî ya Navenda Penceşêrê ya Zanîngeha Sun Yat-senê ji 100 xêrxwazên saxlem, ku di nav wan de hejmareke wekhev mêr û jinên 40-55 salî jî hene, serumek berhev kir.Berhevokên wekhev ên her nimûneyên donor hatin tevlihev kirin, hewza encam hate dabeş kirin û di -80 °C de hate hilanîn.Têkeliya serumê wekî materyalê referansê ji bo kontrolkirina kalîteyê û standardkirina daneyê hate bikar anîn.
Serum û nimûneyên ceribandinê yên referansê hatin qelandin û metabolîtan bi rêbazek derxistina hevgirtî (MTBE / metanol / av) 56 hatin derxistin.Bi kurtasî, 50 μl serum bi 225 μl metanolê qeşa-sar û 750 μl methyl tert-butyl ether (MTBE) ya qeşa-sar hate tevlihev kirin.Tevlîhevê bihejînin û 1 saetê li ser cemedê bihêlin.Dûv re nimûn hatin tevlihev kirin û bi 188 μl ava MS-pola ku standardên hundurîn (13C-lactate, 13C3-pyruvate, 13C-methionine, û 13C6-îzoleucîn, ku ji Laboratorên Isotope ya Cambridge hatî kirîn) ve tê tevlihev kirin.Dûv re tevlihev li 15,000 × g ji bo 10 hûrdeman li 4 °C hate santrîfuj kirin, û qonaxa jêrîn ji bo analîza LC-MS di modên erênî û neyînî de di nav du tuban de (her 125 μL) hate veguheztin.Di dawiyê de, nimûne di koncentratorek valahiya bilez de heya ziwabûnê hate rijandin.
Metabolîtên hişkkirî di 120 μl 80% acetonitrile de ji nû ve hatin çêkirin, 5 hûrdeman dorve kirin, û li 15,000 × g ji bo 10 hûrdeman li 4 °C santrîfuj kirin.Supernatants ji bo lêkolînên metabolomîkê di nav fîşekên qehweyî yên qehweyî yên bi mîkro-insertan de hatin veguheztin.Analîzên metabolomîk ên nehedefkirî li ser platformek kromatografiya şil-berbiçav-birêvejoya bilind (UPLC-HRMS).Metabolît bi karanîna pergalek Dionex Ultimate 3000 UPLC û stûnek ACQUITY BEH Amide (2.1 × 100 mm, 1.7 μm, Av) hatin veqetandin.Di moda ionê ya erênî de, qonaxên mobîl 95% (A) û 50% acetonitrile (B) bûn, her yek 10 mmol / L acetate ammonium û 0.1% asîda formîk heye.Di moda neyînî de, qonaxên mobîl A û B bi rêzê 95% û 50% acetonitrile, her du qonax 10 mmol/L amonyum acetate, pH = 9 heye. Bernameya gradient wiha bû: 0-0.5 min, 2% B;0,5-12 min, 2-50% B;12-14 min, 50-98% B;14-16 min, 98% B;16–16.1.min, 98 -2% B;16.1-20 min, 2% B. Stûna li 40 ° C û nimûne li 10 ° C di autosampler de hate parastin.Rêjeya herikînê 0,3 ml/min, qebareya derzîlêdanê 3 μl bû.Spectrometerek girseyî ya Q-Exactive Orbitrap (Thermo Fisher Scientific) bi çavkaniyek ionîzasyona elektrospray (ESI) di moda şopandina tevahî de hate xebitandin û bi moda çavdêriya ddMS2 re hate xebitandin da ku hêjmarên mezin ên daneyê berhev bike.Parametreyên MS bi vî rengî hatine danîn: voltaja spreyê +3,8 kV/- 3,2 kV, germahiya kapilarê 320°C, gaza parastinê 40 arb, gaza alîkar 10 arb, germahiya sobeyê 350°C, rêjeya şopandinê 70-1050 m/h, çareseriyê.70 000. Daneyên bi karanîna Xcalibur 4.1 (Thermo Fisher Scientific) hatin bidestxistin.
Ji bo nirxandina qalîteya daneyê, nimûneyên kontrolkirina kalîteya hevgirtî (QC) bi rakirina 10 μL aliqutên supernatant ji her nimûneyê hatin çêkirin.Şeş derziyên nimûneyên kontrolkirina kalîteyê di destpêka rêzika analîtîk de hatin analîz kirin da ku aramiya pergala UPLC-MS binirxînin.Dûv re nimûneyên kontrolkirina kalîteyê bi periyodîk di nav komê de têne danîn.Hemî 11 beşên nimûneyên serumê yên di vê lêkolînê de ji hêla LC-MS ve hatin analîz kirin.Parçeyên tevliheviya serumê ya ji 100 xêrxwazên saxlem wekî materyalê referansê di beşên têkildar de hatin bikar anîn da ku pêvajoya derxistinê bişopînin û ji bo bandorên hevîrê-heval rast bikin.Li Navenda Metabolomîkê ya Zanîngeha Sun Yat-senê analîza metabolomîkî ya nehedeftî ya hevrêza vedîtinê, hevrêza pejirandina hundurîn, û hevrêza pejirandina derveyî hate kirin.Laboratoriya derveyî ya Navenda Analîz û Testkirina Teknolojiyê ya Zanîngeha Guangdong di heman demê de 40 nimûne ji hevrêziya derveyî analîz kir da ku performansa modela dabeşker biceribîne.
Piştî derxistin û vesazkirinê, pîvana bêkêmasî ya metabolîtên serumê bi karanîna spektrometriya girseyî ya kromatografiya şil-tandem (Agilent 6495 sê çarpolê) bi çavkaniyek ionîzasyona elektrospray (ESI) di moda şopandina reaksiyonê ya piralî (MRM) de bi performansa ultra-bilind hate pîvandin.Stûnek ACQUITY BEH Amide (2,1 × 100 mm, 1,7 μm, Av) ji bo veqetandina metabolîtan hate bikar anîn.Qonaxa mobîl ji% 90 (A) û 5% acetonitrile (B) bi 10 mmol / L ammonium acetate û 0.1% çareseriya ammonia pêk tê.Bernameya gradient wiha bû: 0-1,5 min, 0% B;1,5-6,5 min, 0-15% B;6,5-8 min, 15% B;8–8,5 min, 15%–0% B;8,5-11,5 min, 0% B.Stûn di 40 °C de û nimûne di 10 °C de di otosamplerê de hate parastin.Rêjeya herikînê 0,3 mL/min û qebareya derzîlêdanê 1 μL bû.Parametreyên MS bi vî rengî hatin danîn: voltaja kapilarê ± 3,5 kV, zexta nebulîzerê 35 psi, herikîna gazê ya qalikê 12 l/min, germahiya gaza qalikê 350 °C, germahiya gaza zuwakirinê 250 °C, û herikîna gaza zuwakirinê 14 l/min.Veguheztinên MRM yên trîptofan, pyruvate, lactate, hîpoxanthine û xanthine 205.0-187.9, 87.0-43.4, 89.0-43.3, 135.0-92.3 û 151.0-107 bûn.9 bi rêzê ve.Daneyên bi karanîna Mass Hunter B.07.00 (Teknolojiyên Agilent) hatin berhev kirin.Ji bo nimûneyên serumê, trîptofan, pyruvate, lactate, hîpoxanthine, û xanthine bi karanîna kelûpelên kalibrasyonê yên çareseriyên tevliheviya standard têne hejmartin.Ji bo nimûneyên hucreyê, naveroka trîptofanê li gorî standarda hundurîn û girseya proteîna hucreyê hate normalîze kirin.
Derxistina pezê (m/z û dema ragirtinê (RT)) bi karanîna Compound Discovery 3.1 û TraceFinder 4.0 (Thermo Fisher Scientific) hate kirin.Ji bo rakirina cûdahiyên potansiyel ên di navbera beşan de, her lûtkeya karakterîstîkî ya nimûneya ceribandinê bi lûtkeya karakterîstîkî ya materyalê referansê ji heman komê ve hate dabeş kirin da ku pirbûna têkildar were bidestxistin.Veguheztinên standard ên têkildar ên standardên hundurîn ên berî û piştî standardkirinê di Tabloya Pêvek 6 de têne xuyang kirin. Cûdahiyên di navbera her du koman de bi rêjeya vedîtina derewîn (FDR<0.05, testa rêza îmzekirî ya Wilcoxon) û guherîna qat (>1.2 an <0.83) ve hatine destnîşan kirin.Daneyên MS-ê yên xav ên taybetmendiyên derxistinê û daneyên MS-ê yên serum-serastkirî yên referansê bi rêzê di Daneyên Pêvek 1 û Daneyên Pêvekirî 2 de têne destnîşan kirin.Annotation peak li ser bingeha çar astên diyarkirî yên nasnameyê hate kirin, di nav de metabolîtên naskirî, pêkhateyên berbiçavkirî, çînên pêkhatî yên berbiçav, û pêkhateyên nenas 22.Li ser bingeha lêgerînên databasê yên li Compound Discovery 3.1 (mzCloud, HMDB, Chemspider), pêkhateyên biyolojîkî yên bi MS/MS standardên pejirandî an annotasyonên rastîn ên lihevhatî li mzCloud (nûçe > 85) an Chemspider di dawiyê de wekî navbeynkar di navbera metaboloma cûda de hatin hilbijartin.Ji bo her taybetmendiyê lûtkeya şîrovekirinê di Daneyên Pêvek 3 de cih digirin. MetaboAnalyst 5.0 ji bo analîza yekrengî ya pirbûna metabolîtê ya normal-normalkirî hate bikar anîn.MetaboAnalyst 5.0 di heman demê de analîza dewlemendkirina rêça KEGG-ê li ser bingeha metabolîtên girîng ên cûda nirxand.Analîza pêkhateya bingehîn (PCA) û analîza cihêkar a çarçikên herî kêm qismî (PLS-DA) bi karanîna pakêta nermalava ropls (v.1.26.4) bi normalîzekirina stackê û pîvandina otomatîkî hate analîz kirin.Modela biyomarkera metabolîtê ya çêtirîn ji bo pêşbînkirina nexweşiya nodulê bi karanîna regresyona lojîstîkî ya binary bi piçûkbûna mutleq û operatorê hilbijartinê hate afirandin (LASSO, pakêta R v.4.1-3).Performansa modela cihêkar a di berhevokên tespîtkirin û pejirandinê de bi texmînkirina AUC-ê li ser bingeha analîza ROC-ê li gorî pakêta pROC (v.1.18.0.) hate destnîşan kirin.Rêjeya îhtîmala çêtirîn li ser bingeha herî zêde nîşaneya Youden a modelê (hesasiyet + taybetmendî - 1) hate bidestxistin.Nimûneyên bi nirxan kêmtir an mezintir dê bi rêzê ve wekî nodulên benign û adenokarcinoma pişikê bêne pêşbînî kirin.
Hucreyên A549 (#CCL-185, Koleksiyona Çandî ya Tîpa Amerîkî) di navgîniya F-12K de ku %10 FBS-ê vedihewîne, hatin mezin kirin.Rêzên RNA (shRNA) yên porê kurt ên ku SLC7A5 û kontrolek nehedefdar (NC) dikin hedef, ketin nav vektora lentîviral pLKO.1-puro.Rêzên antîsens ên shSLC7A5 wiha ne: Sh1 (5'-GGAGAAACCTGATGAACAGTT-3'), Sh2 (5'-GCCGTGGACTTCGGGAACTAT-3').Antîkorên SLC7A5 (# 5347) û tubulîn (# 2148) ji Teknolojiya Signaling Cell hatin kirîn.Ji bo analîza blotê ya rojavayî antîbodên SLC7A5 û tubulin di navberek 1:1000 de hatin bikar anîn.
Testa Stresê ya Glycolytic Seahorse XF asta asîdbûna derveyî hucreyî (ECAR) dipîve.Di azmûnê de, glukoz, oligomycin A, û 2-DG bi rêkûpêk hatin rêvebirin da ku kapasîteya glycolîtîk a hucreyê wekî ku ji hêla ECAR ve hatî pîvandin ceribandin.
Hucreyên A549 ên ku bi kontrola ne-armanc (NC) û shSLC7A5 (Sh1, Sh2) ve hatine veguheztin bi şev di firaxên bi pîvana 10 cm de hatin veguheztin.Metabolîtên hucreyê bi 1 ml metanolê 80% sar-qeşayê hatin derxistin.Hucreyên di nav çareseriya metanolê de hatin qut kirin, di nav boriyek nû de hatin berhev kirin, û li 15,000 × g ji bo 15 hûrdeman li 4 ° C santrîfuj kirin.800 µl supernatant berhev bikin û bi karanîna koncentratorek valahiya bilez hişk bikin.Dûv re pelên metabolîtên hişkkirî ji bo asta trîptofanê bi karanîna LC-MS/MS wekî ku li jor hatî destnîşan kirin têne analîz kirin.Asta NAD (H) ya hucreyî ya di hucreyên A549 de (NC û shSLC7A5) bi karanîna kîtek rengîniya NAD+/NADH ya hêjmar (# K337, BioVision) li gorî rêwerzên çêker hate pîvandin.Asta proteînê ji bo her nimûneyê hate pîvandin da ku mîqdara metabolîtan normal bike.
Ji bo pêşîlêgirtina mezinahiya nimûneyê tu rêbazên îstatîstîkî nehatin bikar anîn.Lêkolînên metabolomîk ên berê yên ku ji bo vedîtina biyomarker15,18 hatine armanc kirin, ji bo destnîşankirina mezinahiyê wekî pîvan hatine hesibandin, û li gorî van raporan, nimûneya me têr bû.Tu nimûne ji kolektîfên lêkolînê nehatin derxistin.Nimûneyên serumê bi korfelaqî ji bo lêkolînên metabolomîkî yên nehedef li komek vedîtinê (306 bûyer, 74.6%) û komek pejirandina hundurîn (104 bûyer, 25.4%) hatin veqetandin.Di heman demê de me bi korfelaqî 70 bûyer ji her komê ji berhevoka vedîtinê ji bo lêkolînên metabolomîkî yên armanckirî hilbijart.Di dema berhevkirin û analîzkirina daneya LC-MS de vekoler ji peywira komê kor bûn.Analîzên îstatîstîkî yên daneyên metabolomîk û ceribandinên hucreyê di beşên Encam, Rêbaz, û Rêbazên têkildar de têne diyar kirin.Pîvankirina trîptofanê ya hucreyî, NADT, û çalakiya glycolytic sê caran serbixwe bi encamên yeksan re hate kirin.
Ji bo bêtir agahdarî di derbarê sêwirana lêkolînê de, li Serpêhatiya Rapora Portfolio ya Xwezayî ku bi vê gotarê ve girêdayî ye, bibînin.
Daneyên xav ên MS-ê yên taybetmendiyên derxistin û daneya MS-ya normalkirî ya seruma referansê bi rêzê di Daneyên Pêvek 1 û Daneyên Pêvek 2 de têne destnîşan kirin.Şîrovekirinên lûtkeyê yên ji bo taybetmendiyên cihêreng di Daneyên Pêvek 3 de têne pêşkêş kirin. Daneyên LUAD TCGA dikare ji https://portal.gdc.cancer.gov/ were daxistin.Daneyên têketinê ji bo xêzkirina grafîkê di daneyên çavkaniyê de têne peyda kirin.Daneyên çavkaniyê ji bo vê gotarê têne peyda kirin.
Koma Lêkolîna Nîşandana Pişikê ya Neteweyî, hwd. Kêmkirina mirina penceşêra pişikê bi tomografya kompîturî ya bi dozek kêm.Bakurê Îngilîstanê.J. Med.365, 395-409 (2011).
Kramer, BS, Berg, KD, Aberle, DR û Pêxember, Nîşandana penceşêra pişikê ya PC-ê bi karanîna CT-ya helîkal-doza kêm: Encamên ji Lêkolîna Nîşandana Pişikê ya Neteweyî (NLST).J. Med.Screen 18, 109–111 (2011).
De Koning, HJ, et al.Kêmkirina mirina penceşêra pişikê bi vekolînek CT-ya volumetric di ceribandinek rasthatî de.Bakurê Îngilîstanê.J. Med.382, 503–513 (2020).
Dema şandinê: Sep-18-2023