میټابولومیکونه د ناروغ سیرم د لوړ ریزولوشن ماس سپیکٹرومیټریک تحلیل په کارولو سره د لوړ ځانګړتیا سره د نرم او وژونکي سږو نوډولونو توپیر کوي.

د سږو د نوډولونو توپیري تشخیص چې د کمپیوټري ټوموګرافي (CT) لخوا پیژندل شوي په کلینیکي عمل کې یوه ننګونه پاتې ده. دلته، موږ د 480 سیرم نمونو نړیوال میټابولوم مشخص کوو، پشمول د صحي کنټرولونو، نرم سږو نوډولونو، او د لومړي پړاو سږو اډینوکارسینوما. اډینوکارسینوما ځانګړي میټابولومیک پروفایلونه ښیې، پداسې حال کې چې نرم نوډولونه او صحي اشخاص په میټابولومیک پروفایلونو کې لوړ ورته والی لري. د کشف ګروپ (n = 306) کې، د 27 میټابولیتونو سیټ پیژندل شوی ترڅو د نرم او وژونکي نوډولونو ترمنځ توپیر وکړي. د داخلي اعتبار (n = 104) او بهرني اعتبار (n = 111) ګروپونو کې د تبعیض ماډل AUC په ترتیب سره 0.915 او 0.945 و. د لارې تحلیل د نرم نوډولونو او صحي کنټرولونو په پرتله د سږو اډینوکارسینوما سیرم کې د ټریپټوفان کمیدو سره تړلي ګلایکولیټیک میټابولیتونه زیات کړي، او وړاندیز یې وکړ چې د ټریپټوفان جذب د سږو سرطان حجرو کې ګلایکولیسس ته وده ورکوي. زموږ څیړنه د CT لخوا کشف شوي د سږو نوډولونو خطر ارزولو کې د سیرم میټابولایټ بایومارکرونو ارزښت روښانه کوي.
د سرطان ناروغانو لپاره د ژوندي پاتې کیدو کچه ښه کولو لپاره ژر تشخیص خورا مهم دی. د متحده ایالاتو د ملي سږو سرطان سکرینینګ آزموینې (NLST) او د اروپایی نیلسن مطالعې پایلو ښودلې چې د ټیټ خوراک کمپیوټري ټوموګرافي (LDCT) سره سکرینینګ کولی شي د لوړ خطر ګروپونو کې د سږو سرطان مړینې کې د پام وړ کمښت راولي 1,2,3. د سږو سرطان سکرینینګ لپاره د LDCT پراخه کارونې راهیسې، د غیر علامتي سږو نوډولونو د ناڅاپي راډیوګرافیک موندنو پیښې 4 ته دوام ورکړی. د سږو نوډولونه د 3 سانتي مترو قطر پورې د فوکل شفافیت په توګه تعریف شوي 5. موږ د ناوړه ناروغۍ احتمال ارزولو او په LDCT کې په ناڅاپي ډول کشف شوي د سږو نوډولونو لوی شمیر سره معامله کولو کې له ستونزو سره مخ یو. د CT محدودیتونه کولی شي د پرله پسې تعقیبي معایناتو او غلط مثبت پایلو لامل شي، چې غیر ضروري مداخلې او ډیر درملنې لامل کیږي 6. له همدې امله، د باور وړ او ګټور بایو مارکرونو رامینځته کولو ته اړتیا ده ترڅو په لومړیو مرحلو کې د سږو سرطان په سمه توګه وپیژني او په لومړني کشف کې ډیری بې نظیر نوډولونه توپیر کړي 7.
د وینې جامع مالیکولي تحلیل (سیرم، پلازما، د وینې پردیي مونو نیوکلیر حجرات)، په شمول د جینومکس، پروټومکس یا DNA میتیلیشن 8،9،10، د سږو د سرطان لپاره د تشخیصي بایومارکرونو کشف کې د زیاتوالي لامل شوی. په ورته وخت کې، میټابولومیک طریقې د حجروي پای محصولات اندازه کوي چې د داخلي او خارجي عملونو لخوا اغیزمن کیږي او له همدې امله د ناروغۍ پیل او پایلې وړاندوینې لپاره کارول کیږي. د مایع کروماتګرافي - ټنډم ماس سپیکٹرومیټري (LC-MS) د میټابولومیک مطالعاتو لپاره په پراخه کچه کارول شوې میتود دی ځکه چې د هغې لوړ حساسیت او لوی متحرک حد دی، کوم چې کولی شي میټابولیتونه د مختلف فزیکو کیمیکل ملکیتونو سره پوښي 11،12،13. که څه هم د پلازما / سیرم نړیوال میټابولومیک تحلیل د سږو د سرطان تشخیص سره تړلي بایومارکرونو پیژندلو لپاره کارول شوی 14،15،16،17 او د درملنې اغیزمنتوب، 18 د سیرم میټابولیټ طبقه بندي کونکي د نرم او وژونکي سږو نوډولونو ترمنځ توپیر کولو لپاره لاهم مطالعه کیږي. - پراخه څیړنه.
اډینوکارسینوما او سکواموس سیل کارسینوما د غیر کوچنیو حجرو د سږو سرطان (NSCLC) دوه اصلي فرعي ډولونه دي. د CT سکرینینګ مختلف ازموینې ښیي چې اډینوکارسینوما د سږو سرطان ترټولو عام هسټولوژیکي ډول دی 1,19,20,21. پدې څیړنه کې، موږ د الټرا فعالیت مایع کروماتګرافي-لوړ ریزولوشن ماس سپیکٹرومیټري (UPLC-HRMS) څخه کار واخیست ترڅو د 695 سیرم نمونو په اړه میټابولومیک تحلیل ترسره کړو، پشمول د صحي کنټرولونو، بې نظیر سږو نوډولونو، او د CT کشف شوي ≤3 سانتي متره. د مرحلې I د سږو اډینوکارسینوما لپاره سکرینینګ. موږ د سیرم میټابولیتونو یو پینل وپیژند چې د سږو اډینوکارسینوما د بې نظیر نوډولونو او صحي کنټرولونو څخه توپیر کوي. د لارې بډایه کولو تحلیل څرګنده کړه چې غیر معمولي ټریپټوفان او ګلوکوز میتابولیزم د بې نظیر نوډولونو او صحي کنټرولونو په پرتله د سږو اډینوکارسینوما کې عام بدلونونه دي. په پای کې، موږ د سیرم میټابولیک طبقه بندي کوونکی رامینځته او تایید کړ چې لوړ مشخصیت او حساسیت لري ترڅو د LDCT لخوا کشف شوي وژونکي او بې نظیر سږو نوډولونو ترمنځ توپیر وکړي، کوم چې ممکن د لومړني توپیر تشخیص او د خطر ارزونې کې مرسته وکړي.
په اوسنۍ څیړنه کې، د جنس او ​​عمر سره سمون لرونکي سیرم نمونې په تیرو وختونو کې د 174 صحي کنټرولونو څخه، د نرم سږو نوډولونو سره 292 ناروغانو، او د لومړي مرحلې د سږو اډینوکارسینوما سره 229 ناروغانو څخه راټولې شوې. د 695 مضامینو ډیموګرافیک ځانګړتیاوې په ضمیمه جدول 1 کې ښودل شوي.
لکه څنګه چې په شکل ۱a کې ښودل شوي، د سیرم ټولټال ۴۸۰ نمونې، چې ۱۷۴ صحي کنټرول (HC)، ۱۷۰ بې نظیر نوډولونه (BN)، او ۱۳۶ مرحله I د سږو اډینوکارسینوما (LA) نمونې پکې شاملې دي، د سن یات سین پوهنتون د سرطان مرکز کې راټولې شوې. د الټرا-پرفارمنس مایع کروماتګرافي-لوړ ریزولوشن ماس سپیکٹرومیټري (UPLC-HRMS) په کارولو سره د غیر هدف شوي میټابولومیک پروفایل کولو لپاره د کشف کوهورټ. لکه څنګه چې په ضمیمه شکل ۱ کې ښودل شوي، د LA او HC، LA او BN ترمنځ توپیر لرونکي میټابولیتونه د طبقه بندي ماډل رامینځته کولو او د توپیر لارې تحلیل نور سپړلو لپاره پیژندل شوي. د سن یات سین پوهنتون د سرطان مرکز لخوا راټول شوي ۱۰۴ نمونې او د دوو نورو روغتونونو لخوا راټول شوي ۱۱۱ نمونې په ترتیب سره داخلي او بهرني اعتبار ته سپارل شوي.
د کشف ګروپ کې د مطالعې نفوس چې د الټرا فعالیت مایع کروماتګرافي-لوړ ریزولوشن ماس سپیکٹرومیټري (UPLC-HRMS) په کارولو سره د نړیوال سیرم میټابولومیک تحلیل ترسره کړ. b د مطالعې ګروپ څخه د 480 سیرم نمونو د ټول میټابولوم جزوي لږترلږه مربع امتیاز تحلیل (PLS-DA)، په شمول د صحي کنټرولونو (HC، n = 174)، بې نظیر نوډولونه (BN، n = 170)، او د مرحلې I سږو اډینوکارسینوما (لاس انجلس، n = 136). +ESI، مثبت الیکټرو سپری ایونیزیشن حالت، -ESI، منفي الیکټرو سپری ایونیزیشن حالت. c–e میټابولایټونه چې په دوه ورکړل شویو ګروپونو کې د پام وړ مختلف کثرت لري (دوه لکۍ لرونکي ویلکوکسن لاسلیک شوي رتبه ازموینه، د غلط کشف کچه تنظیم شوې p ارزښت، FDR <0.05) په سور (د فولډ بدلون > 1.2) او نیلي (د فولډ بدلون < 0.83) کې ښودل شوي. ) په آتش فشاني ګرافیک کې ښودل شوي. f د سلسلې د تودوخې د درجې نقشه چې د LA او BN ترمنځ د تشریح شوي میټابولیتونو په شمیر کې د پام وړ توپیرونه ښیې. د سرچینې معلومات د سرچینې معلوماتو فایلونو په بڼه چمتو شوي.
د کشف ګروپ کې د 174 HC، 170 BN او 136 LA ټول سیرم میټابولوم د UPLC-HRMS تحلیل په کارولو سره تحلیل شو. موږ لومړی ښیو چې د کیفیت کنټرول (QC) نمونې د غیر څارل شوي اصلي برخې تحلیل (PCA) ماډل په مرکز کې په کلکه سره راټولیږي، چې د اوسني مطالعې د فعالیت ثبات تاییدوي (ضمیمه شکل 2).
لکه څنګه چې په شکل 1 ب کې د جزوي لږترلږه مربع-تفریق تحلیل (PLS-DA) کې ښودل شوي، موږ وموندله چې د مثبت (+ESI) او منفي (−ESI) الیکټرو سپری آیونیزیشن حالتونو کې د LA او BN، LA او HC ترمنځ واضح توپیرونه شتون لري. جلا شوی. په هرصورت، د +ESI او -ESI شرایطو کې د BN او HC ترمنځ کوم مهم توپیر ونه موندل شو.
موږ د LA او HC ترمنځ 382 توپیر لرونکي ځانګړتیاوې، د LA او BN ترمنځ 231 توپیر لرونکي ځانګړتیاوې، او د BN او HC ترمنځ 95 توپیر لرونکي ځانګړتیاوې وموندلې (ویلکوکسن لاسلیک شوي رتبه ازموینه، FDR <0.05 او څو بدلون > 1.2 یا <0.83) (شکل .1c-e). . د m/z ارزښت، د ساتلو وخت او ټوټې کولو ډله ایز سپیکٹرم لټون (تفصیلات د میتودونو برخه کې تشریح شوي) 22 لخوا د ډیټابیس (mzCloud/HMDB/Chemspider کتابتون) په وړاندې لوړوالی نور هم تشریح شوی (ضمیمه ډاټا 3). په پای کې، په ترتیب سره د LA په مقابل کې د BN (شکل 1f او ضمیمه جدول 2) او LA په مقابل کې د HC (ضمیمه شکل 3 او ضمیمه جدول 2) لپاره 33 او 38 تشریح شوي میټابولیتونه پیژندل شوي چې په کثرت کې د پام وړ توپیرونه لري. په برعکس، یوازې 3 میټابولیتونه چې په کثرت کې د پام وړ توپیرونه لري په BN او HC (ضمیمه جدول 2) کې پیژندل شوي، په PLS-DA کې د BN او HC ترمنځ د اوورلیپ سره مطابقت لري. دا توپیر لرونکي میټابولیتونه د بایو کیمیکلونو پراخه لړۍ پوښي (ضمیمه شکل 4). په ګډه سره، دا پایلې د سیرم میټابولوم کې د پام وړ بدلونونه ښیې چې د نرم سږو نوډولونو یا صحي مضامینو په پرتله د لومړني مرحلې د سږو سرطان وژونکي بدلون منعکس کوي. په ورته وخت کې، د BN او HC د سیرم میټابولوم ورته والی وړاندیز کوي چې نرم سږو نوډولونه ممکن د صحي اشخاصو سره ډیری بیولوژیکي ځانګړتیاوې شریکې کړي. د دې په پام کې نیولو سره چې د ایپیډرمل ودې فاکتور ریسیپټر (EGFR) جین بدلونونه د سږو اډینوکارسینوما فرعي ډول 23 کې عام دي، موږ هڅه وکړه چې د سیرم میټابولوم باندې د ډرایور بدلونونو اغیز وټاکو. بیا موږ د سږو اډینوکارسینوما ګروپ کې د EGFR حالت سره د 72 قضیو ټول میټابولومیک پروفایل تحلیل کړ. په زړه پورې خبره دا ده چې موږ د PCA تحلیل کې د EGFR میوټینټ ناروغانو (n = 41) او EGFR وحشي ډول ناروغانو (n = 31) ترمنځ د پرتلې وړ پروفایلونه وموندل (ضمیمه شکل 5a). په هرصورت، موږ ۷ میټابولیتونه وپیژندل چې د EGFR بدلون سره ناروغانو کې یې کثرت د وحشي ډول EGFR ناروغانو په پرتله د پام وړ بدلون موندلی و (t ازموینه، p < 0.05 او فولډ بدلون > 1.2 یا < 0.83) (ضمیمه شکل 5b). د دې میټابولیتونو ډیری برخه (له 7 څخه 5) اکیل کارنیټینونه دي، کوم چې د غوړ اسید اکسیډیشن لارو کې مهم رول لوبوي.
لکه څنګه چې په شکل 2 الف کې ښودل شوي کاري جریان کې ښودل شوي، د نوډول طبقه بندي لپاره بایومارکرونه د لږترلږه مطلق انقباض آپریټرونو او انتخاب په کارولو سره ترلاسه شوي چې په LA (n = 136) او BN (n = 170) کې پیژندل شوي 33 توپیر لرونکي میټابولیتونو پراساس دي. د متغیرونو غوره ترکیب (LASSO) - د بائنری لوژستیک ریګریشن ماډل. د ماډل اعتبار ازموینې لپاره لس ځله کراس تایید کارول شوی و. متغیر انتخاب او د پیرامیټر منظم کول د پیرامیټر λ24 سره د احتمال اعظمي کولو جریمې لخوا تنظیم شوي. د نړیوال میټابولومیک تحلیل نور په خپلواکه توګه په داخلي اعتبار (n = 104) او بهرني اعتبار (n = 111) ګروپونو کې ترسره شو ترڅو د توپیر کونکي ماډل د طبقه بندي فعالیت ازموینه وکړي. په پایله کې، د کشف سیټ کې 27 میټابولیتونه د غوره توپیر کونکي ماډل په توګه پیژندل شوي چې د AUC ترټولو لوی اوسط ارزښت (شکل 2b) سره، چې له دې جملې څخه 9 یې فعالیت زیات کړی و او 18 یې د BN په پرتله په LA کې فعالیت کم کړی و (شکل 2c).
د سږو د نوډول طبقه بندي کولو لپاره کاري جریان، په شمول د کشف سیټ کې د سیرم میټابولایټونو غوره پینل غوره کول د بائنری لوژستیک ریګریشن ماډل په کارولو سره د لس ځله کراس تایید له لارې او په داخلي او بهرني اعتبار سیټونو کې د وړاندوینې فعالیت ارزونه. b د میټابولیک بایو مارکر انتخاب لپاره د LASSO ریګریشن ماډل د کراس تایید احصایې. پورته ورکړل شوي شمیرې په ورکړل شوي λ کې د غوره شوي بایو مارکرونو اوسط شمیر استازیتوب کوي. سره نقطه شوې کرښه په اړونده لامبډا کې د اوسط AUC ارزښت استازیتوب کوي. خړ خطا بارونه لږترلږه او اعظمي AUC ارزښتونه استازیتوب کوي. نقطه شوې کرښه د 27 غوره شوي بایو مارکرونو سره غوره ماډل په ګوته کوي. AUC، د رسیدونکي عملیاتي ځانګړتیا (ROC) منحني لاندې ساحه. c د کشف ګروپ کې د BN ګروپ سره پرتله شوي د LA ګروپ کې د 27 غوره شوي میټابولایټونو فولډ بدلونونه. سور کالم - فعالول. نیلي کالم کمښت دی. d–f د ترلاسه کونکي عملیاتي ځانګړتیا (ROC) منحني د کشف، داخلي او بهرني اعتبار سیټونو کې د 27 میټابولایټ ترکیبونو پراساس د تبعیض کونکي ماډل ځواک ښیې. د سرچینې معلومات د سرچینې ډیټا فایلونو په بڼه چمتو شوي.
د دې ۲۷ میټابولایټونو د وزن لرونکي ریګریشن کوفیفینټونو پر بنسټ د وړاندوینې ماډل رامینځته شو (ضمیمه جدول ۳). د دې ۲۷ میټابولایټونو پر بنسټ د ROC تحلیل د 0.933 د منحني (AUC) ارزښت لاندې ساحه ترلاسه کړه، د کشف ګروپ حساسیت 0.868 و، او ځانګړتیا 0.859 وه (شکل 2d). په ورته وخت کې، د LA او HC ترمنځ د 38 تشریح شوي توپیر میټابولایټونو په منځ کې، د 16 میټابولایټونو سیټ د HC څخه د LA توپیر کولو کې د 0.801 حساسیت او 0.856 ځانګړتیا سره د 0.902 AUC ترلاسه کړ (ضمیمه شکل 6a-c). د توپیر میټابولایټونو لپاره د مختلف فولډ بدلون حدونو پراساس د AUC ارزښتونه هم پرتله شوي. موږ وموندله چې د طبقه بندي ماډل د LA او BN (HC) ترمنځ توپیر کولو کې غوره فعالیت وکړ کله چې د فولډ بدلون کچه 1.2 د 1.5 یا 2.0 په مقابل کې ټاکل شوې وه (ضمیمه شکل 7a، b). د طبقه بندي ماډل، چې د ۲۷ میټابولایټ ګروپونو پر بنسټ ولاړ و، په داخلي او بهرني ګروپونو کې نور تایید شو. AUC د داخلي اعتبار لپاره 0.915 (حساسیت 0.867، ځانګړتیا 0.811) او د بهرني اعتبار لپاره 0.945 (حساسیت 0.810، ځانګړتیا 0.979) وه (شکل 2e، f). د بین لابراتوار موثریت ارزولو لپاره، د بهرني ګروپ څخه 40 نمونې په بهرني لابراتوار کې تحلیل شوې لکه څنګه چې د میتودونو برخه کې تشریح شوي. د طبقه بندي دقت د 0.925 AUC ترلاسه کړ (ضمیمه شکل 8). ځکه چې د سږو سکواموس سیل کارسنوما (LUSC) د سږو اډینوکارسینوما (LUAD) وروسته د غیر کوچني حجرو سږو سرطان (NSCLC) دوهم خورا عام فرعي ډول دی، موږ د میټابولیک پروفایلونو تایید شوي احتمالي ګټورتیا هم ازموینه وکړه. BN او د LUSC 16 قضیې. د LUSC او BN ترمنځ د تبعیض AUC 0.776 و (ضمیمه شکل 9)، چې د LUAD او BN ترمنځ د تبعیض په پرتله د کمزورې وړتیا ښودنه کوي.
مطالعاتو ښودلې چې د CT انځورونو کې د نوډولونو اندازه په مثبت ډول د ناوړه ناروغۍ احتمال سره تړاو لري او د نوډول درملنې 25,26,27 یو لوی ټاکونکی پاتې کیږي. د NELSON سکرینینګ مطالعې د لوی ګروپ څخه د معلوماتو تحلیل ښودلې چې د نوډونو <5 ملي میتر سره د مضامینو کې د ناوړه ناروغۍ خطر حتی د نوډونو 28 پرته مضامینو سره ورته و. له همدې امله، د منظم CT څارنې ته اړتیا لرونکی لږترلږه اندازه 5 ملي میتر دی، لکه څنګه چې د برتانوي توریکیک ټولنې (BTS) لخوا وړاندیز شوی، او 6 ملي میتر، لکه څنګه چې د فلیشنر ټولنې 29 لخوا وړاندیز شوی. په هرصورت، د 6 ملي میتر څخه لوی نوډولونه او د څرګند بې نظیر ځانګړتیاو پرته، چې د غیرمستقیم سږو نوډولونه (IPN) بلل کیږي، په کلینیکي عمل کې د ارزونې او مدیریت کې یوه لویه ننګونه پاتې ده 30,31. موږ بیا معاینه کړه چې ایا د نوډول اندازه د کشف او داخلي اعتبار ګروپونو څخه د راټول شوي نمونو په کارولو سره میټابولومیک لاسلیکونو اغیزه کړې. په 27 تایید شوي بایومارکرونو تمرکز کولو سره، موږ لومړی د HC او BN فرعي 6 ملي میتر میټابولومونو PCA پروفایلونه پرتله کړل. موږ وموندله چې د HC او BN لپاره ډیری معلوماتي ټکي سره یوځای شوي، دا په ګوته کوي چې د سیرم میټابولایټ کچه په دواړو ډلو کې ورته وه (انځور 3a). د مختلفو اندازو رینجونو کې د ځانګړتیا نقشې په BN او LA کې خوندي پاتې شوې (انځور 3b، c)، پداسې حال کې چې د 6-20 ملي میتر رینج کې د وژونکي او بې نظیر نوډولونو ترمنځ جلاوالی لیدل شوی (انځور 3d). دې کوهورټ د 0.927 AUC، 0.868 ځانګړتیا، او 0.820 حساسیت درلود ترڅو د 6 څخه تر 20 ملي میتر اندازه کولو نوډولونو د وژونکي والي وړاندوینه وکړي (انځور 3e، f). زموږ پایلې ښیې چې طبقه بندي کوونکی کولی شي د لومړني وژونکي بدلون له امله رامینځته شوي میټابولیک بدلونونه ونیسي، پرته له دې چې د نوډول اندازه وي.
د 27 میټابولایټونو د میټابولیک طبقه بندي پر بنسټ د مشخصو ډلو ترمنځ د PCA پروفایلونو پرتله کول. CC او BN < 6 mm. b BN < 6 mm vs BN 6–20 mm. په LA 6–20 mm vs LA 20–30 mm. g BN 6–20 mm او 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 د ترلاسه کونکي عملیاتي ځانګړتیا (ROC) وکر چې د 6–20 mm نوډولونو لپاره د تبعیض ماډل فعالیت ښیې. f د احتمال ارزښتونه د 6–20 mm اندازه کولو نوډولونو لپاره د لوژستیک ریګریشن ماډل پراساس محاسبه شوي. خړ نقطه شوی کرښه د غوره کټ آف ارزښت (0.455) استازیتوب کوي. پورته شمیرې د لاس انجلس لپاره د اټکل شوي قضیو سلنه استازیتوب کوي. د زده کونکي د دوه لکۍ لرونکي t ازموینې څخه کار واخلئ. PCA، د اصلي برخې تحلیل. د منحني لاندې د AUC ساحه. د سرچینې معلومات د سرچینې معلوماتو فایلونو په بڼه چمتو شوي.
څلور نمونې (عمرونه یې ۴۴-۶۱ کاله) د ورته سږو د نوډول اندازې (۷-۹ ملي میتر) سره د وړاندیز شوي ناوړه ناروغۍ وړاندوینې ماډل فعالیت روښانه کولو لپاره نور هم غوره شوې (انځور ۴ الف، ب). په لومړني سکرینینګ کې، قضیه ۱ د کلسیفیکیشن سره د جامد نوډول په توګه وړاندې شوه، چې د نرموالي سره تړاو لري، پداسې حال کې چې قضیه ۲ د یو نامعلوم جزوي جامد نوډول په توګه وړاندې شوه چې هیڅ څرګند نرموالي ځانګړتیاوې نلري. د تعقیبي CT سکینونو درې پړاوونه وښودل چې دا قضیې د 4 کلونو په موده کې مستحکم پاتې شوې او له همدې امله نرموالي نوډولونه ګڼل شوي (انځور ۴ الف). د سیریل CT سکینونو د کلینیکي ارزونې سره پرتله کول، د اوسني طبقه بندي کونکي ماډل سره د واحد شاټ سیرم میټابولایټ تحلیل د احتمالي محدودیتونو پراساس دا نرموالي نوډولونه په چټکۍ او سمه توګه پیژندلي (جدول ۱). په قضیه ۳ کې شکل ۴ ب د پلورال بیرته راګرځیدو نښو سره یو نوډول ښیې، کوم چې ډیری وختونه د ناوړه ناروغۍ سره تړاو لري 32. قضیه ۴ د غیر نامعلوم جزوي جامد نوډول په توګه وړاندې شوې چې د نرموالي لامل هیڅ ثبوت نلري. دا ټولې قضیې د طبقه بندي ماډل (جدول ۱) له مخې د وژونکي په توګه وړاندوینه شوې. د سږو د اډینوکارسینوما ارزونه د سږو د بیا رغولو جراحي وروسته د هسټوپیتولوژیکي معاینې لخوا ښودل شوې (شکل ۴ب). د بهرني اعتبار سیټ لپاره، میټابولیک طبقه بندي کونکي په سمه توګه د 6 ملي میتر څخه لوی د سږو د نوډولونو دوه قضیې وړاندوینه کړې (ضمیمه شکل ۱۰).
د دوو بې نظیر نوډولونو د سږو د محوري کړکۍ د CT انځورونه. په لومړۍ قضیه کې، د 4 کلونو وروسته د CT سکین یو مستحکم جامد نوډول وښود چې اندازه یې 7 ملي میتره وه چې په ښي ښکته لوب کې کیلکیفیکیشن درلود. په دوهم قضیه کې، د 5 کلونو وروسته د CT سکین یو مستحکم، جزوي جامد نوډول وښود چې د ښي پورتنۍ لوب کې 7 ملي میتره قطر لري. b د سږو محوري کړکۍ CT انځورونه او د مرحلې I اډینوکارسینوما د دوو قضیو اړوند رنځپوهنیز مطالعات د سږو له بیا رغولو دمخه. قضیه 3 د 8 ملي میتره قطر سره یو نوډول وښود چې د ښي پورتنۍ لوب کې د پلورال بیرته راګرځولو سره. قضیه 4 د کیڼ پورتنۍ لوب کې د 9 ملي میتر اندازه کولو سره یو جزوي جامد ځمکني شیشې نوډول وښود. د بیا رغول شوي سږو نسجونو هیماتوکسیلین او ایوسین (H&E) داغ (پیمانه بار = 50 μm) د سږو اډینوکارسینوما د اکینار ودې نمونه ښیې. تیرونه د CT انځورونو کې کشف شوي نوډولونه ښیې. د H&E انځورونه د څو (>3) مایکروسکوپي ساحو استازي انځورونه دي چې د رنځپوه لخوا معاینه شوي.
په ګډه سره، زموږ پایلې د سږو د نوډولونو په توپیري تشخیص کې د سیرم میټابولایټ بایومارکرونو احتمالي ارزښت ښیې، کوم چې ممکن د CT سکرینینګ ارزولو پرمهال ننګونې رامینځته کړي.
د تایید شوي توپیر لرونکي میټابولایټ پینل پراساس، موږ د لوی میټابولیک بدلونونو بیولوژیکي ارتباطاتو پیژندلو هڅه وکړه. د میټابو تحلیل کونکي لخوا د KEGG لارې بډایه کولو تحلیل د دوو ورکړل شویو ډلو ترمنځ 6 عام د پام وړ بدل شوي لارې پیژندلي (LA vs. HC او LA vs. BN، تنظیم شوی p ≤ 0.001، اغیز > 0.01). دا بدلونونه د پیروویټ میټابولیزم، ټریپټوفان میټابولیزم، نیاسین او نیکوتینامایډ میټابولیزم، ګلایکولیسس، TCA دورې، او پیورین میټابولیزم (انځور 5a) کې د ګډوډۍ لخوا مشخص شوي. بیا موږ د مطلق مقدار په کارولو سره د لویو بدلونونو تایید لپاره هدف لرونکي میټابولومیکونه نور هم ترسره کړل. د مستند میټابولایټ معیارونو په کارولو سره د درې ګوني کواډروپول ماس سپیکٹرومیټري (QQQ) لخوا په عام ډول بدل شوي لارو کې د عام میټابولایټونو ټاکل. د میټابولومیک مطالعې هدف نمونې ډیموګرافیک ځانګړتیاوې په ضمیمه جدول 4 کې شاملې دي. زموږ د نړیوال میټابولومیک پایلو سره سم، کمیتي تحلیل تایید کړه چې هایپوکسانتین او زانتین، پیروویټ، او لیکټیټ په LA کې د BN او HC په پرتله زیات شوي (انځور 5b، c، p <0.05). په هرصورت، د BN او HC ترمنځ پدې میټابولیتونو کې کوم مهم توپیر ونه موندل شو.
د BN او HC ګروپونو په پرتله د LA ګروپ کې د پام وړ مختلف میټابولایټونو د KEGG لارې بډایه کولو تحلیل. دوه لکۍ لرونکی ګلوبل ټیسټ کارول شوی و، او د p ارزښتونه د هولم-بونفروني میتود په کارولو سره تنظیم شوي (د p ≤ 0.001 او د اغیز اندازه > 0.01 تعدیل شوې). b–d د وایلین پلاټونه چې د LC-MS/MS (n = 70 په هر ګروپ کې) لخوا ټاکل شوي په سیرم HC، BN، او LA کې هایپوکسانتین، زانتین، لیکټیټ، پیروویټ، او ټریپټوفان کچه ښیې. سپینې او تورې نقطې کرښې په ترتیب سره میډین او کوارټیل ښیې. e د وایلین پلاټ د LUAD-TCGA ډیټاسیټ کې د عادي سږو نسج (n = 59) په پرتله د SLC7A5 او QPRT د Log2TPM (په هر ملیون کې نقلونه) mRNA څرګندونه نورمال کوي. سپین بکس د انټرکوارټیل رینج استازیتوب کوي، په مرکز کې افقي تور کرښه د میډیا استازیتوب کوي، او عمودی تور کرښه چې د بکس څخه غځیږي د 95٪ باور وقفه (CI) استازیتوب کوي. f د TCGA ډیټاسیټ کې د سږو اډینوکارسینوما (n = 513) او د سږو نورمال نسج (n = 59) کې د SLC7A5 او GAPDH څرګندونې د پیرسن ارتباط پلاټ. خړ ساحه د 95٪ CI استازیتوب کوي. r، د پیرسن ارتباط کوفیشینټ. g د A549 حجرو کې د غیر مشخص shRNA کنټرول (NC) او shSLC7A5 (Sh1، Sh2) سره لیږدول شوي د LC-MS/MS لخوا ټاکل شوي د سیلولر ټریپټوفان نورمال شوي کچه. په هر ګروپ کې د پنځو بیولوژیکي خپلواکو نمونو احصایوي تحلیل وړاندې کیږي. h د NADt حجروي کچه (ټول NAD، په شمول د NAD+ او NADH) په A549 حجرو (NC) او SLC7A5 ناک ډاون A549 حجرو (Sh1، Sh2) کې. په هر ګروپ کې د دریو بیولوژیکي خپلواکو نمونو احصایوي تحلیل وړاندې کیږي. د SLC7A5 د ماتیدو دمخه او وروسته د A549 حجرو ګلایکولیټیک فعالیت د حجروي تیزابیت کچه ​​(ECAR) لخوا اندازه شوی (n = په هر ګروپ کې 4 بیولوژیکي خپلواک نمونې). 2-DG، 2-deoxy-D-ګلوکوز. د دوه لکۍ لرونکي زده کونکي t ازموینه په (b–h) کې کارول شوې وه. په (g–i) کې، د غلطیو بارونه د اوسط ± SD استازیتوب کوي، هره تجربه درې ځله په خپلواکه توګه ترسره شوې او پایلې ورته وې. د سرچینې معلومات د سرچینې معلوماتو فایلونو په بڼه چمتو شوي.
د LA ګروپ کې د بدل شوي ټریپټوفان میټابولیزم د پام وړ اغیزې په پام کې نیولو سره، موږ د QQQ په کارولو سره د HC، BN، او LA ګروپونو کې د سیرم ټریپټوفان کچه هم ارزونه وکړه. موږ وموندله چې د HC یا BN په پرتله په LA کې د سیرم ټریپټوفان کم شوی و (p < 0.001، شکل 5d)، کوم چې د پخوانیو موندنو سره مطابقت لري چې د ټریپټوفان د دوران کچه د سږو سرطان ناروغانو کې د کنټرول ګروپ څخه د صحي کنټرولونو په پرتله ټیټه ده 33,34,35. د PET/CT ټرسر 11C-methyl-L-ټریپټوفان په کارولو سره یوه بله څیړنه وموندله چې د سږو سرطان نسج کې د ټریپټوفان سیګنال ساتلو وخت د نرمو زخمونو یا نورمال نسجونو په پرتله د پام وړ زیات شوی 36. موږ فرض کوو چې په LA سیرم کې د ټریپټوفان کمښت ممکن د سږو سرطان حجرو لخوا د فعال ټریپټوفان جذب منعکس کړي.
دا هم معلومه ده چې د ټریپټوفن کیټابولیزم د کینورینین لارې وروستی محصول NAD+37,38 دی، کوم چې د ګلایکولیسس 39 کې د 1,3-بیسفاسفوګلیسیریټ سره د ګلیسرالډیهایډ-3-فاسفیټ د عکس العمل لپاره یو مهم سبسټریټ دی. پداسې حال کې چې پخوانیو مطالعاتو د معافیت تنظیم کې د ټریپټوفن کیټابولیزم رول باندې تمرکز کړی، موږ هڅه وکړه چې په اوسني څیړنه کې لیدل شوي د ټریپټوفن ډیس ریګولیشن او ګلایکولیټیک لارو ترمنځ تعامل روښانه کړو. د محلول لیږدونکي کورنۍ 7 غړی 5 (SLC7A5) د ټریپټوفن لیږدونکي 43,44,45 په توګه پیژندل کیږي. کوینولینیک اسید فاسفوریبوسیلټرانسفیریز (QPRT) یو انزایم دی چې د کینورینین لارې په ښکته برخه کې موقعیت لري چې کوینولینیک اسید NAMN46 ته بدلوي. د LUAD TCGA ډیټاسیټ تفتیش څرګنده کړه چې SLC7A5 او QPRT دواړه د نورمال نسج په پرتله د تومور نسج کې د پام وړ لوړ شوي وو (انځور 5e). دا زیاتوالی د سږو د اډینوکارسینوما په مرحله I او II او همدارنګه د دریم او څلورم پړاو کې لیدل شوی (ضمیمه شکل 11)، چې د تومورجنیسیس سره تړلې د ټریپټوفان میټابولیزم کې لومړني ګډوډي په ګوته کوي.
سربیره پردې، د LUAD-TCGA ډیټاسیټ د سرطان ناروغانو نمونو کې د SLC7A5 او GAPDH mRNA څرګندونې ترمنځ مثبت اړیکه ښودلې (r = 0.45، p = 1.55E-26، شکل 5f). برعکس، د سږو په نورمال نسج کې د داسې جین لاسلیکونو ترمنځ هیڅ د پام وړ اړیکه ونه موندل شوه (r = 0.25، p = 0.06، شکل 5f). په A549 حجرو کې د SLC7A5 (ضمیمه شکل 12) ضرب کول د حجروي ټریپټوفان او NAD(H) کچه د پام وړ کمه کړه (شکل 5g,h)، چې پایله یې د ګلایکولیټیک فعالیت کمول دي لکه څنګه چې د حجروي اسید کولو نرخ (ECAR) لخوا اندازه کیږي (شکل 1). 5i). په دې توګه، د سیرم او ان ویټرو کشف کې د میټابولیک بدلونونو پراساس، موږ فرض کوو چې د ټریپټوفان میتابولیزم ممکن د کاینورینین لارې له لارې NAD+ تولید کړي او د سږو سرطان کې د ګلایکولیسس هڅولو کې مهم رول ولوبوي.
مطالعاتو ښودلې چې د LDCT لخوا کشف شوي د سږو د نوډولونو لوی شمیر ممکن د اضافي ازموینو لکه PET-CT، د سږو بایپسي، او د ناوړه ناروغۍ د غلط مثبت تشخیص له امله د ډیر درملنې اړتیا رامینځته کړي. 31 لکه څنګه چې په 6 شکل کې ښودل شوي، زموږ مطالعې د سیرم میټابولیتونو یو پینل پیژندلی چې احتمالي تشخیصي ارزښت لري چې ممکن د CT لخوا کشف شوي د سږو د نوډولونو د خطر طبقه بندي او وروسته مدیریت ته وده ورکړي.
د سږو نوډولونه د ټیټ خوراک کمپیوټري ټوموګرافي (LDCT) په کارولو سره ارزول کیږي چې د امیجنگ ځانګړتیاو سره د نرم یا وژونکي لاملونو وړاندیز کوي. د نوډولونو نامعلوم پایله کولی شي د پرله پسې تعقیب لیدنو، غیر ضروري مداخلو، او ډیر درملنې لامل شي. د تشخیصي ارزښت سره د سیرم میټابولیک طبقه بندي کونکو شاملول ممکن د سږو نوډولونو د خطر ارزونه او وروسته مدیریت ښه کړي. د PET پوزیټرون اخراج ټوموګرافي.
د متحده ایالاتو د NLST مطالعې او د اروپایی NELSON مطالعې څخه معلومات وړاندیز کوي چې د ټیټ دوز کمپیوټري ټوموګرافي (LDCT) سره د لوړ خطر ګروپونو سکرینینګ ممکن د سږو سرطان مړینې کچه راټیټه کړي 1,3. په هرصورت، د LDCT لخوا کشف شوي د لوی شمیر ناڅاپي سږو نوډولونو د خطر ارزونه او وروسته کلینیکي مدیریت ترټولو ننګونکی پاتې دی. اصلي هدف د باور وړ بایومارکرونو په شاملولو سره د موجوده LDCT پر بنسټ پروتوکولونو سم طبقه بندي غوره کول دي.
ځینې ​​مالیکولي بایومارکرونه، لکه د وینې میټابولیتونه، د سږو سرطان د صحي کنټرولونو سره پرتله کولو سره پیژندل شوي دي15,17. په اوسنۍ څیړنه کې، موږ د سیرم میټابولومیک تحلیل پلي کولو باندې تمرکز وکړ ترڅو د LDCT لخوا په ناڅاپي ډول کشف شوي د نرم او وژونکي سږو نوډولونو ترمنځ توپیر وکړو. موږ د UPLC-HRMS تحلیل په کارولو سره د صحي کنټرول (HC)، نرم سږو نوډولونو (BN)، او د مرحلې I سږو اډینوکارسینوما (LA) نمونو نړیوال سیرم میټابولوم پرتله کړ. موږ وموندله چې HC او BN ورته میټابولیک پروفایلونه درلودل، پداسې حال کې چې LA د HC او BN په پرتله د پام وړ بدلونونه ښودلي. موږ د سیرم میټابولیتونو دوه سیټونه پیژندلي چې LA د HC او BN څخه توپیر کوي.
د LDCT پر بنسټ د نرمو او وژونکو نوډولونو د پیژندنې اوسنی سکیم په عمده توګه د وخت په تیریدو سره د نوډولونو د اندازې، کثافت، مورفولوژي او ودې کچه پراساس دی 30. پخوانیو مطالعاتو ښودلې چې د نوډولونو اندازه د سږو د سرطان احتمال سره نږدې تړاو لري. حتی د لوړ خطر لرونکو ناروغانو کې، د نوډونو کې د وژونکي ناروغۍ خطر <6 ملي میتر دی <1٪. د 6 څخه تر 20 ملي میتر پورې د نوډولونو لپاره د وژونکي ناروغۍ خطر له 8٪ څخه تر 64٪ 30 پورې دی. له همدې امله، فلیشنر ټولنه د معمول CT تعقیب لپاره د 6 ملي میتر کټ آف قطر وړاندیز کوي. 29 په هرصورت، د 6 ملي میتر څخه لوی د ناڅرګند سږو نوډولونو (IPN) د خطر ارزونه او مدیریت په مناسب ډول نه دی ترسره شوی 31. د زیږون د زړه ناروغۍ اوسنی مدیریت معمولا د CT څارنې سره د محتاط انتظار پراساس دی.
د تایید شوي میټابولوم پراساس، موږ د لومړي ځل لپاره د صحي اشخاصو او بې نظیر نوډولونو <6 ملي میتر ترمنځ د میټابولومیک لاسلیکونو اوورلیپ وښود. بیولوژیکي ورته والی د پخوانیو CT موندنو سره مطابقت لري چې د <6 ملي میتر نوډولونو لپاره د ناوړه ناروغۍ خطر د هغو مضامینو په څیر ټیټ دی چې پرته له نوډونو څخه دي.30 دا باید په یاد ولرئ چې زموږ پایلې دا هم ښیې چې بې نظیر نوډولونه <6 ملي میتر او ≥6 ملي میتر په میټابولومیک پروفایلونو کې لوړ ورته والی لري، دا وړاندیز کوي چې د بې نظیر ایټیولوژي فعال تعریف د نوډول اندازې پرته مطابقت لري. په دې توګه، د عصري تشخیصي سیرم میټابولایټ پینلونه ممکن د قاعدې ازموینې په توګه یو واحد ارزونه چمتو کړي کله چې نوډولونه په پیل کې په CT کې کشف شي او په بالقوه توګه د سریال څارنه کمه کړي. په ورته وخت کې، د میټابولیک بایومارکرونو ورته پینل د بې نظیر نوډولونو څخه د ≥6 ملي میتر په اندازه وژونکي نوډولونه توپیر کړل او د CT عکسونو کې د ورته اندازې او مبهم مورفولوژیکي ځانګړتیاو IPNs لپاره دقیق وړاندوینې چمتو کړې. د سیرم میټابولیزم طبقه بندي کونکي د 0.927 AUC سره د ≥6 ملي میتر نوډولونو د ناوړه ناروغۍ وړاندوینې کې ښه فعالیت وکړ. په ګډه سره، زموږ پایلې ښیي چې د سیرم ځانګړي میټابولومیک لاسلیکونه ممکن په ځانګړي ډول د تومور له امله رامینځته شوي میټابولیک بدلونونه منعکس کړي او د خطر وړاندوینې کونکي په توګه احتمالي ارزښت ولري، د نوډول اندازې څخه خپلواک.
د یادونې وړ ده چې د سږو اډینوکارسینوما (LUAD) او سکواموس سیل کارسینوما (LUSC) د غیر کوچنیو حجرو د سږو سرطان (NSCLC) اصلي ډولونه دي. دې ته په پام سره چې LUSC د تنباکو کارولو سره په کلکه تړاو لري 47 او LUAD د CT سکرینینګ 48 کې کشف شوي د سږو د ناڅاپي نوډولونو ترټولو عام هسټولوژي ده، زموږ د طبقه بندي ماډل په ځانګړي ډول د مرحلې I اډینوکارسینوما نمونو لپاره جوړ شوی و. وانګ او همکارانو یې په LUAD هم تمرکز وکړ او د لیپیدومیکونو په کارولو سره نهه لیپید لاسلیکونه وپیژندل ترڅو د لومړني مرحلې د سږو سرطان د صحي اشخاصو څخه توپیر وکړي 17. موږ د مرحلې I LUSC او 74 بې نظیر نوډولونو په 16 قضیو کې د اوسني طبقه بندي ماډل ازموینه وکړه او د LUSC وړاندوینې ټیټ دقت (AUC 0.776) مو ولیدل، وړاندیز یې وکړ چې LUAD او LUSC ممکن خپل میټابولومیک لاسلیکونه ولري. په حقیقت کې، LUAD او LUSC په ایټیولوژي، بیولوژیکي اصل او جینیاتي اختلالاتو کې توپیر ښودل شوی 49. له همدې امله، د هسټولوژي نور ډولونه باید د سکرینینګ پروګرامونو کې د نفوس پر بنسټ د سږو د سرطان کشف لپاره د روزنې ماډلونو کې شامل شي.
دلته، موږ د سږو اډینوکارسینوما کې د صحي کنټرولونو او بې نظیر نوډولونو په پرتله شپږ ډیری ځله بدلې شوې لارې پیژندلې. زانتین او هایپوکسانتین د پیورین میټابولیک لارې عام میټابولیتونه دي. زموږ د پایلو سره سم، د پیورین میټابولیزم سره تړلي منځګړیتوبونه د سږو اډینوکارسینوما ناروغانو په سیرم یا نسجونو کې د صحي کنټرولونو یا د پری انویزیو مرحلې ناروغانو په پرتله د پام وړ زیات شوي 15,50. د سیرم زانتین او هایپوکسانتین کچه لوړه شوې ممکن د سرطان حجرو د چټک خپریدو لپاره اړین انابولیزم منعکس کړي. د ګلوکوز میټابولیزم بې نظمي د سرطان میټابولیزم 51 یوه پیژندل شوې نښه ده. دلته، موږ د HC او BN ګروپ په پرتله په LA ګروپ کې د پیروویټ او لیکټیټ کې د پام وړ زیاتوالی ولید، کوم چې د غیر کوچني حجرو د سږو سرطان (NSCLC) ناروغانو او صحي کنټرولونو د سیرم میټابولوم پروفایلونو کې د ګلایکولیټیک لارې غیر معمولي کیدو پخوانیو راپورونو سره مطابقت لري. پایلې مطابقت لري 52,53.
په مهمه توګه، موږ د سږو اډینوکارسینوماس په سیرم کې د پیروویټ او ټریپټوفان میټابولیزم ترمنځ یو معکوس اړیکه ولیدله. د HC یا BN ګروپ په پرتله د LA ګروپ کې د سیرم ټریپټوفان کچه کمه شوه. په زړه پورې خبره دا ده چې د یوې احتمالي ډلې په کارولو سره یوه پخوانۍ لویه کچه مطالعه وموندله چې د دوران ټریپټوفان ټیټه کچه د سږو د سرطان د زیاتوالي خطر سره تړاو لري 54. ټریپټوفان یو اړین امینو اسید دی چې موږ په بشپړ ډول له خواړو څخه ترلاسه کوو. موږ دې پایلې ته رسیدلي یو چې د سږو اډینوکارسینوماس کې د سیرم ټریپټوفان کمښت ممکن د دې میټابولایټ چټک کمښت منعکس کړي. دا ښه پیژندل شوی چې د کاینورینین لارې له لارې د ټریپټوفان کیټابولیزم وروستی محصول د ډی نوو NAD+ ترکیب سرچینه ده. ځکه چې NAD+ په عمده توګه د ژغورنې لارې له لارې تولید کیږي، په روغتیا او ناروغۍ کې د ټریپټوفان میټابولیزم کې د NAD+ اهمیت لاهم ټاکل شوی نه دی 46. زموږ د TCGA ډیټابیس تحلیل وښوده چې د ټریپټوفان ټرانسپورټر محلول ټرانسپورټر 7A5 (SLC7A5) څرګندونه د سږو اډینوکارسینوما کې د نورمال کنټرولونو په پرتله د پام وړ لوړه شوې وه او د ګلایکولیټیک انزایم GAPDH څرګندولو سره په مثبت ډول تړاو درلود. پخوانیو مطالعاتو په عمده توګه د انټيټیمور معافیت غبرګون 40,41,42 په فشارولو کې د ټریپټوفان کیټابولیزم رول باندې تمرکز کړی. دلته موږ دا په ګوته کوو چې د سږو سرطان حجرو کې د SLC7A5 د ټکولو له لارې د ټریپټوفان جذب مخنیوی د حجروي NAD کچې کې د وروسته کمښت او د ګلایکولیټیک فعالیت د یوځای کیدو لامل کیږي. په لنډیز کې، زموږ مطالعه د سیرم میټابولیزم کې د بدلونونو لپاره بیولوژیکي اساس چمتو کوي چې د سږو اډینوکارسینوما د وژونکي بدلون سره تړاو لري.
د EGFR بدلونونه د NSCLC ناروغانو کې تر ټولو عام محرک بدلونونه دي. زموږ په څیړنه کې، موږ وموندله چې د EGFR بدلون (n = 41) ناروغانو ټول میټابولومیک پروفایلونه د وحشي ډول EGFR (n = 31) ناروغانو سره ورته وو، که څه هم موږ د اکیل کارنیټین ناروغانو کې د EGFR بدلون ناروغانو کې د ځینو سیرم کچه کمه وموندله. د اکیل کارنیټینونو تاسیس شوی دنده دا ده چې د سایټوپلازم څخه د مایټوکونډریال میټریکس ته د اکیل ګروپونه لیږدوي، چې د غوړ اسیدونو اکسیډیشن ته لاره هواروي ترڅو انرژي تولید کړي 55. زموږ د موندنو سره سم، یوې وروستۍ مطالعې د EGFR بدلون او EGFR وحشي ډول تومورونو ترمنځ ورته میټابولوم پروفایلونه هم د 102 سږو اډینوکارسینوما نسج نمونو 50 نړیوال میټابولوم تحلیل کولو سره پیژندلي. په زړه پورې خبره دا ده چې د اکیل کارنیټین مینځپانګه د EGFR بدلون ګروپ کې هم وموندل شوه. له همدې امله، ایا د اکیل کارنیټین په کچه کې بدلونونه د EGFR هڅول شوي میټابولیک بدلونونه منعکس کوي او د مالیکولر لارې ممکن د نورو مطالعې وړ وي.
په پایله کې، زموږ څیړنه د سږو د نوډولونو د توپیر تشخیص لپاره د سیرم میټابولیک طبقه بندي رامینځته کوي او د کار جریان وړاندیز کوي چې کولی شي د خطر ارزونې ته وده ورکړي او د CT سکین سکرینینګ پراساس کلینیکي مدیریت اسانه کړي.
دا څیړنه د سن یات سین پوهنتون د سرطان روغتون د اخلاقو کمیټې، د سن یات سین پوهنتون د لومړي مربوط روغتون، او د ژینګزو پوهنتون د سرطان روغتون د اخلاقو کمیټې لخوا تصویب شوه. د کشف او داخلي تایید ګروپونو کې، د صحي اشخاصو څخه 174 سیرا او د بې نظیر نوډولونو څخه 244 سیرا د هغو اشخاصو څخه راټول شوي چې د سرطان کنټرول او مخنیوي څانګې، د سن یات سین پوهنتون د سرطان مرکز کې کلني طبي معاینات ترسره کوي، او 166 بې نظیر نوډولونه. سیرم. د سږو د لومړي پړاو اډینوکارسینوماس د سن یات سین پوهنتون د سرطان مرکز څخه راټول شوي. د بهرني تایید ګروپ کې، د بې نظیر نوډولونو 48 قضیې، د سن یات سین پوهنتون د لومړي مربوط روغتون څخه د مرحلې I د سږو اډینوکارسینوماس 39 قضیې، او د ژینګزو سرطان روغتون څخه د مرحلې I د سږو اډینوکارسینوماس 24 قضیې وې. د سن یات سین پوهنتون د سرطان مرکز د لومړي پړاو د سکوامس حجرو د سږو د سرطان ۱۶ قضیې هم راټولې کړې ترڅو د تاسیس شوي میټابولیک طبقه بندي کونکي تشخیصي وړتیا معاینه کړي (د ناروغ ځانګړتیاوې په ضمیمه جدول 5 کې ښودل شوي). د کشف کوهورټ او داخلي تایید کوهورټ څخه نمونې د جنوري 2018 او می 2020 ترمنځ راټولې شوې. د بهرني تایید کوهورټ لپاره نمونې د اګست 2021 او اکتوبر 2022 ترمنځ راټولې شوې. د جنسیت تعصب کمولو لپاره، د هر کوهورټ لپاره نږدې مساوي شمیر نارینه او ښځینه قضیې ګمارل شوي. د کشف ټیم او داخلي بیاکتنې ټیم. د ګډون کونکي جنس د ځان راپور پراساس ټاکل شوی و. د ټولو ګډونوالو څخه باخبره رضایت ترلاسه شو او هیڅ تاوان نه دی ورکړل شوی. هغه مضامین چې بې نظیر نوډولونه لري هغه وو چې د تحلیل په وخت کې د 2 څخه تر 5 کلونو پورې د CT سکین مستحکم نمرې درلودې، پرته له دې چې د بهرني تایید نمونې څخه 1 قضیه وي، کوم چې د جراحي دمخه راټول شوی و او د هسټوپیتولوژي لخوا تشخیص شوی و. د اوږدمهاله برونکایټس استثنا سره. د سږو اډینوکارسینوما قضیې د سږو له بیا رغونې دمخه راټولې شوې او د رنځپوهنې تشخیص لخوا تایید شوې. د روژه لرونکو وینې نمونې د سیرم جلا کولو ټیوبونو کې پرته له کوم انټي کوګولینټ څخه راټولې شوې. د وینې نمونې د خونې په تودوخه کې د 1 ساعت لپاره بندې شوې او بیا د 4 درجو سانتي ګراد په تودوخه کې د 10 دقیقو لپاره په 2851 × g کې سینټرفیوج شوې ترڅو د سیرم سپرنټینټ راټول کړي. د سیرم الکوټونه په -80 درجو سانتي ګراد کې کنګل شوي وو تر هغه چې میټابولایټ استخراج شي. د سن یات سین پوهنتون د سرطان مرکز د سرطان مخنیوي او طبي معاینې څانګې د 100 صحي بسپنه ورکوونکو څخه د سیرم حوض راټول کړ، په شمول د 40 څخه تر 55 کلونو پورې عمر لرونکي نارینه او ښځینه مساوي شمیر. د هر بسپنه ورکوونکي نمونې مساوي مقدارونه مخلوط شوي، پایله لرونکی حوض په -80 درجو سانتي ګراد کې جلا شوی او زیرمه شوی. د سیرم مخلوط د کیفیت کنټرول او د معلوماتو معیاري کولو لپاره د حوالې موادو په توګه کارول شوی و.
د حوالې سیرم او د ازموینې نمونې د ګډ استخراج میتود (MTBE/میتانول/اوبه) 56 په کارولو سره میټابولایټونه استخراج شول. په لنډه توګه، 50 μl سیرم د 225 μl یخ یخ میتانول او 750 μl یخ یخ میتیل ټیرټ-بوټیل ایتر (MTBE) سره مخلوط شو. مخلوط وخورئ او د 1 ساعت لپاره په یخ کې واچوئ. بیا نمونې مخلوط شوې او ورټیکس د 188 μl MS-درجې اوبو سره مخلوط شو چې داخلي معیارونه لري (13C-lactate، 13C3-pyruvate، 13C-methionine، او 13C6-isoleucine، د کیمبرج آیسټوپ لابراتوارونو څخه اخیستل شوي). بیا مخلوط په 15,000 × g کې د 10 دقیقو لپاره په 4 °C کې سینټرفیوج شو، او ښکته مرحله په مثبت او منفي حالتونو کې د LC-MS تحلیل لپاره په دوه ټیوبونو (125 μl هر یو) ته لیږدول شوه. په پای کې، نمونه په لوړ سرعت ویکیوم غلظت کې وچیدو ته تبخیر شوه.
وچ شوي میټابولایټونه د ۸۰٪ اسیتونټریل په ۱۲۰ μl کې بیا جوړ شول، د ۵ دقیقو لپاره وورتیکس شول، او په ۱۵۰۰۰ × g کې د ۱۰ دقیقو لپاره په ۴ درجو سانتیګراد کې سینټرفیوج شول. سوپرناټینټونه د میټابولومیک مطالعاتو لپاره د مایکرو انسرټونو سره د امبر شیشې شیشو ته لیږدول شوي. د الټرا فعالیت مایع کروماتګرافي-لوړ ریزولوشن ماس سپیکٹرومیټري (UPLC-HRMS) پلیټ فارم کې غیر هدفمند میټابولومیک تحلیل. میټابولایټونه د ډایونیکس الټیمیټ ۳۰۰۰ UPLC سیسټم او د ACQUITY BEH امایډ کالم (۲.۱ × ۱۰۰ ملي میتر، ۱.۷ μm، اوبه) په کارولو سره جلا شول. په مثبت آیون حالت کې، ګرځنده مرحلې ۹۵٪ (A) او ۵۰٪ اسیتونټریل (B) وې، هر یو یې ۱۰ ملي میتر/لیتر امونیم اسټیټ او ۰.۱٪ فارمیک اسید درلود. په منفي حالت کې، د ګرځنده مرحلو A او B په ترتیب سره 95٪ او 50٪ اسیتونیټریل درلود، دواړه مرحلو 10 mmol/L امونیم اسټیټ درلود، pH = 9. د تدریجي پروګرام په لاندې ډول و: 0–0.5 دقیقې، 2٪ B؛ 0.5–12 دقیقې، 2–50٪ B؛ 12–14 دقیقې، 50–98٪ B؛ 14–16 دقیقې، 98٪ B؛ 16–16.1. دقیقې، 98–2٪ B؛ 16.1–20 دقیقې، 2٪ B. ستون په 40°C او نمونه په 10°C کې په اتومات نمونې کې ساتل شوی و. د جریان کچه 0.3 ml/min وه، د انجیکشن حجم 3 μl و. د Q-Exactive Orbitrap ډله ایز سپیکٹرومیټر (Thermo Fisher Scientific) د الیکټرو سپری آیونیزیشن (ESI) سرچینې سره په بشپړ سکین حالت کې چلول شوی و او د ddMS2 څارنې حالت سره یوځای شوی و ترڅو د معلوماتو لوی مقدار راټول کړي. د MS پیرامیټرونه په لاندې ډول تنظیم شوي وو: د سپری ولټاژ +3.8 kV/- 3.2 kV، د کیپیلري تودوخې 320 ° C، د شیلډینګ ګاز 40 arb، مرستندویه ګاز 10 arb، د پروب هیټر تودوخې 350 ° C، د سکین کولو حد 70-1050 m/h، ریزولوشن. 70 000. معلومات د Xcalibur 4.1 (Thermo Fisher Scientific) په کارولو سره ترلاسه شوي.
د معلوماتو کیفیت ارزولو لپاره، د هر نمونې څخه د سپرنټینټ 10 μL aliquots لرې کولو سره د کیفیت کنټرول (QC) نمونې رامینځته شوې. د UPLC-MS سیسټم ثبات ارزولو لپاره د تحلیلي ترتیب په پیل کې د کیفیت کنټرول شپږ نمونې انجیکشنونه تحلیل شوي. د کیفیت کنټرول نمونې بیا په دوره ای ډول بیچ ته معرفي کیږي. پدې څیړنه کې د سیرم نمونو ټولې 11 بستې د LC-MS لخوا تحلیل شوې. د 100 صحي بسپنه ورکوونکو څخه د سیرم حوض مخلوط د البیکوټونو په اړوندو بستونو کې د حوالې موادو په توګه کارول شوي ترڅو د استخراج پروسې څارنه وکړي او د بیچ څخه تر بیچ اغیزو لپاره تنظیم شي. د کشف کوهورټ، داخلي اعتبار کوهورټ، او بهرني اعتبار کوهورټ غیر هدفمند میټابولومیک تحلیل د سن یات سین پوهنتون میټابولومیک مرکز کې ترسره شو. د ګوانګ دونګ پوهنتون د ټیکنالوژۍ تحلیل او ازموینې مرکز بهرنۍ لابراتوار هم د بهرني کوهورټ څخه 40 نمونې تحلیل کړې ترڅو د طبقه بندي ماډل فعالیت ازموینه وکړي.
د استخراج او بیا رغونې وروسته، د سیرم میټابولایټونو مطلق مقدار د الټرا لوړ فعالیت مایع کروماتګرافي - ټنډم ماس سپیکٹرومیټري (Agilent 6495 درې ګونی کواډروپول) په کارولو سره د الټراسپری آیونیزیشن (ESI) سرچینې سره د څو غبرګون څارنې (MRM) حالت کې اندازه شو. د ACQUITY BEH امایډ کالم (2.1 × 100 mm، 1.7 μm، Waters) د میټابولایټونو جلا کولو لپاره کارول شوی و. ګرځنده مرحله د 90٪ (A) او 5٪ اسیتونټریل (B) څخه جوړه وه چې د 10 mmol/L امونیم اسټیټ او 0.1٪ امونیا محلول سره. د تدریجي پروګرام په لاندې ډول و: 0-1.5 دقیقې، 0٪ B؛ 1.5-6.5 دقیقې، 0-15٪ B؛ 6.5-8 دقیقې، 15٪ B؛ 8-8.5 دقیقې، 15٪ –0٪ B؛ 8.5–11.5 دقیقې، 0٪ B. په اتوماتیک نمونې کې ستون په 40 درجو سانتي ګراد او نمونه په 10 درجو سانتي ګراد کې ساتل شوې وه. د جریان کچه 0.3 ملی لیتره/ دقیقه وه او د انجیکشن حجم 1 μL و. د MS پیرامیټرونه په لاندې ډول ټاکل شوي وو: د کیپلیري ولټاژ ±3.5 kV، د نیبولیزر فشار 35 psi، د شیټ ګاز جریان 12 L/ دقیقه، د شیټ ګاز تودوخه 350 ° C، د وچولو ګاز تودوخه 250 ° C، او د وچولو ګاز جریان 14 l/ دقیقه. د ټریپټوفان، پیروویټ، لیکټیټ، هایپوکسانتین او زانتین د MRM بدلونونه په ترتیب سره 205.0–187.9، 87.0–43.4، 89.0–43.3، 135.0–92.3 او 151.0–107 وو. 9. معلومات د ماس هنټر B.07.00 (Agilent Technologies) په کارولو سره راټول شوي وو. د سیرم نمونو لپاره، ټریپټوفان، پیروویټ، لیکټیټ، هایپوکسانتین، او زانتین د معیاري مخلوط محلولونو د کیلیبریشن منحني په کارولو سره اندازه شوي. د حجرو نمونو لپاره، د ټریپټوفان مینځپانګه د داخلي معیار او د حجرو پروټین ډله ته نورمال شوې وه.
د لوړوالي استخراج (m/z او د ساتلو وخت (RT)) د مرکب کشف 3.1 او TraceFinder 4.0 (Thermo Fisher Scientific) په کارولو سره ترسره شو. د بیچونو ترمنځ د احتمالي توپیرونو له منځه وړلو لپاره، د ازموینې نمونې هر ځانګړتیا چوکۍ د ورته بیچ څخه د حوالې موادو د ځانګړتیا چوکۍ لخوا ویشل شوې ترڅو نسبي کثرت ترلاسه کړي. د معیاري کولو دمخه او وروسته د داخلي معیارونو نسبي معیاري انحرافات په ضمیمه جدول 6 کې ښودل شوي. د دواړو ډلو ترمنځ توپیرونه د غلط کشف نرخ (FDR<0.05، ویلکوکسن لاسلیک شوي رتبې ازموینه) او فولډ بدلون (>1.2 یا <0.83) لخوا مشخص شوي. د استخراج شوي ځانګړتیاو او د حوالې سیرم اصلاح شوي MS ډیټا خام MS ډیټا په ترتیب سره په ضمیمه ډیټا 1 او ضمیمه ډیټا 2 کې ښودل شوي. د لوړوالي تشریح د پیژندنې د څلورو تعریف شویو کچو پراساس ترسره شوه، پشمول د پیژندل شوي میټابولیتونو، په احتمالي توګه تشریح شوي مرکباتو، په احتمالي توګه مشخص شوي مرکباتو ټولګي، او نامعلوم مرکبات 22. د کمپاونډ ډیسکوري 3.1 (mzCloud، HMDB، Chemspider) کې د ډیټابیس لټونونو پراساس، په mzCloud (نمره > 85) یا Chemspider کې د MS/MS سره د تایید شوي معیارونو یا دقیق میچ تشریحاتو سره بیولوژیکي مرکبات په پای کې د توپیر میټابولوم ترمنځ د منځګړیتوب په توګه غوره شول. د هر ځانګړتیا لپاره د لوړ تشریحات په ضمیمه ډیټا 3 کې شامل دي. MetaboAnalyst 5.0 د مجموعې نورمال شوي میټابولیټ کثرت د غیر متغیر تحلیل لپاره کارول شوی و. MetaboAnalyst 5.0 د پام وړ مختلف میټابولیټونو پراساس د KEGG لارې بډایه کولو تحلیل هم ارزولی. د اصلي اجزاو تحلیل (PCA) او جزوي لږترلږه مربع توپیر تحلیل (PLS-DA) د ropls سافټویر پیکج (v.1.26.4) په کارولو سره د سټیک نورمال کولو او اتوماتیک کولو سره تحلیل شوي. د نوډول ناوړه والي وړاندوینې لپاره غوره میټابولایټ بایو مارکر ماډل د لږترلږه مطلق انقباض او انتخاب آپریټر (LASSO، R پیکج v.4.1-3) سره د بائنری لوژستیک ریګریشن په کارولو سره رامینځته شوی. د کشف او اعتبار سیټونو کې د تبعیض کونکي ماډل فعالیت د pROC پیکج (v.1.18.0.) سره سم د ROC تحلیل پراساس د AUC اټکل کولو سره مشخص شوی و. د غوره احتمال کټ آف د ماډل د اعظمي یوډن شاخص (حساسیت + ځانګړتیا - 1) پراساس ترلاسه شو. هغه نمونې چې د حد څخه کم یا ډیر ارزښتونه لري په ترتیب سره به د نرم نوډولونو او د سږو اډینوکارسینوما په توګه وړاندوینه شي.
د A549 حجرو (#CCL-185، د امریکایی ډول کلتور ټولګه) په F-12K میډیم کې کرل شوي چې 10٪ FBS لري. د SLC7A5 په نښه کولو لپاره د لنډ ویښتو RNA (shRNA) ترتیبونه او د غیر هدف ګرځولو کنټرول (NC) د لینټی ویروس ویکتور pLKO.1-puro کې داخل شوي. د shSLC7A5 انټي سینس ترتیبونه په لاندې ډول دي: Sh1 (5′-GGAGAAAACCTGATGAACAGTT-3′)، Sh2 (5′-GCCGTGGACTTCGGGAACTAT-3′). د SLC7A5 (#5347) او ټیوبلین (#2148) لپاره انټي باډیز د سیل سیګنلینګ ټیکنالوژۍ څخه اخیستل شوي. د SLC7A5 او ټیوبلین لپاره انټي باډیز د لویدیځ بلاټ تحلیل لپاره د 1:1000 په کمولو کې کارول شوي.
د سیهورس ایکس ایف ګلایکولیټیک فشار ازموینه د حجروي اسیدیشن (ECAR) کچه اندازه کوي. په دې ازموینه کې، ګلوکوز، اولیګومیسین A، او 2-DG په ترتیب سره اداره شوي ترڅو د حجروي ګلایکولیټیک ظرفیت ازموینه وکړي لکه څنګه چې د ECAR لخوا اندازه کیږي.
د A549 حجرات چې د غیر هدف ګرځولو کنټرول (NC) او shSLC7A5 (Sh1، Sh2) سره لیږدول شوي وو د شپې په اوږدو کې د 10 سانتي مترو په قطر لوښو کې پلی شوي وو. د حجرو میټابولیتونه د 1 ملی لیتر یخ 80٪ آبی میتانول سره استخراج شوي وو. د میتانول محلول کې حجرات سکریپ شوي، په یوه نوي ټیوب کې راټول شوي، او په 15,000 × g کې د 4 درجو سانتي ګراد په حرارت کې د 15 دقیقو لپاره سنټرفیوج شوي. د لوړ سرعت ویکیوم غلظت په کارولو سره 800 µl سپرنټینټ راټول کړئ او وچ کړئ. وچ شوي میټابولیت ګولۍ بیا د LC-MS/MS په کارولو سره د ټریپټوفان کچې لپاره تحلیل شوي لکه څنګه چې پورته تشریح شوي. د A549 حجرو (NC او shSLC7A5) کې د سیلولر NAD(H) کچه د تولید کونکي لارښوونو سره سم د کمیتي NAD+/NADH رنګ میټریک کټ (#K337، بایو ویژن) په کارولو سره اندازه شوې. د میټابولیتونو مقدار نورمال کولو لپاره د هر نمونې لپاره د پروټین کچه اندازه شوې.
د نمونې د اندازې د لومړني ټاکلو لپاره هیڅ احصایوي میتودونه نه دي کارول شوي. د میټابولومیک پخوانۍ مطالعات چې د بایومارکر کشف لپاره هدف لري 15,18 د اندازې ټاکلو لپاره د معیارونو په توګه ګڼل شوي، او د دې راپورونو په پرتله، زموږ نمونه کافي وه. هیڅ نمونې د مطالعې ډلې څخه نه دي ایستل شوي. د سیرم نمونې په تصادفي ډول د کشف ډلې ته ټاکل شوي (306 قضیې، 74.6٪) او د داخلي اعتبار ډلې (104 قضیې، 25.4٪) د غیر هدف شوي میټابولومیک مطالعاتو لپاره. موږ په تصادفي ډول د هدف شوي میټابولومیک مطالعاتو لپاره د کشف سیټ څخه د هر ګروپ څخه 70 قضیې هم غوره کړې. پلټونکي د LC-MS معلوماتو راټولولو او تحلیل په جریان کې د ګروپ ګمارنې ته سترګې پټې کړې وې. د میټابولومیک معلوماتو او حجرو تجربو احصایوي تحلیلونه په اړوندو پایلو، شکل افسانو، او میتودونو برخو کې تشریح شوي. د سیلولر ټریپټوفان، NADT، او ګلایکولیټیک فعالیت اندازه کول په خپلواکه توګه درې ځله د ورته پایلو سره ترسره شوي.
د مطالعې ډیزاین په اړه د نورو معلوماتو لپاره، د دې مقالې سره تړلې د طبیعي پورټ فولیو راپور لنډیز وګورئ.
د استخراج شوي ځانګړتیاو خام MS معلومات او د حوالې سیرم نورمال شوي MS معلومات په ترتیب سره په ضمیمه ډاټا 1 او ضمیمه ډاټا 2 کې ښودل شوي. د توپیر ځانګړتیاو لپاره لوړ تشریحات په ضمیمه ډاټا 3 کې وړاندې شوي. د LUAD TCGA ډیټاسیټ له https://portal.gdc.cancer.gov/ څخه ډاونلوډ کیدی شي. د ګراف د پلاټ کولو لپاره د معلوماتو معلومات د سرچینې معلوماتو کې چمتو شوي. د دې مقالې لپاره د سرچینې معلومات چمتو شوي.
د سږو د سکرینینګ ملي ګروپ، او داسې نور. د ټیټ دوز کمپیوټري ټوموګرافي سره د سږو د سرطان د مړینې کمول. شمالي انګلستان. جي. میډ. ۳۶۵، ۳۹۵-۴۰۹ (۲۰۱۱).
کرامر، بي ايس، برګ، کې ډي، ابرل، ډي آر او پېغمبر، پي سي د ټيټ دوز هيليکل سي ټي په کارولو سره د سږو د سرطان معاينه: د ملي سږو معاينه مطالعې (NLST) څخه پايلې. جي. ميډ. سکرین ۱۸، ۱۰۹-۱۱۱ (۲۰۱۱).
ډی کونینګ، ایچ جي، او نور. په ناڅاپي آزموینې کې د حجمي CT سکرینینګ سره د سږو د سرطان د مړینې کمول. شمالي انګلستان. جي. میډ. 382، 503-513 (2020).