Хисапланган томография (КТ) белән билгеләнгән үпкә төймәләренә дифференциаль диагностика клиник практикада кыенлык булып кала.Монда без 480 серум үрнәгенең глобаль метаболомасын характерлыйбыз, шул исәптән сәламәт контроль, үпкә бизәкләре, I этап үпкә аденокарциномасы.Аденокарциномалар уникаль метаболомик профильләр күрсәтәләр, ә яхшы нодуллар һәм сәламәт кешеләр метаболомик профильләрдә охшаш.Табыш төркемендә (n = 306), яхшы һәм яман шешләрне аеру өчен 27 метаболитлар җыелмасы билгеләнде.Эчке тикшерү (n = 104) һәм тышкы тикшерү (n = 111) төркемнәрендәге дискриминацион модельнең AUC тиешенчә 0.915 һәм 0.945 иде.Wayл анализы үпкә аденокарциномы зарарындагы триптофанның кимүе белән бәйле гликолитик метаболитларның артуын ачыклады, һәм триптофан алу үпкә яман шеш күзәнәкләрендә гликолизга ярдәм итә.Безнең тикшерү КТ тарафыннан ачыкланган үпкә башы куркынычын бәяләүдә серум метаболиты биомаркерларының кыйммәтенә басым ясый.
Рак авырулары өчен исән калу дәрәҗәсен яхшырту өчен иртә диагностикалау бик мөһим.АКШның үпкә яман шешен тикшерү сынаулары (NLST) һәм Европа NELSON тикшеренүләре күрсәткәнчә, аз дозалы исәпләнгән томография (LDCT) белән тикшерү куркыныч төркемнәрдә үпкә яман шешенең үлемен сизелерлек киметергә мөмкин.Lпкә яман шешен тикшерү өчен LDCT киң кулланылганнан бирле, асимптоматик үпкә төеннәренең очраклы радиографик ачышлары очраклары 4 артуын дәвам итә.Monпкә төймәләре диаметры 5 см га кадәр булган фокаль ачыклык дип билгеләнәләр.Начарлык ихтималын бәяләүдә һәм LDCT'да очраклы рәвештә табылган үпкә башлары белән эш итүдә без кыенлыклар белән очрашабыз.КТ чикләүләре еш тикшерүләргә һәм ялган-позитив нәтиҗәләргә китерергә мөмкин, кирәксез интервенциягә һәм чиктән тыш дәвалануга китерә6.Шуңа күрә, үпкә яман шешен беренче этапта дөрес ачыклау һәм иң яхшы нодулларны дифференциацияләү өчен ышанычлы һәм файдалы биомарклар эшләргә кирәк.
Канга комплекслы молекуляр анализ (серум, плазма, периферик кан мононуклеар күзәнәкләре), шул исәптән геномика, протеомика яки ДНК метилизациясе 8,9,10, үпкә яман шеш авыруы өчен диагностик биомарклар табуга кызыксыну артты.Шул ук вакытта метаболомика алымнары кәрәзле соңгы продуктларны үлчәяләр, алар эндоген һәм экзоген хәрәкәтләр тәэсирендә, шуңа күрә авырулар башлануны һәм нәтиҗәләрен фаразлау өчен кулланыла.Сыек хроматография-тандем масса спектрометриясе (LC-MS) - югары сизгерлеге һәм зур динамик диапазоны аркасында метаболомиканы өйрәнү өчен киң кулланылган ысул, ул төрле физик-химик үзлекләр белән метаболитларны каплый ала11,12,13.Плазма / сарумның глобаль метаболомик анализы үпкә яман шеш авыруы диагнозы белән бәйле биомаркерларны ачыклау өчен кулланылса да, дәвалау эффективлыгы 14, зарарлы һәм яман үпкә төеннәрен аеру өчен 18 сарум метаболит классификаторы күп өйрәнелергә тиеш.- массив тикшеренүләр.
Аденокарсинома һәм сквамлы күзәнәк карсиномасы - кечкенә үпкә яман шешенең (NSCLC) ике төп төре.Төрле КТ тикшерүләре аденокарциномның үпкә яман шешенең иң таралган гистологик төре булуын күрсәтә1,19,20,21.Бу тикшеренүдә без ультра эшлекле сыек хроматография-югары резолюцияле масса спектрометриясен (UPLC-HRMS) кулландык, барлыгы 695 серум үрнәгендә метаболомика анализы ясадык, шул исәптән сәламәт контроль, яхшы үпкә төеннәре, һәм CT ачыкланган ≤3 см.I этап аденокарциномы өчен скринка.Без үпкә аденокарциномын яхшы нодуллардан һәм сәламәт контрольдән аеручы зарарлы метаболитлар панелен ачыкладык.Wayлны баету анализы шуны күрсәтте: антималь триптофан һәм глюкоза метаболизмы үпкә аденокарциномасында гадәти үзгәрешләр, яхшы нодуллар һәм сәламәт контроль белән чагыштырганда.Ниһаять, без LDCT тарафыннан ачыкланган яман һәм яхшы үпкә төймәләрен аеру өчен югары спецификация һәм сизгерлек белән зарар метаболик классификаторын булдырдык һәм расладык, бу эре дифференциаль диагностика һәм рискны бәяләүдә булыша ала.
Хәзерге тикшеренүдә, җенес һәм яшькә туры килгән серум үрнәкләре ретроспектив рәвештә 174 сәламәт контрольдән, 292 пациент үпкә башы һәм 229 пациент I үпкә аденокарциномы белән тупланган.695 предметның демографик характеристикалары өстәмә таблицада күрсәтелгән.
1а рәсемдә күрсәтелгәнчә, барлыгы 480 серум үрнәге, шул исәптән 174 сәламәт контроль (HC), 170 яхшы нодул (BN), һәм 136 этап I үпкә аденокарциномы (LA) үрнәкләре Кояш Ят-Сен Университеты онкология үзәгендә җыелган.Ультра эшлекле сыек хроматография-югары резолюцияле масса спектрометриясен (UPLC-HRMS) кулланып, максатсыз метаболомик профиль өчен ачыш когорты.Өстәмә рәсемдә күрсәтелгәнчә, LA һәм HC, LA һәм BN арасында дифференциаль метаболитлар классификация моделен булдыру һәм дифференциаль юл анализын ачыклау өчен билгеләнде.Кояш Ят-Сен Университеты онкология үзәге туплаган 104 үрнәк һәм башка ике больница җыйган 111 үрнәк тиешенчә эчке һәм тышкы тикшерү үткәрелде.
Ультра эффектив сыек хроматография-югары резолюцияле масса спектрометриясен (UPLC-HRMS) кулланып, глобаль метаболомика анализы ясаган ачыш когортында халыкны өйрәнү.b Сәламәтлек контроле (HC, n = 174), яхшы нодуллар (BN, n = 170), һәм I этап үпкәсе аденокарсиномасын кертеп, өйрәнү когортыннан 480 серум үрнәгенең гомуми метаболомасының өлешчә кечкенә квадрат дискриминацион анализы (PLS-DA). (Лос-Анджелес, n = 136).+ ESI, уңай электроспрай ионлаштыру режимы, -ESI, тискәре электроспрай ионлаштыру режимы.c - e ике төркемдә бик күп төрле булган метаболитлар (ике койрыклы Уилкоксон имзаланган дәрәҗә тесты, ялган табыш дәрәҗәсе көйләнгән p бәясе, ФДР <0.05) кызыл (катлау үзгәреше> 1,2) һәм зәңгәр (катлау үзгәреше <0.83) .) вулкан графикасында күрсәтелгән.f Иерархик кластерлау җылылык картасы LA һәм BN арасында аңлатма метаболитлары санында зур аермаларны күрсәтә.Чыганак мәгълүматлары чыганак файллары формасында бирелә.
Ачыклау төркемендәге 174 HC, 170 BN һәм 136 LA серум метаболомасы UPLC-HRMS анализы ярдәмендә анализланган.Без башта күрсәтәбез, сыйфат контроле (QC) үрнәкләре кластер күзәтелмәгән төп компонент анализы (PCA) моделенең үзәгендә, хәзерге өйрәнүнең тотрыклылыгын раслый (өстәмә рәсем 2).
1-нче рәсемдә өлешчә кечкенә квадрат-дискриминацион анализда күрсәтелгәнчә, LA (B), LA һәм HC арасында уңай (+ ESI) һәм тискәре (−ESI) электроспрай ионлаштыру режимында ачык аермалар барлыгын ачыкладык. .изоляцияләнгән.Ләкин, + ESI һәм -ESI шартларында BN һәм HC арасында зур аермалар табылмады.
LA һәм HC арасында 382 дифференциаль үзенчәлек, LA һәм BN арасында 231 дифференциаль үзенчәлек, һәм BN һәм HC арасында 95 дифференциаль үзенчәлек таптык (Уилкоксон имзаланган дәрәҗә тесты, FDR <0.05 һәм күп үзгәртү> 1,2 яки <0.83) (Рәсем .1c-e) )..Пикс тагын бер аңлатма (өстәмә мәгълүмат 3) мәгълүмат базасына (mzCloud / HMDB / Chemspider китапханәсе) m / z кыйммәте, тоту вакыты һәм масса спектрын эзләү (методлар бүлегендә тасвирланган детальләр) 22 белән аңлатылды.Ниһаять, муллыкта зур аермалар булган 33 һәм 38 аннотацияләнгән метаболитлар LA белән BN (рәсем 1ф һәм өстәмә таблица 2) һәм LA белән HC (өстәмә рәсем 3 һәм өстәмә таблица 2) өчен ачыкланды.Моннан аермалы буларак, BN һәм HC (өстәмә таблица 2) муллыкта зур аермасы булган 3 метаболит ачыкланды, PLS-DAдагы BN һәм HC арасындагы охшашлыкка туры килә.Бу дифференциаль метаболитлар биохимикларның киң ассортиментын үз эченә ала (өстәмә рәсем 4).Бергә туплангач, бу нәтиҗәләр зарарлы метаболомада зур үзгәрешләр күрсәтә, алар үпкә яман шешенең яман шешен үзгәртә.Шул ук вакытта, BN һәм HC сарум метаболомасының охшашлыгы яхшы үпкә төймәләренең сәламәт кешеләр белән күп биологик үзенчәлекләрен уртаклаша алуын күрсәтә.Эпидермаль үсеш факторы рецепторы (EGFR) ген мутацияләренең үпкә аденокарциномы 23 типында киң таралганын исәпкә алып, без йөртүче мутацияләренең зарар метаболомасына тәэсирен ачыкларга тырыштык.Аннары үпкә аденокарцином төркемендә EGFR статусы булган 72 очракның гомуми метаболомик профилен анализладык.Кызык, без PCA анализында EGFR мутант пациентлары (n = 41) һәм кыргый типтагы пациентлар (n = 31) арасында чагыштырма профильләр таптык (өстәмә рәсем 5а).Ләкин, без 7 метаболитны ачыкладык, аларның күплеге EGFR мутациясе булган пациентларда кыргый типтагы EGFR пациентлары белән чагыштырганда зур үзгәрде (t тест, p <0.05 һәм катлау үзгәреше> 1,2 яки <0.83) (өстәмә рәсем 5б).Бу метаболитларның күпчелеге (7нең 5е) - аксилкарнитиннар, алар май кислотасын оксидлаштыру юлларында мөһим роль уйныйлар.
2-нче рәсемдә күрсәтелгән эш процессында күрсәтелгәнчә, нодул классификациясе өчен биомарклар иң аз абсолют кысу операторлары һәм LA (n = 136) һәм BN (n = 170) белән билгеләнгән 33 дифференциаль метаболитлар нигезендә алынган.Variзгәрешлеләрнең иң яхшы комбинациясе (LASSO) - бинар логистик регрессия моделе.Модельнең ышанычлылыгын сынау өчен ун тапкыр кросс-валидация кулланылды.Variзгәрешле сайлау һәм параметрларны регулярлаштыру λ24 параметры белән максимизация штрафы белән көйләнә.Глобаль метаболомика анализы дискриминацион модельнең классификация эшчәнлеген сынау өчен эчке тикшерү (n = 104) һәм тышкы тикшерү (n = 111) төркемнәрендә мөстәкыйль эшләнде.Нәтиҗәдә, ачышлар җыелмасындагы 27 метаболит иң зур уртача AUC кыйммәте булган иң яхшы дискриминацион модель итеп билгеләнде (2б рәсем), алар арасында 9 активлыкны арттырды, BN белән чагыштырганда LAда активлык 18 кимеде (2с рәсем).
Monпкә нодуласы классификаторы төзү өчен эш процессы, шул исәптән ачышлар җыелмасында сарум метаболитларының иң яхшы панелен сайлап алу, икеләтә логистик регрессия моделе ярдәмендә ун тапкыр кросс-валидация аша һәм эчке һәм тышкы тикшерү комплектларында прогнозлы эшне бәяләү.b Метаболик биомаркер сайлау өчен LASSO регрессия моделенең кросс-валидация статистикасы.Aboveгарыда бирелгән саннар бирелгән λда сайланган биомаркларның уртача санын күрсәтәләр.Кызыл нокталы сызык тиешле ламбдадагы уртача AUC кыйммәтен күрсәтә.Соры хата барлары минималь һәм максималь AUC кыйммәтләрен күрсәтәләр.Нокта сызыгы 27 сайланган биомаркер белән иң яхшы модельне күрсәтә.AUC, кабул итүченең эш характеристикасы (ROC) сызыгы астындагы мәйдан.c LA төркемендәге 27 сайланган метаболитның катлаулы үзгәреше, ачыш төркемендәге BN төркеме белән чагыштырганда.Кызыл багана - активлаштыру.Зәңгәр багана төшү.d - f кабул итүченең оператив характеристикасы (ROC) кәкреләр, ачышта, эчке һәм тышкы тикшерү комплектларында 27 метаболит комбинациясенә нигезләнеп, дискриминацион модельнең көчен күрсәтәләр.Чыганак мәгълүматлары чыганак файллары формасында бирелә.
Бу 27 метаболитның авыр регрессия коэффициентларына нигезләнеп фаразлау моделе ясалды (Өстәмә таблица 3).Бу 27 метаболитка нигезләнеп ROC анализы 0.933 кыйммәте (AUC) бәясе астында мәйдан китерде, ачыш төркеменең сизгерлеге 0,868, спецификасы 0,859 (2d рәсем).Шул ук вакытта, LA һәм HC арасындагы 38 аңлатма дифференциаль метаболитлар арасында 16 метаболитлар җыелмасы 0.802 сизгерлеге һәм 0.856 спецификасы белән 0.902 AUCга иреште (өстәмә рәсем 6а-с).Дифференциаль метаболитлар өчен төрле катлам үзгәрү чикләренә нигезләнгән AUC кыйммәтләре дә чагыштырылды.Классификация моделе LA һәм BN (HC) арасында аерма ясауда иң яхшы эшләгәнен таптык, катлам үзгәрү дәрәҗәсе 1,5 яки 2.0 белән 1,2 булганда (өстәмә рәсем 7а, б).27 метаболит төркеменә нигезләнгән классификация моделе тагын да эчке һәм тышкы кортларда расланган.Эчке тикшерү өчен AUC 0.915 (сизгерлек 0.867, спецификация 0.811) һәм тышкы тикшерү өчен 0.945 (сизгерлек 0.810, үзенчәлек 0.979) булган (2e рәсем, ф).Бер-бер артлы эффективлыкны бәяләү өчен, методлар бүлегендә күрсәтелгәнчә, тышкы лабораториядә тышкы когорттан 40 үрнәк анализланды.Классификация төгәллеге 0.925 AUCга иреште (өстәмә рәсем 8).Ungпкә сквамлы күзәнәк карсиномасы (LUSC) үпкә аденокарциномасыннан (LUAD) соң үпкә яман шешенең (NSCLC) икенче киң таралган төре, без шулай ук метаболик профильләрнең расланган потенциаль ярдәмен сынадык.BN һәм LUSC 16 очрак.LUSC һәм BN арасында дискриминация AUC 0.776 иде (өстәмә рәсем 9), бу LUAD һәм BN арасындагы дискриминация белән чагыштырганда начаррак сәләтне күрсәтә.
Тикшеренүләр күрсәткәнчә, КТ рәсемнәрендәге нодулларның зурлыгы яманлык ихтималы белән уңай корреляцияләнгән һәм нодулларны дәвалауның төп детеринанты булып кала25,26,27.NELSON скринк тикшерүенең зур когортыннан алынган мәгълүматларга анализ күрсәткәнчә, <5 мм төен булган предметларда яманлык куркынычы хәтта 28 төен булмаган предметларда охшаш.Шуңа күрә, КТ регуляр мониторинг таләп итә торган минималь зурлык Британия Торак җәмгыяте (БТС) тәкъдим иткәнчә 5 мм, Флейшнер җәмгыяте 29 тәкъдим иткәнчә 6 мм.Ләкин, 6 ммнан зуррак һәм билгеле булмаган яхшы үзенчәлекләрсез, билгеле булмаган үпкә төймәләре (IPN), клиник практикада бәяләү һәм идарә итүдә зур проблема булып кала 30,31.Алга таба без нодулның зурлыгы метаболомик имзаларга йогынты ясавын тикшердек, ачыштан һәм эчке тикшерү кортларыннан тупланган үрнәкләр кулланып.27 расланган биомаркерга игътибар итеп, без башта HC һәм BN суб-6 мм метаболомаларының PCA профильләрен чагыштырдык.Без HC һәм BN өчен күпчелек мәгълүмат нокталарының бер-берсенә охшаганын ачыкладык, бу ике төркемдә дә сарум метаболиты дәрәҗәсенең охшаш булуын күрсәтә (3а рәсем).Төрле зурлыктагы диапазон карталары BN һәм LAда сакланган (3б, с), ә 6–20 мм диапазонында яман һәм яхшы нодуллар арасында аерылу күзәтелә (3d рәсем).Бу когортта 0.927 AUC, спецификасы 0.868, 6 - 20 мм үлчәмдәге нодулаларның начарлыгын фаразлау өчен 0,820 сизгерлеге булган (3e рәсем, ф).Безнең нәтиҗәләр шуны күрсәтә: классификатор эре яман трансформация аркасында килеп чыккан метаболик үзгәрешләрне, нодул зурлыгына карамастан ала ала.
реклама 27 метаболитның метаболик классификаторы нигезендә күрсәтелгән төркемнәр арасында PCA профильләрен чагыштыру.CC һәм BN <6 мм.b BN <6 мм vs BN 6–20 мм.LA 20–20 мм белән LA 6–20 мм.g BN 6–20 мм һәм LA 6–20 мм.GC, n = 174;БН <6 мм, n = 153;BN 6–20 мм, n = 91;LA 6–20 мм, n = 89;LA 20–30 мм, n = 77.f Ихтималлык кыйммәтләре 6–20 мм үлчәмдәге нодуллар өчен логистик регрессия моделе нигезендә исәпләнде.Соры нокта сызыгы оптималь кисүне күрсәтә (0.455).Aboveгарыдагы саннар Лос-Анджелес өчен фаразланган очракларның процентын күрсәтә.Ике койрыклы Студент тестын кулланыгыз.PCA, төп компонент анализы.Кәкре астындагы AUC өлкәсе.Чыганак мәгълүматлары чыганак файллары формасында бирелә.
Алга таба тәкъдим ителгән яман шешне фаразлау моделенең эшләвен күрсәтү өчен дүрт үрнәк (44–61 яшь) охшаш үпкә башы зурлыгы (7–9 мм) сайланды (4а рәсем, б).Башлангыч скринкада, 1-нче очрак калькальләштерү белән каты нодул рәвешендә тәкъдим ителде, игелек белән бәйле үзенчәлек, ә 2-нче очрак билгесез өлешчә каты төймә булып күренде, яхшы характеристикалары юк.Өч раунд КТ тикшерүе күрсәткәнчә, бу очраклар 4 ел дәвамында тотрыклы булып калган, шуңа күрә алар яхшы нодуллар булып саналган (4а рәсем).КТ сериясен клиник бәяләү белән чагыштырганда, хәзерге классификатор моделе белән бер тапкыр атылган серум метаболиты анализы пробабилистик чикләүләр нигезендә бу яхшы нодулларны тиз һәм дөрес билгеләде (таблица 1).3б очракта рәсем 4б плевраль тарту билгеләре булган нодулны күрсәтә, бу еш яманлык белән бәйле32.4-нче очрак билгесез өлешчә каты төймә булып тәкъдим ителде, яхшы сәбәп юк.Бу очракларның барысы да классификатор моделе буенча зарарлы дип фаразланган (таблица 1).Ungпкә аденокарциномасын бәяләү үпкә резекция операциясеннән соң гистопатологик тикшерү белән күрсәтелде (4б рәсем).Тышкы тикшерү җыелмасы өчен метаболик классификатор 6 ммнан зуррак үпкә төймәләренең ике очракын төгәл фаразлый (өстәмә рәсем 10).
Ике очракның үпкәсенең охшаган тәрәзәсенең КТ рәсемнәре.1 очракта, КТ тикшерүе 4 елдан соң уң аскы лобда калькальләштерү белән 7 мм зурлыктагы тотрыклы каты нодуланы күрсәтте.2 очракта, КТ тикшерүе 5 елдан соң уң өске лобда диаметры 7 мм булган тотрыклы, өлешчә каты төймә ачты.b үпкәләрнең КТ тәрәзәсе рәсемнәре һәм үпкә резекциясенә кадәр I этап аденокарциномының ике этапындагы тиешле патологик тикшеренүләр.3 нче очракта плевраль тарту белән уң өске лобда диаметры 8 мм булган нодул ачылды.4-нче очракта сул өске лобда 9 мм зурлыктагы өлешчә каты пыяла төен ачылды.Гематоксилин һәм эозин (H&E) үпкә тукымасының буяу (масштаблы штрих = 50 μm) үпкә аденокарсиномасының акинар үсеш үрнәген күрсәтә.Уклар КТ рәсемнәрендә табылган түгәрәкләрне күрсәтәләр.H&E рәсемнәре - патолог тикшергән берничә (> 3) микроскопик кырның вәкиллекле образлары.
Бергә тупланганнан соң, безнең нәтиҗәләр үпкә төймәләренең дифференциаль диагностикасында зарарлы метаболит биомаркерларының потенциаль кыйммәтен күрсәтәләр, бу КТ тикшерүен бәяләгәндә кыенлыклар тудырырга мөмкин.
Тикшерелгән дифференциаль метаболит панельгә нигезләнеп, без зур метаболик үзгәрешләрнең биологик корреляцияләрен ачыкларга омтылдык.MetaboAnalyst тарафыннан KEGG юлын баету анализы ике төркем арасында 6 киң таралган үзгәртелгән юлны билгеләде (LA vs. HC һәм LA vs. BN, көйләнгән p ≤ 0,001, эффект> 0.01).Бу үзгәрешләр пируват метаболизмы, триптофан метаболизмы, ниасин һәм никотинамид метаболизмы, гликолиз, TCA циклы һәм пурин метаболизмы бозылу белән характерланды (5а рәсем).Аннары абсолют санлаштыру ярдәмендә зур үзгәрешләрне тикшерү өчен максатчан метаболомика эшләдек.Өч метаболит стандартларын кулланып, өчпочмаклы масса спектрометрия (QQQ) белән гадәттә үзгәртелгән юлларда уртак метаболитларны билгеләү.Метаболомиканы өйрәнүнең максатчан үрнәгенең демографик характеристикалары өстәмә таблицага кертелгән. Безнең глобаль метаболомика нәтиҗәләре буенча санлы анализ раслады, гипоксантин һәм ксантин, пируват һәм лактат LAда BN һәм HC белән чагыштырганда арткан (5б, с, б <0.05).Ләкин, бу метаболитларда BN һәм HC арасында зур аерма табылмады.
BEG һәм HC төркемнәре белән чагыштырганда, LA төркемендәге метаболитларның KEGG юлын баету анализы.Ике койрыклы Глобальтест кулланылды, һәм p кыйммәтләре Холм-Бонферрони ысулы ярдәмендә көйләнде (p ≤ 0,001 һәм эффект зурлыгы> 0.01).b - d Гипоксантин, ксантин, лактат, пируват, һәм триптофан дәрәҗәләрен күрсәтүче скрипка участоклары LC-MS / MS белән билгеләнгән (төркемгә n = 70).Ак һәм кара нокталы сызыклар уртача һәм квартилны күрсәтәләр.e Скрипка сюжеты LUAD-TCGA мәгълүматлар базасында үпкә аденокарсиномасында (n = 513) SLC7A5 һәм QPRT нормальләштерелгән Log2TPM (миллионга транскрипцияләр) күрсәтә.Ак тартма парлар арасындагы диапазонны, үзәктә горизонталь кара сызыкны, ә сандыктан сузылган вертикаль кара сызык 95% ышаныч интервалын (CI) күрсәтә.f Pearson корреляция сюжеты SLC7A5 һәм GAPDH үпкә аденокарсиномасында (n = 513) һәм TCGA мәгълүматлар базасында үпкә тукымасында (n = 59).Соры мәйдан 95% CIны күрсәтә.r, Пирсон корреляция коэффициенты.g A549 күзәнәкләрендәге нормальләштерелгән кәрәзле триптофан дәрәҗәсе LC-MS / MS белән билгеләнгән билгеле булмаган shRNA контроле (NC) һәм shSLC7A5 (Sh1, Sh2) белән күчерелгән.Groupәр төркемдә биш биологик бәйсез үрнәккә статистик анализ бирелгән.h A549 күзәнәкләрендәге NADt (гомуми NAD, шул исәптән NAD + һәм NADH) күзәнәк дәрәҗәләре һәм SLC7A5 A549 күзәнәкләре (Sh1, Sh2).Groupәр төркемдә өч биологик бәйсез үрнәккә статистик анализ бирелгән.i A549 күзәнәкләренең гликолитик активлыгы SLC7A5 бәрелү алдыннан һәм аннан соң күзәнәктән тыш кислоталау дәрәҗәсе (ECAR) белән үлчәнде (төркемгә n = 4 биологик бәйсез үрнәк).2-ДГ, 2-дезокси-Д-глюкоза.Ике койрыклы Студент тесты (b - h) кулланылды.(G - i), хаталар барлары уртача ± SDны күрсәтәләр, һәр эксперимент өч тапкыр мөстәкыйль башкарылды һәм нәтиҗәләр охшаш иде.Чыганак мәгълүматлары чыганак файллары формасында бирелә.
LA группасында үзгәртелгән триптофан метаболизмасының мөһим йогынтысын исәпкә алып, без QQQ кулланып HC, BN, LA төркемнәрендәге серум триптофан дәрәҗәсен бәяләдек.Без таптык, триптофан LA яки HC яки BN белән чагыштырганда кимегән (p <0,001, рәсем 5d), бу алдагы нәтиҗәләргә туры килә, үпкә яман шеш авыруларында триптофан әйләнеше контроль төркемнең сәламәт контроленә караганда түбәнрәк. , 35.PET / CT траксеры 11C-метил-Л-триптофан кулланган тагын бер тикшеренүдә ачыкланганча, үпкә яман тукымасында триптофан сигналын тоту вакыты яхшы тән җәрәхәтләре яки гадәти тукымалар белән чагыштырганда сизелерлек арткан36.Без фаразлыйбыз, LA серумындагы триптофанның кимүе үпкә яман шеш күзәнәкләренең актив триптофан алуын чагылдырырга мөмкин.
Триптофан катаболизмының кинуренин юлының соңгы продукты NAD + 37,38 булганы билгеле, бу гликолизда 1,3-бисфосфоглицерат белән гликеральдегид-3-фосфат реакциясе өчен мөһим субстрат.Элеккеге тикшеренүләр триптофан катаболизмының иммун көйләүдәге роленә юнәлтелгән булса да, без хәзерге тикшерүдә күзәтелгән триптофан дизрегуляциясе һәм гликолитик юллар арасындагы үзара бәйләнешне ачыкларга тырыштык.Солут ташучы гаилә 7 әгъзасы 5 (SLC7A5) триптофан ташучы 43,44,45.Кинолин кислотасы фосфорибосилтрансфераз (QPRT) - кинуренин юлының аскы агымында урнашкан фермент, ул квинолин кислотасын NAMN46га әйләндерә.LUAD TCGA мәгълүматлар базасын тикшерү ачыклады, SLC7A5 һәм QPRT шеш тукымасында гадәти тукымалар белән чагыштырганда шактый көйләнгән (5e рәсем).Бу үсеш I һәм II этапларда, шулай ук үпкә аденокарциномасының III һәм IV этапларында күзәтелә (өстәмә рәсем 11), бу туморигенез белән бәйле триптофан метаболизмасында иртә бозуларны күрсәтә.
Өстәвенә, LUAD-TCGA мәгълүматлар базасы рак авырулары үрнәкләрендә SLC7A5 һәм GAPDH mRNA экспрессиясе арасында уңай бәйләнеш күрсәтте (r = 0.45, p = 1.55E-26, рәсем 5ф).Моннан аермалы буларак, үпкә тукымасында мондый ген имзалары арасында мөһим бәйләнеш табылмады (r = 0,25, p = 0.06, рәсем 5ф).A549 күзәнәкләрендәге SLC7A5 (өстәмә рәсем 12) кәрәзле триптофан һәм NAD (H) дәрәҗәләрен сизелерлек киметте (рәсем 5г, ч), нәтиҗәдә күзәнәктән тыш кислоталау дәрәҗәсе (ECAR) белән үлчәнгән гликолитик активлык барлыкка килде (1 нче рәсем).5i).Шулай итеп, зарардагы метаболик үзгәрешләргә һәм витро ачыклауга нигезләнеп, без триптофан метаболизмы кинуренин юлы аша NAD + чыгарырга һәм үпкә яман шешендә гликолизны пропагандалауда мөһим роль уйный дип фаразлыйбыз.
Тикшеренүләр күрсәткәнчә, LDCT тарафыннан ачыкланган күп санлы билгесез үпкә төймәләре PET-CT, үпкә биопсиясе, яман шешнең ялган-позитив диагнозы аркасында өстәмә дәвалау кирәклегенә китерергә мөмкин.31 6-нчы рәсемдә күрсәтелгәнчә, безнең тикшерү потенциаль диагностик кыйммәте булган серум метаболитлары панелен билгеләде, бу риск статификациясен яхшырта ала һәм КТ тарафыннан ачыкланган үпкә башлары белән идарә итүне яхшырта ала.
Monпкә төймәләре аз дозалы исәпләнгән томография (LDCT) ярдәмендә бәяләнә, яхшы яки яман сәбәпләрне күрсәтүче сурәтләү үзенчәлекләре.Түгәрәкләрнең билгесез нәтиҗәләре еш күзәтүгә, кирәксез интервенцияләргә һәм чиктән тыш мөгамәләгә китерергә мөмкин.Диагностик кыйммәте булган сарум метаболик классификаторларын кертү куркынычны бәяләүне һәм үпкә башлары белән идарә итүне яхшыртырга мөмкин.PET позитрон эмиссия томографиясе.
АКШ NLST тикшеренүләре һәм Европа NELSON тикшеренүләре күрсәткәнчә, аз дозалы исәпләнгән томография (LDCT) белән куркыныч төркемнәрне тикшерү үпкә яман шешенең үлемен киметергә мөмкин.Ләкин, LDCT тарафыннан ачыкланган очраклы үпкә төймәләрен рискны бәяләү һәм аннан соң клиник идарә итү иң катлаулы булып кала.Төп максат - ышанычлы биомарклар кертеп, булган LDCT нигезендәге протоколларның дөрес классификациясен оптимальләштерү.
Кайбер молекуляр биомарклар, кан метаболитлары, үпкә яман шешен сәламәт контроль белән чагыштырып ачыкланган15,17.Хәзерге тикшеренүдә без LDCT тарафыннан очраклы рәвештә ачыкланган яхшы һәм яман үпкә нодулаларын аеру өчен зарар метаболомикасы анализын куллануга юнәлдек.Сәламәт контрольнең глобаль серум метаболомасын (HC), яхшы үпкә төеннәрен (BN), һәм UPLC-HRMS анализы ярдәмендә I этап үпкә аденокарсиномасы (LA) үрнәкләрен чагыштырдык.Без HC һәм BNның охшаш метаболик профильләре барлыгын ачыкладык, ә LA HC һәм BN белән чагыштырганда зур үзгәрешләр күрсәтте.LA-ны HC һәм BN-тан аеручы ике сарум метаболитын ачыкладык.
Яхшы һәм яман шешләр өчен хәзерге LDCT нигезендә идентификация схемасы, нигездә, зурлыгы, тыгызлыгы, морфологиясе һәм вакыт узу белән үсү темпларына нигезләнә30.Элеккеге тикшеренүләр күрсәткәнчә, түгәрәкләрнең зурлыгы үпкә яман шеш авыруы белән тыгыз бәйләнгән.Хәтта бик куркыныч пациентларда да <6 мм төеннәрендә яман шеш куркынычы <1%.6 - 20 мм үлчәмдәге нодуллар өчен яманлык куркынычы 8% - 64% 30 арасында.Шуңа күрә, Флейшнер җәмгыяте КТ-ны гадәти күзәтү өчен 6 мм диаметрны кисәргә тәкъдим итә.29 Ләкин, 6 ммнан зуррак булмаган үпкә түгәрәкләрен (IPN) рискны бәяләү һәм идарә итү тиешенчә башкарылмады 31.Тумыштан килгән йөрәк авыруларын хәзерге вакытта идарә итү гадәттә КТ мониторингы белән уяу көтүгә нигезләнә.
Тикшерелгән метаболомага нигезләнеп, без беренче тапкыр сәламәт кешеләр белән яхшы нодуллар арасында метаболомик имзаларның охшашлыгын күрсәттек <6 мм.Биологик охшашлык элеккеге КТ нәтиҗәләре белән туры килә, нодуллар өчен яманлык куркынычы <6 мм, төеннәре булмаган предметлар өчен түбән. метаболомик профильләрдә охшашлык, яхшы этиологиянең функциональ билгеләмәсе нодул зурлыгына карамастан эзлекле булуын күрсәтә.Шулай итеп, заманча диагностик серум метаболит панельләре КТда нодуллар ачыклангач һәм серияле мониторингны киметкәндә, кагыйдә буларак, бер анализ ясарга мөмкин.Шул ук вакытта, шул ук метаболик биомарклар панели яман шешләрне ≥6 мм зурлыктагы нодуллардан аерды һәм охшаш зурлыктагы IPNлар һәм КТ рәсемнәрендә морфологик үзенчәлекләр турында төгәл фаразлар бирде.Бу сарум метаболизм классификаторы A6 мм нодулаларның начарлыгын фаразлауда яхшы эшләде, AUC 0.927.Бергә тупланганнан соң, безнең нәтиҗәләр шуны күрсәтә: уникаль сарум метаболомик имзалары махсус шеш китергән метаболик үзгәрешләрне чагылдыра ала һәм нодул зурлыгына бәйсез рәвештә рискны фаразлаучы буларак потенциаль кыйммәткә ия.
Шунысы игътибарга лаек, үпкә аденокарциномы (LUAD) һәм сквамлы күзәнәк карсиномасы (LUSC) - кечкенә үпкә яман шешенең төп төрләре (NSCLC).LUSC тәмәке куллану белән тыгыз бәйләнештә булуын исәпкә алып, LUAD - КТ тикшерүендә ачыкланган үпкә төеннәренең иң еш очрый торган гистологиясе, безнең классификатор моделе I аденокарцинома үрнәкләре өчен махсус төзелгән.Ван һәм хезмәттәшләре шулай ук LUADга игътибар иттеләр һәм үпкә яман шешен сәламәт кешеләрдән аеру өчен липидомика ярдәмендә тугыз липид имзасын ачыкладылар17.Без хәзерге классификатор моделен 16 этапта I LUSC һәм 74 яхшы нодулда сынадык һәм түбән LUSC фаразлау төгәллеген күзәттек (AUC 0.776), LUAD һәм LUSC үз метаболомик имзалары булырга мөмкин.Чыннан да, LUAD һәм LUSC этиология, биологик чыгышы һәм генетик кыенлыклар белән аерылып торулары күрсәтелде49.Шуңа күрә, гистологиянең башка төрләре скринка программаларында үпкә яман шешен халыкка ачыклау өчен укыту модельләренә кертелергә тиеш.
Монда без үпкә аденокарциномасында иң еш үзгәртелгән алты юлны ачыкладык, сәламәт контроль һәм яхшы нодуллар белән чагыштырганда.Ксантин һәм гипоксантин - пурин метаболик юлының гадәти метаболитлары.Безнең нәтиҗәләргә туры китереп, пурин метаболизмы белән бәйле арадашчылар үпкә аденокарциномы булган пациентларның зарарында яки тукымаларында сизелерлек арттылар, сәламәт контроль яки преинвазив этаптагы пациентлар белән чагыштырганда15,50.Сарум ксантины һәм гипоксантин дәрәҗәсе күтәрелгән яман шеш күзәнәкләре таләп иткән анаболизмны чагылдырырга мөмкин.Глюкоза метаболизмын тәртипкә китерү - рак метаболизмының билгеле билгесе51.Монда, без LA группасында пируват һәм лактатның HC һәм BN төркеме белән чагыштырганда сизелерлек артуын күзәттек, бу үпкә яман шеш авыруы (NSCLC) пациентларының серум метаболомасы профилендәге гликолитик юл аномальлеге турындагы хәбәрләргә туры килә һәм сәламәт контроль.нәтиҗәләр эзлекле 522,53.
Иң мөһиме, без үпкә аденокарциномы зарарында пируват һәм триптофан метаболизмы арасында кире бәйләнешне күзәттек.LA группасында HC яки BN төркеме белән чагыштырганда, серум триптофан дәрәҗәсе кимеде.Кызык, перспективалы когортны кулланып алдагы зур масштаблы тикшерү триптофанның түбән дәрәҗәдә үпкә яман шеш авыруы белән бәйле булуын ачыклады.Триптофан - аминокислота, без тулысынча ризыктан алабыз.Без нәтиҗә ясыйбыз, үпкә аденокарсиномасында триптофанның бетүе бу метаболитның тиз бетүен күрсәтергә мөмкин.Билгеле булганча, триптофан катаболизмының соңгы продукты кинуренин юлы аша NAD + синтезы чыганагы булып тора.NAD + беренче чиратта коткару юлы аша җитештерелгәнгә, NAD + ның триптофан метаболизмасында сәламәтлек һәм авырулардагы мөһимлеге ачыкланырга тиеш 46.TCGA мәгълүмат базасына анализ күрсәткәнчә, үпкә аденокарциномасында триптофан ташучы 7A5 (SLC7A5) экспрессиясе гадәти контроль белән чагыштырганда сизелерлек арткан һәм GAPDH гликолитик ферментының чагылышы белән уңай корреляцияләнгән.Элеккеге тикшеренүләр, нигездә, триптофан катаболизмының антимонополь иммун реакцияне бастырудагы роленә юнәлтелгән иде 40,41,42.Монда без күрсәтәбез, үпкә яман шеш күзәнәкләрендә SLC7A5 бәреп триптофан алуны тыю, кәрәзле NAD дәрәҗәсенең кимүенә һәм гликолитик активлыкның берләшүенә китерә.Йомгаклап әйткәндә, безнең тикшерү үпкә аденокарсиномасының яман трансформациясе белән бәйле зарар матдәләр алмашын үзгәртү өчен биологик нигез бирә.
EGFR мутацияләре - NSCLC пациентларында иң еш очрый торган йөртүче мутациясе.Тикшеренүләр вакытында без EGFR мутациясе (n = 41) булган пациентларның кыргый типтагы EGFR (n = 31) пациентларына охшаган метаболомик профильләргә ия булуларын ачыкладык, шулай да без аксилкарнитин пациентларында кайбер EGFR мутант пациентларының серум дәрәҗәсенең кимүен таптык.Акилкарнитиннарның билгеләнгән функциясе - цитоплазмадан митохондрия матрицасына акил төркемнәрен ташу, 55 май җитештерү өчен май кислоталарының оксидлашуына китерә.Безнең ачышларга туры китереп, күптән түгел үткәрелгән тикшерү шулай ук EGFR мутанты һәм EGFR кыргый типтагы шешләр арасында охшаш метаболома профильләрен ачыклады, үпкә аденокарциномы тукымаларының 102 метаболомасын анализлап.Кызык, акилкарнитин эчтәлеге EGFR мутант төркемендә дә табылган.Шуңа күрә, акилкарнитин дәрәҗәсендәге үзгәрешләр EGFR-метаболик үзгәрешләрне чагылдырамы һәм төп молекуляр юллар алга таба өйрәнергә тиеш.
Ахырда, безнең тикшерү үпкә төеннәренә дифференциаль диагностикалау өчен сарум метаболик классификатор булдыра һәм рискны бәяләүне оптимальләштерә ала һәм КТ сканерлау нигезендә клиник идарә итүне җиңеләйтә торган эш процессын тәкъдим итә.
Бу тикшеренү Кояш Ят-сен Университеты онкология хастаханәсенең Этика Комитеты, Кояш Ят-Сен Университетының Беренче Килешү Хастаханәсе һәм Чжэнчжоу Университеты Рак Хастаханәсенең Этика Комитеты тарафыннан хупланды.Ачыклау һәм эчке тикшерү төркемнәрендә яман шеш авыруларын контрольдә тоту һәм профилактикалау бүлегендә, Кояш Ят-сен университеты онкология үзәгендә һәм 166 яхшы нодулда сәламәт кешеләрдән 174 сера, яхшы нодуллардан 244 сера җыелды.зарум.I этап үпкә аденокарциномасы Кояш Ят-сен университеты яман шеш авыру үзәгеннән җыелган.Тышкы тикшерү когортында 48 яхшы нодул, 48 этап I үпкә аденокарциномы, Кояш Ят-Сен Университетының Беренче Килешү Хастаханәсеннән, һәм Чжэнчжоу онкология хастаханәсеннән I этап үпкә аденокарциномы 24 очрак булган.Кояш Ят-сен Университет онкология үзәге шулай ук метаболик классификаторның диагностик сәләтен сынау өчен I этаптагы күзәнәк үпкә яман шешенең 16 очрагын җыйды (пациентларның характеристикалары өстәмә таблицада күрсәтелгән).Ачыклау когортыннан һәм эчке тикшерү когортыннан үрнәкләр 2018 елның гыйнварыннан 2020 елның маена кадәр җыелды. Тышкы тикшерү кортлары өчен үрнәкләр 2021 елның августыннан 2022 елның октябренә кадәр җыелды. Гендер тигезлекне киметү өчен, һәрберсенә якынча тигез санлы ир-ат һәм хатын-кыз очраклары билгеләнде. когорт.Табыш командасы һәм эчке күзәтү командасы.Катнашучы җенес үз-үзен хисаплау нигезендә билгеләнде.Барлык катнашучылардан да мәгълүматлы ризалык алынды һәм компенсация бирелмәде.Яхшы нодуллы субъектлар анализ вакытында тотрыклы КТ сканеры булган 2-5 ел булган, тышкы тикшерү үрнәгеннән 1 очрактан кала, операция алдыннан җыелган һәм гистопатология диагнозы куелган.Хроник бронхиттан кала.Ungпкә аденокарциномы очраклары үпкә резекциясенә кадәр җыелган һәм патологик диагноз белән расланган.Ураза тоткан кан үрнәкләре антикоагулантсыз серумны аеру трубаларында җыелган.Кан үрнәкләре бүлмә температурасында 1 сәгатькә ябыштырылды, аннары 2851 × г температурада 4 минутта 4 минутта центрифугацияләнде.Серум аликотлары -80 ° C температурада метаболит чыгарылганчы туңдырылган.Ракны профилактикалау һәм Кояш Ят-Сен Университеты онкология үзәгенең медицина экспертизасы бүлеге 100 сәламәт донордан, шул исәптән 40 яшьтән 55 яшькә кадәр булган ир-атлар һәм хатын-кызлар арасында зарум бассейны җыйды.Donәр донор үрнәгенең тигез күләме катнаш булган, барлыкка килгән бассейн аликотланган һәм -80 ° C сакланган.Сарум катнашмасы сыйфат контроле һәм мәгълүматны стандартлаштыру өчен белешмә материал буларак кулланылган.
Белешмә серумы һәм сынау үрнәкләре эрелгән һәм метаболитлар берләштерелгән чыгару ысулы ярдәмендә алынган (MTBE / метанол / су) 56.Кыскасы, 50 μл серум 225 μл бозлы салкын метанол һәм 750 μл бозлы салкын метил терт-бутил эфиры (MTBE) белән кушылды.Бу катнашманы кушып, 1 сәгать боз өстендә инкубацияләгез.Аннары үрнәкләр катнаш һәм вортекс 188 μл MS-класслы су белән эчке стандартлар булган (13C-лактат, 13C3-пируват, 13С-метионин, һәм Кембридж изотоп лабораторияләреннән сатып алынган 13C6-изолецин) белән кушылды.Аннары катнашма 15000 × г температурада 4 минутта 10 минутка центрификацияләнде, һәм аскы этап уңай һәм тискәре режимда LC-MS анализы өчен ике трубкага (һәрберсе 125 μЛ) күчерелде.Ниһаять, үрнәк югары тизлекле вакуум концентраторында корыга әйләнде.
Кипкән метаболитлар 80 μл 80% ацетонитрилда реконструкцияләнде, 5 минутка вортекс белән эшләнде, һәм 15000 × г 10 минутта 4 ° C температурада центрифугацияләнде.Табигатьтән файдаланучылар метаболомиканы өйрәнү өчен микроинсертлар белән амбар пыяла касәләргә күчерелде.Ультра эшлекле сыек хроматография-югары резолюцияле масса спектрометрия (UPLC-HRMS) платформасында максатсыз метаболомика анализы.Метаболитлар Dionex Ultimate 3000 UPLC системасы һәм ACQUITY BEH Amide баганасы ярдәмендә аерылды (2,1 × 100 мм, 1,7 мм, Сулар).Позитив ион режимында күчмә этаплар 95% (А) һәм 50% ацетонитрил (В) булган, аларның һәрберсендә 10 ммол / Л аммиак asetat һәм 0,1% форм кислотасы булган.Тискәре режимда А һәм В мобиль этапларында 95% һәм 50% ацетонитрил бар, ике этапта да 10 ммол / Л аммиак asetat, pH = 9. Градиент программасы түбәндәгечә иде: 0–0,5 мин, 2% В;0,5–12 мин, 2–50% В;12–14 мин, 50–98% В;14-16 мин, 98% В;16–16.1.мин, 98 –2% В;16.1–20 мин, 2% Б. Колонка 40 ° C һәм үрнәк 10 ° C температурада сакланган.Агым тизлеге 0,3 мл / мин, инъекция күләме 3 μл иде.Электроспрай ионлаштыру (ESI) чыганагы булган Q-Экзактив Орбитрап масса спектрометры (Термо Фишер Фәнни) тулы сканерлау режимында эшләде һәм зур күләмле мәгълүмат туплау өчен ddMS2 мониторинг режимы белән кушылды.MS параметрлары түбәндәгечә куелды: спрей көчәнеше +3,8 кВ / - 3,2 кВ, капилляр температурасы 320 ° C, газ 40 арбаны саклаучы, ярдәмче газ 10 арб, җылыткыч температурасы 350 ° C, сканер диапазоны 70-1050 м / с, резолюция.70 000. Мәгълүмат Xcalibur 4.1 ярдәмендә алынган (Термо Фишер Фәнни).
Мәгълүматның сыйфатын бәяләү өчен, һәр үрнәктән супернатантның 10 μЛ аликотын чыгарып, тупланган сыйфат контроле (QC) үрнәкләре ясалды.UPLC-MS системасының тотрыклылыгын бәяләү өчен аналитик эзлеклелек башында алты сыйфат контроле үрнәге инъекциясе анализланды.Сыйфат белән идарә итү үрнәкләре вакыт-вакыт партиягә кертелә.Бу тикшеренүдә барлык 11 партия серум үрнәкләре LC-MS тарафыннан анализланган.100 сәламәт донордан алынган сарум бассейны катнашмасы аликотлары чыгару процессын күзәтү һәм партия-партия эффектларын көйләү өчен тиешле партияләрдә белешмә материал буларак кулланылды.Кояш Ят-сен Университетының Метаболомика Centerзәгендә ачыш когортының, эчке тикшерү когортының һәм тышкы тикшерү когортының максатсыз метаболомика анализы үткәрелде.Гуандун технология университеты анализлау һәм сынау үзәгенең тышкы лабораториясе шулай ук классификатор моделенең эшләвен сынау өчен тышкы когорттан 40 үрнәк анализлады.
Чыгару һәм реконструкциядән соң, зарарлы метаболитларның абсолют күләме ультра югары җитештерүчән сыек хроматография-тандем масса спектрометриясе (Agilent 6495 өчпочмак) электрон реакция ионизациясе (ESI) чыганагы белән берничә реакция мониторингы режимында үлчәнде.Метаболитларны аеру өчен баганада (2,1 × 100 мм, 1,7 мм, сулар) ACQUITY BEH кулланылды.Кәрәзле этап 90% (А) һәм 5% ацетонитрил (В) 10 ммол / Л аммиак asetat һәм 0,1% аммиак эремәсе белән торды.Градиент программасы түбәндәгечә иде: 0-1,5 мин, 0% В;1,5–6,5 мин, 0-15% В;6,5–8 мин, 15% В;8–8,5 мин, 15% –0% В;8.5–11,5 мин, 0% В.Колонка 40 ° C һәм үрнәк 10 ° C температурада сакланган.Агым тизлеге 0,3 мл / мин, инъекция күләме 1 μЛ иде.MS параметрлары түбәндәгечә куелды: капиллярлы көчәнеш ± 3,5 кВ, небулизатор басымы 35 пси, кабык газ агымы 12 Л / мин, газ газы температурасы 350 ° C, газ температурасы 250 ° C, киптерү газ агымы 14 л / мин.Триптофан, пируват, лактат, гипоксантин һәм ксантинның МРМ конверсияләре 205.0–187.9, 87.0–43.4, 89.0–43.3, 135.0–92.3 һәм 151.0-107.9.Мәгълүматлар Mass Hunter B.07.00 (Agilent Technologies) ярдәмендә җыелды.Серум үрнәкләре өчен триптофан, пируват, лактат, гипоксантин һәм ксантин стандарт катнашма эремәләренең калибрлау кәкреләре ярдәмендә күләмләнде.Күзәнәк үрнәкләре өчен триптофан эчтәлеге эчке стандартка һәм күзәнәк белок массасына нормалаштырылды.
Пик чыгару (м / з һәм тоту вакыты (RT)) Compound Discovery 3.1 һәм TraceFinder 4.0 (Термо Фишер Фәнни) ярдәмендә башкарылды.Партияләр арасындагы потенциаль аермаларны бетерү өчен, сынау үрнәгенең һәр характерлы ноктасы чагыштырма муллык алу өчен бер үк партиядән белешмә материалның характеристик чокына бүленде.Стандартлаштыру алдыннан һәм аннан соң эчке стандартларның чагыштырмача стандарт тайпылышлары Өстәмә таблицада күрсәтелгән. Ике төркем арасындагы аермалар ялган ачыш ставкасы (FDR <0.05, Уилкоксон имзаланган дәрәҗә тесты) һәм катлау үзгәреше (> 1,2 яки <0.83) белән характерланган.Чыгарылган функцияләрнең чимал MS мәгълүматлары һәм серум белән төзәтелгән MS мәгълүматлары өстәмә мәгълүматлар 1 һәм өстәмә мәгълүматлар 2 күрсәтелә.Пик аннотация дүрт билгеләнгән идентификация дәрәҗәсенә нигезләнеп башкарылды, шул исәптән ачыкланган метаболитлар, потив рәвештә аннотацияләнгән кушылмалар, путатив характерлы кушылмалар класслары һәм билгесез кушылмалар 22.Compound Discovery 3.1 (mzCloud, HMDB, Chemspider) базасында эзләнүләргә нигезләнеп, MS / MS туры килгән стандартларга туры килгән биологик кушылмалар яки mzCloud (балл> 85) яки Chemspider төгәл матч аннотацияләре дифференциаль метаболома арасындагы арадашчы итеп сайланды.Featureәрбер үзенчәлек өчен иң югары аннотацияләр өстәмә мәгълүматларга кертелгән. MetaboAnalyst 5.0 сумма-нормальләштерелгән метаболит муллыгын бертөрле анализлау өчен кулланылды.MetaboAnalyst 5.0 шулай ук төрле метаболитларга нигезләнеп KEGG юлын баету анализын бәяләде.Төп компонент анализы (PCA) һәм өлешчә кечкенә квадратлар дискриминацион анализ (PLS-DA) ropls программа пакеты (v.1.26.4) ярдәмендә нормальләштерү һәм автоскалинг ярдәмендә анализланды.Нодул яманлыгын фаразлау өчен оптималь метаболит биомаркер моделе, иң аз абсолют кысылу һәм сайлау операторы булган бинар логистик регрессия ярдәмендә барлыкка килде (LASSO, R пакеты v.4.1-3).Ачыклау һәм тикшерү комплектларында дискриминацион модельнең эшләве pROC пакеты (v.1.18.0.) Белән ROC анализы нигезендә бәяләү белән характерланды.Оптималь ихтималлыкны киметү модельнең максималь Youden индексы нигезендә алынган (сизгерлек + үзенчәлек - 1).Бусагадан азрак яки зуррак кыйммәтле үрнәкләр, тиешенчә, яхшы нодуллар һәм үпкә аденокарсиномасы дип фаразланачак.
A549 күзәнәкләре (# CCL-185, Америка тибындагы Мәдәният Коллекциясе) 10% FBS булган F-12K уртада үстерелде.SLC7A5 адреслы кыска чәчле РНК (shRNA) эзлеклелеге һәм максатсыз контроль (NC) лентивираль вектор pLKO.1-пурога кертелде.ShSLC7A5 антисенс эзлеклелеге түбәндәгечә: Sh1 (5′-GGAGAAACCTGATGAACAGTT-3 ′), Sh2 (5′-GCCGTGGACTTCGGGAACTAT-3 ′).SLC7A5 (# 5347) һәм тубулинга (# 2148) антителалар күзәнәк сигнализация технологиясеннән сатып алынган.SLC7A5 һәм тубулинга антителалар Көнбатыш блот анализы өчен 1: 1000 эритмәсендә кулланылды.
Seahorse XF гликолитик стресс тесты күзәнәктән тыш кислоталау (ECAR) дәрәҗәсен үлчәя.Консервациядә, глюкоза, олигомицин А, һәм 2-ДГ эзлекле рәвештә кәрәзле гликолитик сыйдырышлыкны ECAR белән үлчәнгәннәр.
Максатсыз контроль (NC) һәм shSLC7A5 (Sh1, Sh2) белән күчерелгән A549 күзәнәкләре төнлә 10 см диаметрлы савытларда капланган.Күзәнәк метаболитлары 1 мл бозлы салкын 80% су метанолы белән алынган.Метанол эремәсендәге күзәнәкләр кырылган, яңа трубкага җыелган һәм 15 минут × г 15 минутта 4 ° C температурада центрифугацияләнгән.Speedгары тизлекле вакуум концентраторы ярдәмендә 800 µл супернатант һәм коры туплагыз.Аннары кипкән метаболит гелецлары югарыда әйтелгәнчә LC-MS / MS кулланып триптофан дәрәҗәләре өчен анализланган.A549 күзәнәкләрендәге күзәнәк NAD (H) дәрәҗәсе (NC һәм shSLC7A5) җитештерүче күрсәтмәсе буенча санлы NAD + / NADH колориметрик комплекты (# K337, BioVision) ярдәмендә үлчәнде.Метаболитлар күләмен нормалаштыру өчен, һәрбер үрнәк өчен протеин дәрәҗәләре үлчәнде.
Ampleрнәкнең зурлыгын билгеләү өчен бернинди статистик ысул да кулланылмады.Биомаркерны ачуга юнәлтелгән алдагы метаболомика тикшеренүләре 15,18 зурлыкны билгеләү өчен күрсәткеч булып саналды, һәм бу докладлар белән чагыштырганда, безнең үрнәк адекват иде.Өйрәнү когортыннан бернинди үрнәкләр дә чыгарылмады.Серум үрнәкләре очраклы рәвештә ачыш төркеменә (306 очрак, 74,6%) һәм максатсыз метаболомика тикшеренүләре өчен эчке тикшерү төркеменә (104 очрак, 25,4%) билгеләнде.Без шулай ук очраклы рәвештә һәр төркемнән 70 очракны сайлап алдык, максатчан метаболомика тикшеренүләре өчен.Тикшерүчеләр LC-MS мәгълүмат җыю һәм анализлау вакытында төркем биременә сукыр булдылар.Метаболомика мәгълүматларына һәм күзәнәк экспериментларына статистик анализлар тиешле нәтиҗәләр, рәсем легендалары, методлар бүлекләрендә тасвирланган.Кәрәзле триптофан, NADT һәм гликолитик активлык күләме бер үк нәтиҗәләр белән мөстәкыйль рәвештә өч тапкыр башкарылды.
Өйрәнү дизайны турында күбрәк мәгълүмат алу өчен, бу мәкалә белән бәйле табигый портфолио отчетын карагыз.
Чыгарылган функцияләрнең чимал MS мәгълүматлары һәм белешмә серумның нормальләштерелгән MS мәгълүматлары, өстәмә мәгълүматлар 1 һәм өстәмә мәгълүматлар 2, күрсәтелә.Дифференциаль үзенчәлекләр өчен иң югары аннотацияләр өстәмә мәгълүматларда китерелгән. LUAD TCGA мәгълүматлар базасын https://portal.gdc.cancer.gov/ сайтыннан күчереп алып була.Графны планлаштыру өчен кертү мәгълүматлары чыганак мәгълүматларында бирелгән.Бу мәкалә өчен чыганак мәгълүматлары бирелгән.
Милли үпкәләрне тикшерү төркеме һ.б. аз дозалы исәпләнгән томография белән үпкә яман шешенең үлемен киметү.Төньяк Англия.Дж. Мед.365, 395-409 (2011).
Крамер, БС, Берг, КД, Аберле, ДР һәм Пәйгамбәр, аз дозалы гелик КТ кулланып үпкә яман шешен тикшерү: үпкәләрне милли тикшерү нәтиҗәләре (NLST).Дж. Мед.Экран 18, 109–111 (2011).
Де Конинг, Х.Ж., һ.б.Рандиальләштерелгән сынауда үпкә яман шешенең үлүен киметү.Төньяк Англия.Дж. Мед.382, 503-513 (2020).
Пост вакыты: 18-2023 сентябрь