מאַטאַבאַליזאַם דיסטינגגווישינג גוט און מאַליגנאַנט פּולמאַנערי נאָדולעס מיט הויך ספּעסיפיקאַטי ניצן הויך-האַכלאָטע מאַסע ספּעקטראָמעטריק אַנאַליסיס פון פּאַציענט סערום.

דיפערענטשאַל דיאַגנאָסיס פון פּולמאַנערי נאָדולעס יידענאַפייד דורך קאַמפּיוטיד טאָמאָגראַפי (קט) בלייבט אַ אַרויסרופן אין קליניש פיר.דאָ, מיר קעראַקטערייז די גלאבאלע מאַטאַבאַליזאַם פון 480 סערום סאַמפּאַלז, אַרייַנגערעכנט געזונט קאָנטראָלס, גוט לונג נאָדולעס און בינע איך לונג אַדענאָקאַרזינאָמאַ.אַדענאָקאַרסינאָמאַס ויסשטעלונג יינציק מעטאַבאַליק פּראָופיילז, כוועראַז גוט נאָדולעס און געזונט מענטשן האָבן הויך ענלעכקייט אין מעטאַבאַליק פּראָופיילז.אין די ופדעקונג גרופּע (n = 306), אַ סכום פון 27 מעטאַבאָליטעס איז געווען יידענאַפייד צו דיפערענשיייט צווישן גוט און מאַליגנאַנט נאָדולעס.די AUC פון די דיסקרימינאַנט מאָדעל אין די ינערלעך וואַלאַדיישאַן (n = 104) און פונדרויסנדיק וואַלאַדיישאַן (n = 111) גרופּעס איז ריספּעקטיוולי 0.915 און 0.945.פּאַטוויי אַנאַליסיס אנטפלעקט געוואקסן גלייקאָליטיק מעטאַבאָליטעס פֿאַרבונדן מיט דיקריסט טריפּטאָפאַן אין לונג אַדענאָקאַרזינאָמאַ סערום קאַמפּערד מיט גוט נאָדולעס און געזונט קאָנטראָלס, און סאַגדזשעסטיד אַז טריפּטאָפאַן אַפּטייק פּראַמאָוץ גלייקאָליסיס אין לונג ראַק סעלז.אונדזער לערנען כיילייץ די ווערט פון סערום מעטאַבאָליטע ביאָמאַרקערס אין אַססעסס די ריזיקירן פון פּולמאַנערי נאָדולעס דיטעקטאַד דורך CT.
פרי דיאַגנאָסיס איז קריטיש צו פֿאַרבעסערן ניצל ראַטעס פֿאַר ראַק פּאַטיענץ.רעזולטאטן פון די נאַשאַנאַל לונג ראַק זיפּונג טרייל (NLST) און די אייראפעישע NELSON לערנען האָבן געוויזן אַז זיפּונג מיט נידעריק-דאָזע קאַמפּיוטיד טאָמאָגראַפי (LDCT) קענען באטייטיק רעדוצירן מאָרטאַליטי פון לונג ראַק אין הויך-ריזיקירן גרופּעס1,2,3.זינט די וויידספּרעד נוצן פון לדקט פֿאַר לונג ראַק זיפּונג, די ינסידאַנס פון ינסידענטאַל ראַדיאָגראַפיק פיינדינגז פון אַסימפּטאָמאַטיק פּולמאַנערי נאָדולעס האט פארבליבן צו פאַרגרעסערן 4.פּולמאַנערי נאָדולעס זענען דיפיינד ווי פאָוקאַל אָופּאַסאַטיז אַרויף צו קסנומקס סענטימעטער אין דיאַמעטער קסנומקס.מיר האָבן שוועריקייטן אין אַססעסס די ליקעליהאָאָד פון מאַליגנאַנסי און דילינג מיט די גרויס נומער פון פּולמאַנערי נאָדולעס דיטעקטאַד אגב אויף לדקט.לימיטיישאַנז פון קאָרט קענען פירן צו אָפט נאָכגיין-אַרויף יגזאַמאַניישאַנז און פאַלש-positive רעזולטאַטן, וואָס פירן צו ומנייטיק ינטערווענטיאָן און אָוווערטרעאַטמענט6.דעריבער, עס איז אַ נויט צו אַנטוויקלען פאַרלאָזלעך און נוציק ביאָמאַרקערס צו ריכטיק ידענטיפיצירן לונג ראַק אין די פרי סטאַגעס און דיפערענשיייט רובֿ גוט נאָדולעס אין ערשט דיטעקשאַן 7.
פולשטענדיק מאָלעקולאַר אַנאַליסיס פון בלוט (סערום, פּלאַזמע, מאָנאָנוקלעאַר סעלז פון פּעריפעראַל בלוט), אַרייַנגערעכנט גענאָמיקס, פּראָטעאָמיקס אָדער דנאַ מעטהילאַטיאָן8,9,10, האט געפֿירט צו גראָוינג אינטערעס אין די ופדעקונג פון דיאַגנאָסטיק ביאָמאַרקערס פֿאַר לונג ראַק.דערווייַל, מאַטאַבאַליזאַם אַפּראָוטשיז מעסטן סעליאַלער סוף פּראָדוקטן וואָס זענען ינפלואַנסט דורך ענדאָגענאָוס און עקסאָגענאָוס אַקשאַנז און זענען דעריבער געווענדט צו פאָרויסזאָגן די אָנסעט און רעזולטאַט פון די קרענק.פליסיק קראָומאַטאַגראַפי-טאַנדעם מאַסע ספּעקטראָמעטרי (LC-MS) איז אַ וויידלי געניצט אופֿן פֿאַר מאַטאַבאַליזאַם שטודיום רעכט צו זיין הויך סענסיטיוויטי און גרויס דינאַמיש קייט, וואָס קענען דעקן מעטאַבאָליטעס מיט פאַרשידענע פיזיקאָטשעמיקאַל פּראָפּערטיעס11,12,13.כאָטש גלאבאלע מאַטאַבאַליזאַם אַנאַליסיס פון פּלאַזמע / סערום איז געניצט צו ידענטיפיצירן ביאָמאַרקערס פֿאַרבונדן מיט דיאַגנאָסיס פון לונג ראַק 14,15,16,17 און באַהאַנדלונג עפיקאַסי, 18 סערום מעטאַבאָליטע קלאַססיפיערס צו ויסטיילן צווישן גוט און מאַליגנאַנט לונג נאָדולעס זענען נאָך פיל געלערנט.-מאַסיוו פאָרשונג.
אַדענאָקאַרזינאָמאַ און סקוואַמאַס צעל קאַרסינאָמאַ זענען די צוויי הויפּט סובטיפּעס פון ניט-קליין צעל לונג ראַק (נסקלק).פאַרשידן קאָרט זיפּונג טעסץ אָנווייַזן אַז אַדענאָקאַרזינאָמאַ איז די מערסט פּראָסט היסטאָלאָגיקאַל טיפּ פון לונג ראַק1,19,20,21.אין דעם לערנען, מיר געוויינט הינטער-פאָרשטעלונג פליסיק קראָומאַטאַגראַפי-הויך-האַכלאָטע מאַסע ספּעקטראָמעטרי (UPLC-HRMS) צו דורכפירן מעטאַבאַליק אַנאַליסיס אויף אַ גאַנץ פון 695 סערום סאַמפּאַלז, אַרייַנגערעכנט געזונט קאָנטראָלס, גוט פּולמאַנערי נאָדולעס און CT-דיטעקטאַד ≤3 סענטימעטער.זיפּונג פֿאַר סטאַגע איך לונג אַדענאָקאַרזינאָמאַ.מיר יידענאַפייד אַ טאַפליע פון ​​סערום מעטאַבאָליטעס וואָס ויסטיילן לונג אַדענאָקאַרזינאָמאַ פון גוט נאָדולעס און געזונט קאָנטראָלס.אַנאַליסיס פון פּאַטוויי ענריטשמענט אנטפלעקט אַז אַבנאָרמאַל טריפּטאָפאַן און גלוקאָוס מאַטאַבאַליזאַם זענען פּראָסט אָלטעריישאַנז אין לונג אַדענאָקאַרזינאָמאַ קאַמפּערד מיט גוט נאָדולעס און געזונט קאָנטראָלס.צום סוף, מיר געגרינדעט און וואַלאַדייטאַד אַ סערום מעטאַבאַליק קלאַסאַפייער מיט הויך ספּעסיפיקאַטי און סענסיטיוויטי צו ויסטיילן צווישן מאַליגנאַנט און גוט פּולמאַנערי נאָדולעס דיטעקטאַד דורך LDCT, וואָס קען העלפן אין פרי דיפערענטשאַל דיאַגנאָסיס און ריזיקירן אַסעסמאַנט.
אין דעם קראַנט לערנען, געשלעכט- און עלטער-מאַטשט סערום סאַמפּאַלז זענען רעטראַספּעקטיוולי געזאמלט פון 174 געזונט קאָנטראָלס, 292 פּאַטיענץ מיט גוט פּולמאַנערי נאָדולעס און 229 פּאַטיענץ מיט בינע איך לונג אַדענאָקאַרזינאָמאַ.דעמאָגראַפיק קעראַקטעריסטיקס פון די 695 סאַבדזשעקץ זענען געוויזן אין סאַפּלאַמענטערי טאַבלע 1.
ווי געוויזן אין פיגורע 1אַ, אַ גאַנץ פון 480 סערום סאַמפּאַלז, אַרייַנגערעכנט 174 געזונט קאָנטראָל (HC), 170 גוט נאָדולעס (BN), און 136 בינע איך לונג אַדענאָקאַרזינאָמאַ (LA) סאַמפּאַלז, זענען געזאמלט אין Sun Yat-sen אוניווערסיטעט קאַנסער צענטער.ופדעקונג קאָהאָרט פֿאַר אַנטאַרגעט מאַטאַבאַליזאַם פּראָפילינג ניצן הינטער-פאָרשטעלונג פליסיק קראָומאַטאַגראַפי-הויך-האַכלאָטע מאַסע ספּעקטראָמעטרי (UPLC-HRMS).ווי געוויזן אין סופּפּלעמענטאַרי פיגור 1, דיפערענטשאַל מעטאַבאָליטעס צווישן LA און HC, LA און BN זענען יידענאַפייד צו פאַרלייגן אַ קלאַסאַפאַקיישאַן מאָדעל און ווייַטער ויספאָרשן דיפערענטשאַל פּאַטוויי אַנאַליסיס.104 סאַמפּאַלז געזאמלט דורך Sun Yat-sen אוניווערסיטעט קאַנסער צענטער און 111 סאַמפּאַלז געזאמלט דורך צוויי אנדערע האָספּיטאַלס ​​​​זענען ריספּעקטיוולי אונטערטעניק צו ינערלעך און פונדרויסנדיק וואַלאַדיישאַן.
אַ לערנען באַפעלקערונג אין דער ופדעקונג קאָהאָרט וואָס איז דורכגעקאָכט גלאבאלע סערום מאַטאַבאַליזאַם אַנאַליסיס מיט הינטער-פאָרשטעלונג פליסיק קראָומאַטאַגראַפי-הויך-האַכלאָטע מאַסע ספּעקטראָמעטרי (UPLC-HRMS).ב פּאַרטיייש קלענסטער סקווערז דיסקרימינאַנט אַנאַליסיס (PLS-DA) פון די גאַנץ מאַטאַבאַליזאַם פון 480 סערום סאַמפּאַלז פון די לערנען קאָהאָרט, אַרייַנגערעכנט געזונט קאָנטראָלס (HC, n = 174), גוט נאָדולעס (BN, n = 170), און בינע איך לונג אַדענאָקאַרזינאָמאַ (לאס אנדזשעלעס, n = 136).+ESI, positive ילעקטראָוספּריי ייאַנאַזיישאַן מאָדע, -עסי, נעגאַטיוו עלעקטראָספּריי ייאַנאַזיישאַן מאָדע.c–e מעטאַבאָליטעס מיט באטייטיק אַנדערש אַבאַנדאַנסיז אין צוויי געגעבן גרופּעס (צוויי-טיילד ווילקאָקסאָן געחתמעט ריי פּרובירן, פאַלש ופדעקונג קורס אַדזשאַסטיד פּ ווערט, FDR <0.05) זענען געוויזן אין רויט (פאַרלייגן טוישן> 1.2) און בלוי (פאַרלייגן ענדערונג <0.83) .) געוויזן אויף די ווולקאַן גראַפיק.f כייראַרקאַקאַל קלאַסטערינג היץ מאַפּע וואָס ווייַזן באַטייַטיק דיפעראַנסיז אין די נומער פון אַנאַטייטיד מעטאַבאָליטעס צווישן LA און BN.מקור דאַטן איז צוגעשטעלט אין די פאָרעם פון מקור דאַטן טעקעס.
די גאַנץ סערום מאַטאַבאַליזאַם פון 174 HC, 170 BN און 136 LA אין די ופדעקונג גרופּע איז אַנאַלייזד מיט UPLC-HRMS אַנאַליסיס.מיר ערשטער ווייַזן אַז קוואַליטעט קאָנטראָל (QC) סאַמפּאַלז קנויל טייטלי אין דעם צענטער פון אַן אַנסופּערווייזד הויפּט קאָמפּאָנענט אַנאַליסיס (PCA) מאָדעל, קאַנפערמינג די פעסטקייַט פון די פאָרשטעלונג פון די קראַנט לערנען (סופּפּלעמענטאַרי פיגור 2).
ווי געוויזן אין דער פּאַרטיייש קלענסטער סקווערז-דיסקרימינאַנט אַנאַליסיס (PLS-DA) אין פיגורע 1 ב, מיר געפֿונען אַז עס זענען קלאָר דיפעראַנסיז צווישן LA און BN, LA און HC אין positive (+ ESI) און נעגאַטיוו (-ESI) עלעקטראָספּריי ייאַנאַזיישאַן מאָדעס .אפגעזונדערט .אָבער, קיין באַטייַטיק דיפעראַנסיז זענען געפֿונען צווישן BN און HC אין +ESI און -ESI טנאָים.
מיר געפֿונען 382 דיפערענטשאַל פֿעיִקייטן צווישן LA און HC, 231 דיפערענטשאַל פֿעיִקייטן צווישן LA און BN, און 95 דיפערענטשאַל פֿעיִקייטן צווישן BN און HC (Wilcoxon געחתמעט ריי פּרובירן, FDR <0.05 און קייפל טוישן> 1.2 אָדער <0.83) (פיגורע .1c-e) )..פּיקס זענען נאָך אַנאַטייטיד (סופּפּלעמענטאַרי דאַטאַ 3) קעגן אַ דאַטאַבייס (מזקלאָוד / המדב / טשעמספּידער ביבליאָטעק) דורך מ / ז ווערט, ריטענשאַן צייט און פראַגמאַנטיישאַן מאַסע ספּעקטרום זוכן (דעטאַילס דיסקרייבד אין מעטהאָדס אָפּטיילונג) 22 .צום סוף, 33 און 38 אַנאַטייטיד מעטאַבאָליטעס מיט באַטייטיק דיפעראַנסיז אין זעט זענען יידענאַפייד פֿאַר LA קעגן BN (פיגורע 1f און סאַפּלאַמענערי טאַבלע 2) און LA קעגן HC (סופּפּלעמענטאַרי פיגור 3 און סאַפּלאַמענערי טאַבלע 2), ריספּעקטיוולי.אין קאַנטראַסט, בלויז 3 מעטאַבאָליטעס מיט באַטייטיק דיפעראַנסיז אין זעט זענען יידענאַפייד אין BN און HC (סופּפּלעמענטאַרי טאַבלע 2), קאָנסיסטענט מיט די אָוווערלאַפּ צווישן BN און HC אין PLS-DA.די דיפערענטשאַל מעטאַבאָליטעס דעקן אַ ברייט קייט פון בייאָוקעמאַקאַלס (סופּפּלעמענטאַרי פיגור 4).צוזאַמען, די רעזולטאַטן באַווייַזן באַטייַטיק ענדערונגען אין די סערום מאַטאַבאַליזאַם וואָס פאַרטראַכטנ מאַליגנאַנט טראַנספאָרמאַציע פון ​​פרי-בינע לונג ראַק קאַמפּערד מיט גוט לונג נאָדולעס אָדער געזונט סאַבדזשעקץ.דערווייַל, די ענלעכקייט פון די סערום מאַטאַבאַליזאַם פון BN און HC סאַגדזשעסץ אַז גוט פּולמאַנערי נאָדולעס קען טיילן פילע בייאַלאַדזשיקאַל קעראַקטעריסטיקס מיט געזונט מענטשן.געגעבן אַז דזשין מיוטיישאַנז פון עפּאַדערמאַל גראָוט פאַקטאָר רעסעפּטאָר (EGFR) זענען פּראָסט אין לונג אַדענאָקאַרזינאָמאַ סובטיפּע 23, מיר געזוכט צו באַשליסן די פּראַל פון שאָפער מיוטיישאַנז אויף די סערום מאַטאַבאַליזאַם.דערנאָך מיר אַנאַלייזד די קוילעלדיק מעטאַבאַליק פּראָפיל פון 72 קאַסעס מיט EGFR סטאַטוס אין די לונג אַדענאָקאַרזינאָמאַ גרופּע.ינטערעסטינגלי, מיר געפֿונען פאַרגלייַכלעך פּראָופיילז צווישן EGFR מוטאַנט פּאַטיענץ (n = 41) און EGFR ווילד-טיפּ פּאַטיענץ (n = 31) אין פּקאַ אַנאַליסיס (סופּפּלעמענטאַרי פיגור 5 אַ).אָבער, מיר יידענאַפייד 7 מעטאַבאָליטעס וועמענס זעט איז באטייטיק אָלטערד אין פּאַטיענץ מיט EGFR מיוטיישאַן קאַמפּערד מיט פּאַטיענץ מיט ווילד-טיפּ EGFR (ט פּרובירן, פּ <0.05 און פאַרלייגן טוישן> 1.2 אָדער <0.83) (סופּפּלעמענטאַרי פיגור 5 ב).די מערהייט פון די מעטאַבאָליטעס (5 פון 7) זענען אַסילקאַרניטינעס, וואָס שפּילן אַ וויכטיק ראָלע אין פאַטי זויער אַקסאַדיישאַן פּאַטווייז.
ווי ילאַסטרייטיד אין די וואָרקפלאָוו געוויזן אין פיגורע 2 אַ, ביאָמאַרקערס פֿאַר נאָדולע קלאַסאַפאַקיישאַן זענען באקומען מיט קלענסטער אַבסאָלוט שרינגקידזש אָפּערייטערז און סעלעקציע באזירט אויף 33 דיפערענטשאַל מעטאַבאָליטעס יידענאַפייד אין LA (n = 136) און BN (n = 170).בעסטער קאָמבינאַציע פון ​​וועריאַבאַלז (לאַססאָ) - ביינערי לאָגיסטיק ראַגרעשאַן מאָדעל.צען-פאַרלייגן קרייַז-וואַלאַדיישאַן איז געניצט צו פּרובירן די רילייאַבילאַטי פון די מאָדעל.וועריאַבאַל סעלעקציע און רעגולאַריזאַטיאָן פון פּאַראַמעטער זענען אַדזשאַסטיד דורך אַ ליקעליהאָאָד מאַקסאַמייזינג שטראָף מיט פּאַראַמעטער λ24.גלאבאלע מאַטאַבאַליזאַם אַנאַליסיס איז ווייַטער דורכגעקאָכט ינדיפּענדאַנטלי אין די ינערלעך וואַלאַדיישאַן (n = 104) און פונדרויסנדיק וואַלאַדיישאַן (n = 111) גרופּעס צו פּרובירן די קלאַסאַפאַקיישאַן פאָרשטעלונג פון די דיסקרימינאַנט מאָדעל.ווי אַ רעזולטאַט, 27 מעטאַבאָליטעס אין די ופדעקונג שטעלן זענען יידענאַפייד ווי דער בעסטער דיסקרימינאַנט מאָדעל מיט די גרעסטן דורכשניטלעך AUC ווערט (Fig. 2b), צווישן וואָס 9 האט געוואקסן טעטיקייט און 18 דיקריסט טעטיקייט אין לאַ קאַמפּערד צו BN (Fig. 2c).
וואָרקפלאָוו פֿאַר בויען אַ פּולמאַנערי נאָדולע קלאַסאַפייער, אַרייַנגערעכנט סעלינג דער בעסטער טאַפליע פון ​​סערום מעטאַבאָליטעס אין די ופדעקונג שטעלן ניצן אַ ביינערי לאָגיסטיק ראַגרעשאַן מאָדעל דורך צען-פאַרלייגן קרייַז וואַלאַדיישאַן און יוואַליוייטינג פּרידיקטיוו פאָרשטעלונג אין ינערלעך און פונדרויסנדיק וואַלאַדיישאַן שטעלט.ב קרייַז-וואַלאַדיישאַן סטאַטיסטיק פון LASSO ראַגרעשאַן מאָדעל פֿאַר מעטאַבאַליק ביאָמאַרקער סעלעקציע.די נומערן געגעבן אויבן רעפּראַזענץ די דורכשניטלעך נומער פון ביאָמאַרקערס אויסגעקליבן אין אַ געגעבן λ.די רויט דאַטיד שורה רעפּראַזענץ די דורכשניטלעך AUC ווערט ביי די קאָראַספּאַנדינג לאַמבדאַ.גריי טעות באַרס רעפּראַזענץ די מינימום און מאַקסימום AUC וואַלועס.די דאַטיד שורה ינדיקייץ דער בעסטער מאָדעל מיט די 27 אויסגעקליבן ביאָמאַרקערס.AUC, שטח אונטער די ופנעמער אָפּערייטינג כאַראַקטעריסטיש (ROC) ויסבייג.c פאַרלייגן ענדערונגען פון 27 אויסגעקליבן מעטאַבאָליטעס אין די LA גרופּע קאַמפּערד מיט די BN גרופּע אין די ופדעקונג גרופּע.רויט זייַל - אַקטאַוויישאַן.די בלוי זייַל איז אַ אַראָפּגיין.d–f ריסיווער אָפּערייטינג קעראַקטעריסטיקס (ROC) קורוועס וואָס ווייַזן די מאַכט פון די דיסקרימינאַנט מאָדעל באזירט אויף 27 מעטאַבאָליטע קאַמבאַניישאַנז אין די ופדעקונג, ינערלעך און פונדרויסנדיק וואַלאַדיישאַן שטעלט.מקור דאַטן איז צוגעשטעלט אין די פאָרעם פון מקור דאַטן טעקעס.
א פּראָגנאָז מאָדעל איז באשאפן באזירט אויף די ווייטיד ראַגרעשאַן קאָואַפישאַנץ פון די 27 מעטאַבאָליטעס (סופּפּלעמענטאַרי טאַבלע 3).ROC אַנאַליסיס באזירט אויף די 27 מעטאַבאָליטעס יילד אַ שטח אונטער די ויסבייג (AUC) ווערט פון 0.933, ופדעקונג גרופּע סענסיטיוויטי איז געווען 0.868, און ספּעציפֿישקייט איז געווען 0.859 (Fig. 2 ד).דערווייַל, צווישן די 38 אַנאַטייטיד דיפערענטשאַל מעטאַבאָליטעס צווישן LA און HC, אַ סכום פון 16 מעטאַבאָליטעס אַטשיווד אַ AUC פון 0.902 מיט אַ סענסיטיוויטי פון 0.801 און ספּעסיפיקאַטי פון 0.856 אין דיסקרימאַנייטינג LA פֿון HC (סופּפּלעמענטאַרי פיגור 6 אַ-C).AUC וואַלועס באזירט אויף פאַרשידענע פאַרלייגן ענדערונגען טרעשאַלז פֿאַר דיפערענטשאַל מעטאַבאָליטעס זענען אויך קאַמפּערד.מיר געפונען אַז די קלאַסאַפאַקיישאַן מאָדעל איז געווען בעסטער אין דיסקרימאַנייטינג צווישן LA און BN (HC) ווען די פאַרלייגן ענדערונג מדרגה איז געווען באַשטימט צו 1.2 קעגן 1.5 אָדער 2.0 (סופּפּלעמענטאַרי פיגור 7 אַ, ב).די קלאַסאַפאַקיישאַן מאָדעל, באזירט אויף 27 מעטאַבאָליטע גרופּעס, איז געווען ווייַטער וואַלאַדייטאַד אין ינערלעך און פונדרויסנדיק קאָהאָרץ.די אַוק איז 0.915 (סענסיטיוויטי 0.867, ספּעסיפיקאַטי 0.811) פֿאַר ינערלעך וואַלאַדיישאַן און 0.945 (סענסיטיוויטי 0.810, ספּעסיפיקאַטי 0.979) פֿאַר פונדרויסנדיק וואַלאַדיישאַן (Fig. 2e, F).צו אַססעסס ינטערלאַבאָראַטאָרי עפעקטיווקייַט, 40 סאַמפּאַלז פון די פונדרויסנדיק קאָהאָרט זענען אַנאַלייזד אין אַ פונדרויסנדיק לאַבאָראַטאָריע ווי דיסקרייבד אין די מעטהאָדס אָפּטיילונג.די קלאַסאַפאַקיישאַן אַקיעראַסי אַטשיווד אַ AUC פון 0.925 (סופּפּלעמענטאַרי פיגור 8).ווייַל לונג סקוואַמאָוס צעל קאַרסינאָמאַ (LUSC) איז די צווייט מערסט פּראָסט סובטיפּע פון ​​ניט-קליין צעל לונג ראַק (NSCLC) נאָך לונג אַדענאָקאַרזינאָמאַ (LUAD), מיר אויך טעסטעד די וואַלאַדייטאַד פּאָטענציעל נוצן פון מעטאַבאַליק פּראָופיילז.BN און 16 קאַסעס פון LUSC.די AUC פון דיסקרימינאַציע צווישן LUSC און BN איז געווען 0.776 (סופּפּלעמענטאַרי פיגור 9), ינדאַקייטינג פּורער פיייקייט קאַמפּערד מיט דיסקרימינאַציע צווישן LUAD און BN.
שטודיום האָבן געוויזן אַז די גרייס פון נאָדולעס אויף קאָרט בילדער איז דורכויס קאָראַלייטאַד מיט די ליקעליהאָאָד פון מאַליגנאַנסי און בלייבט אַ הויפּט דיטערמאַנאַנט פון נאָדולע באַהאַנדלונג25,26,27.אַנאַליסיס פון דאַטן פון די גרויס קאָהאָרט פון די NELSON זיפּונג לערנען געוויזן אַז די ריזיקירן פון מאַליגנאַנסי אין סאַבדזשעקץ מיט נאָודז <5 מם איז אפילו ענלעך צו אַז אין סאַבדזשעקץ אָן נאָודז 28.דעריבער, די מינימום גרייס ריקוויירינג רעגולער קאָרט מאָניטאָרינג איז 5 מם, ווי רעקאַמענדיד דורך די בריטיש טהאָראַסיק געזעלשאפט (BTS), און 6 מם, ווי רעקאַמענדיד דורך די Fleischner Society 29.אָבער, נאָדולעס גרעסער ווי 6 מם און אָן קלאָר ווי דער טאָג גוט פֿעיִקייטן, גערופֿן ינדעטמינאַטע פּולמאַנערי נאָדולעס (IPN), בלייבן אַ הויפּט אַרויסרופן אין אפשאצונג און פאַרוואַלטונג אין קליניש פיר30,31.דערנאָך מיר יגזאַמאַנד צי נאָדולע גרייס ינפלואַנסט מעטאַבאַליק סיגנאַטשערז ניצן פּאָאָלעד סאַמפּאַלז פון די ופדעקונג און ינערלעך וואַלאַדיישאַן קאָהאָרץ.פאָוקיסינג אויף 27 וואַלאַדייטאַד ביאָמאַרקערס, מיר ערשטער קאַמפּערד די פּקאַ פּראָופיילז פון HC און BN סוב-6 מם מעטאַבאָלימז.מיר געפונען אַז רובֿ פון די דאַטן ווייזט פֿאַר HC און BN אָוווערלאַפּט, דעמאַנסטרייטינג אַז סערום מעטאַבאָליטע לעוועלס זענען ענלעך אין ביידע גרופּעס (Fig. 3a).די שטריך מאַפּס אַריבער פאַרשידענע גרייס ריינדזשאַז פארבליבן קאַנסערווד אין בן און לאַ (Fig. 3b, C), כוועראַז אַ צעשיידונג איז באמערקט צווישן מאַליגנאַנט און גוט נאָדולעס אין די 6-20 מם קייט (Fig. 3 ד).דער קאָהאָרט האט אַ AUC פון 0.927, ספּעסיפיקייט פון 0.868, און סענסיטיוויטי פון 0.820 פֿאַר פּרידיקטינג די מאַליגנאַנסי פון נאָדולעס מעסטן 6-20 מם (Fig. 3e, F).אונדזער רעזולטאטן ווייַזן אַז די קלאַססיפיער קענען כאַפּן מעטאַבאַליק ענדערונגען געפֿירט דורך פרי מאַליגנאַנט טראַנספאָרמאַציע, ראַגאַרדלאַס פון נאָדולע גרייס.
אַד פאַרגלייַך פון פּקאַ פּראָופיילז צווישן ספּעסיפיעד גרופּעס באזירט אויף אַ מעטאַבאַליק קלאַססיפיער פון 27 מעטאַבאָליטעס.CC און BN < 6 מם.b BN < 6 מם ווס BN 6-20 מם.אין LA 6-20 מם קעגן LA 20-30 מם.ג בן 6-20 מם און לאַ 6-20 מם.גק, n = 174;בן <6 מם, n = 153;בן 6-20 מם, n = 91;לאַ 6-20 מם, n = 89;LA 20-30 מם, n = 77. e ופנעמער אָפּערייטינג כאַראַקטעריסטיש (ROC) ויסבייג ווייַזונג דיסקרימינאַנט מאָדעל פאָרשטעלונג פֿאַר נאָדולעס 6-20 מם.f מאַשמאָעס וואַלועס זענען קאַלקיאַלייטיד באזירט אויף די לאָגיסטיק ראַגרעשאַן מאָדעל פֿאַר נאָדולעס מעסטן 6-20 מם.די גרוי דאַטיד שורה רעפּראַזענץ די אָפּטימאַל קאַטאָף ווערט (0.455).די נומערן אויבן רעפּראַזענץ די פּראָצענט פון קאַסעס פּראַדזשעקטאַד פֿאַר לאס אנדזשעלעס.ניצן אַ צוויי-טיילד תּלמיד ס ה פּראָבע.פּקאַ, הויפּט קאָמפּאָנענט אַנאַליסיס.AUC געגנט אונטער די ויסבייג.מקור דאַטן איז צוגעשטעלט אין די פאָרעם פון מקור דאַטן טעקעס.
פיר סאַמפּאַלז (אַלט 44-61 יאר) מיט ענלעך פּולמאַנערי נאָדולע סיזעס (7-9 מם) זענען ווייַטער אויסגעקליבן צו אילוסטרירן די פאָרשטעלונג פון די פארגעלייגט מאַליגנאַנסי פּראָגנאָז מאָדעל (Fig. 4 אַ, ב).אויף ערשט זיפּונג, פאַל 1 איז דערלאנגט ווי אַ האַרט נאָדולע מיט קאַלסיפיקאַטיאָן, אַ שטריך פֿאַרבונדן מיט גוטהאַרציקייַט, כוועראַז פאַל 2 דערלאנגט ווי אַ ינדיטערמאַנייט טייל האַרט נאָדולע מיט קיין קלאָר ווי דער טאָג גוט פֿעיִקייטן.דריי ראָונדס פון נאָכגיין-אַרויף קאָרט סקאַנז געוויזן אַז די קאַסעס פארבליבן סטאַביל איבער אַ 4-יאָר צייַט און זענען דעריבער געהאלטן גוט נאָדולעס (Fig. 4 אַ).אין פאַרגלייַך מיט קליניש יוואַליויישאַן פון סיריאַל קאָרט סקאַנז, איין-שאָס סערום מעטאַבאָליטע אַנאַליסיס מיט די קראַנט קלאַסאַפייער מאָדעל געשווינד און ריכטיק יידענאַפייד די גוט נאָדולעס באזירט אויף פּראָבאַבאַליסטיק קאַנסטריינץ (טאַבלע 1).פיגורע 4ב אין פאַל 3 ווייזט אַ נאָדולע מיט וואונדער פון פּלעוראַל ריטראַקשאַנז, וואָס איז מערסט אָפט פארבונדן מיט מאַליגנאַנסי32.פאַל 4 דערלאנגט ווי אַ ינדיטערמאַנייט טייל האַרט נאָדולע מיט קיין זאָגן פון אַ גוט סיבה.אַלע די קאַסעס זענען פּרעדיקטעד ווי מאַליגנאַנט לויט די קלאַססיפיער מאָדעל (טאַבלע 1).די אַסעסמאַנט פון לונג אַדענאָקאַרזינאָמאַ איז דעמאַנסטרייטיד דורך היסטאָפּאַטהאָלאָגיקאַל דורכקוק נאָך לונג רעסעקשאַן כירורגיע (Fig. 4b).פֿאַר די פונדרויסנדיק וואַלאַדיישאַן שטעלן, די מעטאַבאַליק קלאַססיפיער אַקיעראַטלי פּרעדיקטעד צוויי קאַסעס פון ינדיטערמאַנייט לונג נאָדולעס גרעסער ווי 6 מם (סופּפּלעמענטאַרי פיגור 10).
קאָרט בילדער פון די אַקסיאַל פֿענצטער פון די לונגען פון צוויי קאַסעס פון גוט נאָדולעס.אין פאַל 1, CT יבערקוקן נאָך 4 יאָר געוויזן אַ סטאַביל האַרט נאָדולע מעסטן 7 מם מיט קאַלסיפיקאַטיאָן אין די רעכט נידעריקער לאָוב.אין פאַל 2, CT יבערקוקן נאָך 5 יאר גילוי אַ סטאַביל, טייל האַרט נאָדולע מיט אַ דיאַמעטער פון 7 מם אין די רעכט אויבערשטער לאָוב.ב אַקסיאַל פֿענצטער קאָרט בילדער פון די לונגען און קאָראַספּאַנדינג פּאַטאַלאַדזשיקאַל שטודיום פון צוויי קאַסעס פון בינע איך אַדענאָקאַרזינאָמאַ איידער לונג רעסעקשאַן.פאַל 3 אנטפלעקט אַ נאָדולע מיט אַ דיאַמעטער פון 8 מם אין די רעכט אויבערשטער לאָוב מיט פּלעוראַל ריטראַקשאַנז.פאַל 4 אנטפלעקט אַ טייל האַרט ערד-גלאז נאָדולע מעסטן 9 מם אין די לינקס אויבערשטער לאָוב.העמאַטאָקסילין און עאָסין (ה & E) סטיינינג פון רעסעקטעד לונג געוועב (וואָג באַר = 50 μם) דעמאַנסטרייטינג די אַקינאַר וווּקס מוסטער פון לונג אַדענאָקאַרזינאָמאַ.אַראָוז אָנווייַזן נאָדולעס דיטעקטאַד אויף קאָרט בילדער.H&E בילדער זענען רעפּריזענאַטיוו בילדער פון קייפל (> 3) מיקראָסקאָפּיק פעלדער יגזאַמאַנד דורך די פּאַטאַלאַדזשיסט.
צוזאַמען, אונדזער רעזולטאַטן באַווייַזן די פּאָטענציעל ווערט פון סערום מעטאַבאָליטע ביאָמאַרקערס אין די דיפערענטשאַל דיאַגנאָסיס פון פּולמאַנערי נאָדולעס, וואָס קען זיין טשאַלאַנדזשיז ווען יוואַליוייטינג CT זיפּונג.
באַזירט אויף אַ וואַלאַדייטאַד דיפערענטשאַל מעטאַבאָליטע טאַפליע, מיר געזוכט צו ידענטיפיצירן בייאַלאַדזשיקאַל קאָראַלייץ פון הויפּט מעטאַבאַליק ענדערונגען.KEGG פּאַטוויי ענריטשמענט אַנאַליסיס דורך MetaboAnalyst יידענאַפייד 6 פּראָסט באטייטיק אָלטערד פּאַטווייז צווישן די צוויי געגעבן גרופּעס (LA ווס HC און LA ווס BN, אַדזשאַסטיד פּ ≤ 0.001, ווירקונג> 0.01).די ענדערונגען זענען קעראַקטערייזד דורך דיסטערבאַנסיז אין פּירווואַט מאַטאַבאַליזאַם, טריפּטאָפאַן מאַטאַבאַליזאַם, ניאַסין און ניקאָטינאַמידע מאַטאַבאַליזאַם, גלייקאָליסיס, די טקאַ ציקל און פּיורינע מאַטאַבאַליזאַם (פיגורע 5 אַ).דערנאָך מיר דורכגעקאָכט טאַרגעטעד מאַטאַבאַליזאַם צו באַשטעטיקן הויפּט ענדערונגען מיט אַבסאָלוט קוואַנטאַפאַקיישאַן.באַשטימונג פון פּראָסט מעטאַבאָליטעס אין קאַמאַנלי אָלטערד פּאַטווייז דורך דרייַיק קוואַדרופּאָלע מאַסע ספּעקטראָמעטרי (QQQ) ניצן עכט מעטאַבאָליטע סטאַנדאַרדס.דעמאָגראַפיק קעראַקטעריסטיקס פון די מאַטאַבאַליזאַם לערנען ציל מוסטער זענען ינקלודעד אין סאַפּלאַמענטערי טאַבלע 4. קאָנסיסטענט מיט אונדזער גלאבאלע מאַטאַבאַליזאַם רעזולטאַטן, קוואַנטיטאַטיווע אַנאַליסיס באשטעטיקט אַז היפּאָקסאַנטהינע און קסאַנטהינע, פּירווואַטע און לאַקטייט זענען געוואקסן אין לאַ קאַמפּערד צו BN און HC (Fig. 5b, c, פּ <0.05).אָבער, קיין באַטייַטיק דיפעראַנסיז אין די מעטאַבאָליטעס זענען געפֿונען צווישן BN און HC.
KEGG פּאַטוויי ענריטשמענט אַנאַליסיס פון באטייטיק פאַרשידענע מעטאַבאָליטעס אין די LA גרופּע קאַמפּערד מיט די BN און HC גרופּעס.א צוויי-טיילד גלאבאלע טעסט איז געניצט, און פּ וואַלועס זענען אַדזשאַסטיד מיט די Holm-Bonferroni אופֿן (אַדזשאַסטיד פּ ≤ 0.001 און ווירקונג גרייס> 0.01).b-d פידל פּלאַץ וואָס ווייַזן היפּאָקסאַנטהינע, קסאַנטהינע, לאַקטייט, פּירווואַטע און טריפּטאָפאַן לעוועלס אין סערום HC, BN און LA באשלאסן דורך LC-MS / MS (n = 70 פּער גרופּע).ווייַס און שוואַרץ דאַטיד שורות אָנווייַזן די מידיאַן און קוואַרטאַל ריספּעקטיוולי.א פידל פּלאַנעווען וואָס ווייַזן נאָרמאַלייזד Log2TPM (טראַנסקריפּץ פּער מיליאָן) מרנאַ אויסדרוק פון SLC7A5 און QPRT אין לונג אַדענאָקאַרזינאָמאַ (n = 513) קאַמפּערד מיט נאָרמאַל לונג געוועב (n = 59) אין די LUAD-TCGA דאַטאַסעט.די ווייַס קעסטל רעפּראַזענץ די ינטערקוואַרטילע קייט, די האָריזאָנטאַל שוואַרץ שורה אין דעם צענטער רעפּראַזענץ די מידיאַן, און די ווערטיקאַל שוואַרץ שורה יקסטענדינג פון די קעסטל רעפּראַזענץ די 95% צוטרוי מעהאַלעך (סי).F Pearson קאָראַליישאַן פּלאַנעווען פון SLC7A5 און GAPDH אויסדרוק אין לונג אַדענאָקאַרזינאָמאַ (n = 513) און נאָרמאַל לונג געוועב (n = 59) אין די TCGA דאַטאַסעט.די גרוי געגנט רעפּראַזענץ די 95% סי.r, פּירסאָן קאָראַליישאַן קאָואַפישאַנט.ג נאָרמאַליזעד סעליאַלער טריפּטאָפאַן לעוועלס אין A549 סעלז טראַנספעקטעד מיט נאַנספּאַסיפיק שרנאַ קאָנטראָל (NC) און shSLC7A5 (Sh1, Sh2) באשלאסן דורך LC-MS / MS.סטאַטיסטיש אַנאַליסיס פון פינף בייאַלאַדזשיקלי פרייַ סאַמפּאַלז אין יעדער גרופּע איז דערלאנגט.ה סעליאַלער לעוועלס פון NADt (גאַנץ NAD, אַרייַנגערעכנט NAD + און NADH) אין A549 סעלז (NC) און SLC7A5 נאַקדאַון A549 סעלז (Sh1, Sh2).סטאַטיסטיש אַנאַליסיס פון דריי בייאַלאַדזשיקלי פרייַ סאַמפּאַלז אין יעדער גרופּע איז דערלאנגט.איך גלייקאָליטיק טעטיקייט פון A549 סעלז איידער און נאָך SLC7A5 נאַקדאַון איז געמאסטן דורך עקסטראַסעללולאַר אַסידאַפאַקיישאַן קורס (ECAR) (n = 4 בייאַלאַדזשיקלי פרייַ סאַמפּאַלז פּער גרופּע).2-דג, 2-דעאָקסי-ד-גלוקאָוס.צוויי-טיילד תּלמיד ס ה פּראָבע איז געניצט אין (ב-ה).אין (g-i), טעות באַרס רעפּראַזענץ די דורכשניטלעך ± סד, יעדער עקספּערימענט איז דורכגעקאָכט דריי מאָל ינדיפּענדאַנטלי און די רעזולטאַטן זענען ענלעך.מקור דאַטן איז צוגעשטעלט אין די פאָרעם פון מקור דאַטן טעקעס.
קאָנסידערינג די באַטייטיק פּראַל פון אָלטערד טריפּטאָפאַן מאַטאַבאַליזאַם אין די לאַ גרופּע, מיר אויך אַססעססעד סערום טריפּטאָפאַן לעוועלס אין די HC, BN און LA גרופּעס מיט QQQ.מיר געפֿונען אַז סערום טריפּטאָפאַן איז רידוסט אין לאַ קאַמפּערד מיט HC אָדער BN (פּ <0.001, פיגורע 5 ד), וואָס איז קאָנסיסטענט מיט פריערדיקע פיינדינגז אַז סערקיאַלייטינג טריפּטאָפאַן לעוועלס זענען נידעריקער אין פּאַטיענץ מיט לונג ראַק ווי אין געזונט קאָנטראָלס פון די קאָנטראָל גרופּע33,34 ,35.אן אנדער לערנען מיט PET / CT טרייסער 11C-מעטהיל-ל-טריפּטאָפאַן געפונען אַז די ריטענשאַן צייט פון טריפּטאָפאַן סיגנאַל אין לונג ראַק געוועב איז באטייטיק געוואקסן קאַמפּערד מיט גוט ליזשאַנז אָדער נאָרמאַל געוועב36.מיר כייפּאַטייזיז אַז די פאַרקלענערן אין טריפּטאָפאַן אין לאַ סערום קען פאַרטראַכטן אַקטיוו טריפּטאָפאַן אַפּטייק דורך לונג ראַק סעלז.
עס איז אויך באקאנט אַז דער סוף פּראָדוקט פון די קינורענינע פּאַטוויי פון טריפּטאָפאַן קאַטאַבאָליסם איז NAD +37,38, וואָס איז אַ וויכטיק סאַבסטרייט פֿאַר די אָפּרוף פון גליסעראַלדעהידע-3-פאָספאַטע מיט 1,3-ביספאָספאָגליסעראַטע אין גלייקאָליסיס39.בשעת פרייַערדיק שטודיום האָבן פאָוקיסט אויף די ראָלע פון ​​טריפּטאָפאַן קאַטאַבאָליסם אין ימיון רעגולירן, מיר געזוכט צו דערקלערן די ינטערפּליי צווישן טריפּטאָפאַן דיסרעגולאַטיאָן און גלייקאָליטיק פּאַטווייז באמערקט אין דעם קראַנט לערנען.סאָלוט טראַנספּאָרטער משפּחה 7 מיטגליד 5 (SLC7A5) איז באקאנט צו זיין אַ טריפּטאָפאַן טראַנספּאָרטער 43,44,45.קווינאָליניק זויער פאָספאָריבאָסילטראַנספעראַסע (QPRT) איז אַן ענזיים וואָס איז ליגן דאַונסטרים פון די קינורענינע פּאַטוויי וואָס קאַנווערץ קווינאָליניק זויער צו NAMN46.דורכקוק פון די LUAD TCGA דאַטאַסעט אנטפלעקט אַז ביידע SLC7A5 און QPRT זענען באטייטיק אַפּרעגיאַלייטיד אין אָנוווקס געוועב קאַמפּערד צו נאָרמאַל געוועב (Fig. 5e).די פאַרגרעסערן איז באמערקט אין סטאַגעס I און II, ווי געזונט ווי סטאַגעס III און IV פון לונג אַדענאָקאַרזינאָמאַ (סופּפּלעמענטאַרי פיגור 11), וואָס ינדיקייץ פרי דיסטערבאַנסיז אין טריפּטאָפאַן מאַטאַבאַליזאַם פֿאַרבונדן מיט טומאָריגענעסיס.
אַדדיטיאָנאַללי, די LUAD-TCGA דאַטאַבייס געוויזן אַ positive קאָראַליישאַן צווישן SLC7A5 און GAPDH mRNA אויסדרוק אין ראַק פּאַציענט סאַמפּאַלז (r = 0.45, p = 1.55E-26, פיגורע 5f).אין קאַנטראַסט, קיין באַטייַטיק קאָראַליישאַן איז געפונען צווישן אַזאַ דזשין סיגנאַטשערז אין נאָרמאַל לונג געוועב (ר = 0.25, פּ = 0.06, פיגורע 5 פ).נאַקדאַון פון SLC7A5 (סופּפּלעמענטאַרי פיגור 12) אין A549 סעלז באטייטיק רידוסט סעליאַלער טריפּטאָפאַן און NAD (H) לעוועלס (פיגורע 5g,h), ריזאַלטינג אין אַטטענואַטעד גלייקאָליטיק טעטיקייט ווי געמאסטן דורך עקסטראַסעללולאַר אַסידאַפאַקיישאַן קורס (ECAR) (פיגורע 1).5i).אזוי, באזירט אויף מעטאַבאַליק ענדערונגען אין סערום און אין וויטראָ דיטעקשאַן, מיר כייפּאַטאַסייז אַז טריפּטאָפאַן מאַטאַבאַליזאַם קען פּראָדוצירן NAD + דורך די קינורענינע פּאַטוויי און שפּילן אַ וויכטיק ראָלע אין פּראַמאָוטינג גלייקאָליסיס אין לונג ראַק.
שטודיעס האָבן געוויזן אַז אַ גרויס נומער פון ינדיטערמאַנייט פּולמאַנערי נאָדולעס דיטעקטאַד דורך לדקט קען פירן צו די נויט פֿאַר נאָך טעסטינג אַזאַ ווי PET-CT, לונג ביאָפּסי, און אָוווערטרעאַטמענט רעכט צו אַ פאַלש-positive דיאַגנאָסיס פון מאַליגנאַנסי.31 ווי געוויזן אין פיגורע 6, אונדזער לערנען יידענאַפייד אַ טאַפליע פון ​​סערום מעטאַבאָליטעס מיט פּאָטענציעל דיאַגנאָסטיק ווערט וואָס קען פֿאַרבעסערן ריזיקירן סטראַטיפיקאַטיאָן און סאַבסאַקוואַנט פאַרוואַלטונג פון פּולמאַנערי נאָדולעס דיטעקטאַד דורך CT.
פּולמאַנערי נאָדולעס זענען עוואַלואַטעד מיט נידעריק-דאָזע קאַמפּיוטיד טאָמאָגראַפי (לדקט) מיט ימאַגינג פֿעיִקייטן סאַגדזשעסטינג גוט אָדער מאַליגנאַנט סיבות.די ומזיכער אַוטקאַם פון נאָדולעס קענען פירן צו אָפט נאָכפאָלגן וויזיץ, ומנייטיק ינטערווענטשאַנז און אָוווערטרעאַטמענט.די ינקלוזשאַן פון סערום מעטאַבאַליק קלאַססיפיערס מיט דיאַגנאָסטיק ווערט קען פֿאַרבעסערן ריזיקירן אַסעסמאַנט און סאַבסאַקוואַנט פאַרוואַלטונג פון פּולמאַנערי נאָדולעס.PET פּאָסיטראָן ימישאַן טאָמאָגראַפי.
NLST לערנען און דער אייראפעישער NELSON לערנען פֿאָרשלאָגן אַז זיפּונג הויך-ריזיקירן גרופּעס מיט נידעריק-דאָזע קאַמפּיוטאַד טאָמאָגראַפי (LDCT) קען רעדוצירן מאָרטאַליטי פון לונג ראַק 1,3.אָבער, ריזיקירן אַסעסמאַנט און סאַבסאַקוואַנט קליניש פאַרוואַלטונג פון גרויס נומער פון ינסידענטאַל פּולמאַנערי נאָדולעס דיטעקטאַד דורך לדקט בלייבן די מערסט טשאַלאַנדזשינג.דער הויפּט ציל איז צו אַפּטאַמייז די ריכטיק קלאַסאַפאַקיישאַן פון יגזיסטינג LDCT-באזירט פּראָטאָקאָלס דורך ינקאָרפּערייטינג פאַרלאָזלעך ביאָמאַרקערס.
זיכער מאָלעקולאַר ביאָמאַרקערס, אַזאַ ווי בלוט מעטאַבאָליטעס, זענען יידענאַפייד דורך קאַמפּערינג לונג ראַק מיט געזונט קאָנטראָלס15,17.אין דעם קראַנט לערנען, מיר פאָוקיסט אויף די אַפּלאַקיישאַן פון סערום מאַטאַבאַליזאַם אַנאַליסיס צו ויסטיילן צווישן גוט און מאַליגנאַנט פּולמאַנערי נאָדולעס אגב דיטעקטאַד דורך LDCT.מיר קאַמפּערד די גלאבאלע סערום מאַטאַבאַליזאַם פון געזונט קאָנטראָל (HC), גוט לונג נאָדולעס (BN), און בינע איך לונג אַדענאָקאַרזינאָמאַ (LA) סאַמפּאַלז מיט UPLC-HRMS אַנאַליסיס.מיר געפֿונען אַז HC און BN האָבן ענלעך מעטאַבאַליק פּראָופיילז, כאָטש LA געוויזן באַטייַטיק ענדערונגען קאַמפּערד מיט HC און BN.מיר יידענאַפייד צוויי שטעלט פון סערום מעטאַבאָליטעס וואָס דיפערענשיייט LA פון HC און BN.
די קראַנט LDCT-באזירט לעגיטימאַציע סכעמע פֿאַר גוט און מאַליגנאַנט נאָדולעס איז דער הויפּט באזירט אויף די גרייס, געדיכטקייַט, מאָרפאָלאָגי און וווּקס קורס פון נאָדולעס איבער צייט30.פריער שטודיום האָבן געוויזן אַז די גרייס פון נאָדולעס איז ענג שייַכות צו די ליקעליהאָאָד פון לונג ראַק.אפילו אין הויך-ריזיקירן פּאַטיענץ, די ריזיקירן פון מאַליגנאַנסי אין נאָודז <6 מם איז <1%.די ריזיקירן פון מאַליגנאַנסי פֿאַר נאָדולעס מעסטן 6 צו 20 מם ריינדזשאַז פון 8% צו 64% 30.דעריבער, די Fleischner Society רעקאַמענדז אַ קאַטאָף דיאַמעטער פון 6 מם פֿאַר רוטין קאָרט נאָכפאָלגן.29 אָבער, ריזיקירן אַסעסמאַנט און פאַרוואַלטונג פון ינדיטערמאַנייט פּולמאַנערי נאָדולעס (IPN) גרעסער ווי 6 מם זענען נישט אַדאַקוואַטלי דורכגעקאָכט 31.קראַנט פאַרוואַלטונג פון קאַנדזשענאַטאַל האַרץ קרענק איז יוזשאַוואַלי באזירט אויף וואַטשינג ווארטן מיט אָפט קאָרט מאָניטאָרינג.
באַזירט אויף די וואַלאַדייטאַד מאַטאַבאַליזאַם, מיר דעמאַנסטרייטיד פֿאַר די ערשטער מאָל די אָוווערלאַפּ פון מעטאַבאַליק סיגנאַטשערז צווישן געזונט מענטשן און גוט נאָדולעס <6 מם.די בייאַלאַדזשיקאַל ענלעכקייט איז קאָנסיסטענט מיט פרייַערדיק CT פיינדינגז אַז די ריזיקירן פון מאַליגנאַנסי פֿאַר נאָדולעס <6 מם איז ווי נידעריק ווי פֿאַר סאַבדזשעקץ אָן נאָודז. 30 עס זאָל זיין אנגעוויזן אַז אונדזער רעזולטאַטן אויך באַווייַזן אַז גוט נאָדולעס <6 מם און ≥ 6 מם האָבן הויך. ענלעכקייט אין מעטאַבאַליק פּראָופיילז, סאַגדזשעסטינג אַז די פאַנגקשאַנאַל דעפֿיניציע פון ​​גוט עטיאָלאָגי איז קאָנסיסטענט ראַגאַרדלאַס פון די נאָדולע גרייס.אזוי, מאָדערן דיאַגנאָסטיק סערום מעטאַבאָליטע פּאַנאַלז קענען צושטעלן אַ איין טעסט ווי אַ הערשן-אויס פּראָבע ווען נאָדולעס זענען טכילעס דיטעקטאַד אויף קאָרט און פּאַטענטשאַלי רעדוצירן סיריאַל מאָניטאָרינג.אין דער זעלביקער צייט, דער זעלביקער טאַפליע פון ​​מעטאַבאַליק ביאָמאַרקערס אונטערשיידן מאַליגנאַנט נאָדולעס ≥6 מם אין גרייס פון גוט נאָדולעס און צוגעשטעלט פּינטלעך פֿאָרויסזאָגן פֿאַר IPNs פון ענלעך גרייס און אַמביגיואַס מאָרפאַלאַדזשיקאַל פֿעיִקייטן אויף קאָרט בילדער.די סערום מאַטאַבאַליזאַם קלאַסאַפייער איז געווען גוט אין פּרידיקטינג די מאַליגנאַנס פון נאָדולעס ≥6 מם מיט אַ AUC פון 0.927.צוזאַמען, אונדזער רעזולטאַטן אָנווייַזן אַז יינציק סערום מאַטאַבאַליזאַם סיגנאַטשערז קען ספּאַסיפיקלי פאַרטראַכטנ זיך פרי אָנוווקס-ינדוסט מעטאַבאַליק ענדערונגען און האָבן פּאָטענציעל ווערט ווי ריזיקירן פּרידיקטערז, פרייַ פון נאָדולע גרייס.
נאָוטאַבלי, לונג אַדענאָקאַרזינאָמאַ (LUAD) און סקוואַמאָוס צעל קאַרסינאָמאַ (LUSC) זענען די הויפּט טייפּס פון ניט-קליין צעל לונג ראַק (NSCLC).געגעבן אַז LUSC איז שטארק פֿאַרבונדן מיט טאַביק נוצן47 און LUAD איז די מערסט פּראָסט היסטאָלאָגי פון ינסידענטאַל לונג נאָדולעס דיטעקטאַד אויף CT זיפּונג48, אונדזער קלאַסאַפייער מאָדעל איז ספּאַסיפיקלי געבויט פֿאַר בינע איך אַדענאָקאַרזינאָמאַ סאַמפּאַלז.וואַנג און קאָלעגעס אויך פאָוקיסט אויף LUAD און יידענאַפייד נייַן ליפּיד סיגנאַטשערז ניצן ליפּידאָמיקס צו ויסטיילן פרי-בינע לונג ראַק פון געזונט מענטשן17.מיר טעסטעד די קראַנט קלאַססיפיער מאָדעל אויף 16 קאַסעס פון בינע I LUSC און 74 גוט נאָדולעס און באמערקט נידעריק LUSC פאָרויסזאָגן אַקיעראַסי (AUC 0.776), סאַגדזשעסטינג אַז LUAD און LUSC קען האָבן זייער אייגענע מעטאַבאַליק סיגנאַטשערז.טאַקע, LUAD און LUSC האָבן געוויזן אַנדערש אין עטיאָלאָגי, בייאַלאַדזשיקאַל אָנהייב און גענעטיק אַבערריישאַנז49.דעריבער, אנדערע טייפּס פון היסטאָלאָגי זאָל זיין אַרייַנגערעכנט אין טריינינג מאָדעלס פֿאַר באַפעלקערונג-באזירט דיטעקשאַן פון לונג ראַק אין זיפּונג מגילה.
דאָ, מיר יידענאַפייד די זעקס מערסט אָפט אָלטערד פּאַטווייז אין לונג אַדענאָקאַרזינאָמאַ קאַמפּערד מיט געזונט קאָנטראָלס און גוט נאָדולעס.קסאַנטהינע און היפּאָקסאַנטהינע זענען פּראָסט מעטאַבאָליטעס פון די פּיורינע מעטאַבאַליק פּאַטוויי.קאָנסיסטענט מיט אונדזער רעזולטאַטן, ינטערמידיאַץ פֿאַרבונדן מיט פּורינע מאַטאַבאַליזאַם זענען באטייטיק געוואקסן אין די סערום אָדער געוועבן פון פּאַטיענץ מיט לונג אַדענאָקאַרזינאָמאַ קאַמפּערד מיט געזונט קאָנטראָלס אָדער פּאַטיענץ אין די פּרעינוואַסיוו בינע15,50.עלעוואַטעד סערום קסאַנטהינע און היפּאָקסאַנטהינע לעוועלס קען פאַרטראַכטנ די אַנאַבאָליסם פארלאנגט דורך ראַפּאַדלי פּראַליפערייטינג ראַק סעלז.דיסרגולאַטיאָן פון גלוקאָוס מאַטאַבאַליזאַם איז אַ באַוווסט כאַלמאַרק פון ראַק מאַטאַבאַליזאַם51.דאָ, מיר באמערקט אַ באַטייטיק פאַרגרעסערן אין פּירווואַטע און לאַקטייט אין די LA גרופּע קאַמפּערד מיט די HC און BN גרופּע, וואָס איז קאָנסיסטענט מיט פרייַערדיק ריפּאָרץ פון גלייקאָליטיק פּאַטוויי אַבנאָרמאַלאַטיז אין די סערום מעטאַבאָלאָמע פּראָופיילז פון ניט-קליין צעל לונג ראַק (NSCLC) פּאַטיענץ און געזונט קאָנטראָלס.די רעזולטאַטן זענען קאָנסיסטענט52,53.
ימפּאָרטאַנטלי, מיר באמערקט אַ פאַרקערט קאָראַליישאַן צווישן פּירווואַט און טריפּטאָפאַן מאַטאַבאַליזאַם אין די סערום פון לונג אַדענאָקאַרסינאָמאַס.סערום טריפּטאָפאַן לעוועלס זענען רידוסט אין די LA גרופּע קאַמפּערד מיט די HC אָדער BN גרופּע.ינטערעסטינגלי, אַ פריערדיקן גרויס-וואָג לערנען ניצן אַ פּראָספּעקטיוו קאָהאָרט געפונען אַז נידעריק לעוועלס פון סערקיאַלייטינג טריפּטאָפאַן זענען פארבונדן מיט אַ געוואקסן ריזיקירן פון לונג ראַק 54.טריפּטאָפאַן איז אַ יקערדיק אַמינאָ זויער וואָס מיר באַקומען לעגאַמרע פון ​​עסנוואַרג.מיר פאַרענדיקן אַז סערום טריפּטאָפאַן דיפּלישאַן אין לונג אַדענאָקאַרזינאָמאַ קען פאַרטראַכטנ גיך דיפּלישאַן פון דעם מעטאַבאָליטע.עס איז באַוווסט אַז דער סוף פּראָדוקט פון טריפּטאָפאַן קאַטאַבאָליסם דורך די קינורענינע פּאַטוויי איז דער מקור פון דע novo NAD + סינטעז.ווייַל NAD + איז געשאפן בפֿרט דורך די ראַטירונג פּאַטוויי, די וויכטיקייט פון NAD + אין טריפּטאָפאַן מאַטאַבאַליזאַם אין געזונט און קרענק בלייבט צו זיין באשלאסן46.אונדזער אַנאַליסיס פון די TCGA דאַטאַבייס געוויזן אַז דער אויסדרוק פון די טריפּטאָפאַן טראַנספּאָרטער סאָלוט טראַנספּאָרטער 7A5 (SLC7A5) איז באטייטיק געוואקסן אין לונג אַדענאָקאַרזינאָמאַ קאַמפּערד מיט נאָרמאַל קאָנטראָלס און איז דורכויס קאָראַלייטאַד מיט די אויסדרוק פון די גלייקאָליטיק ענזיים GAPDH.פריער שטודיום האָבן דער הויפּט פאָוקיסט אויף די ראָלע פון ​​טריפּטאָפאַן קאַטאַבאָליסם אין סאַפּרעסינג די אַנטיטומאָר ימיון ענטפער40,41,42.דאָ מיר באַווייַזן אַז ינאַבישאַן פון טריפּטאָפאַן אַפּטייק דורך נאַקדאַון פון SLC7A5 אין לונג ראַק סעלז רעזולטאטן אין אַ סאַבסאַקוואַנט פאַרקלענערן אין סעליאַלער NAD לעוועלס און אַ קאַנקאַמיטאַנט אַטטענואַטיאָן פון גלייקאָליטיק טעטיקייט.אין קיצער, אונדזער לערנען גיט אַ בייאַלאַדזשיקאַל יקער פֿאַר ענדערונגען אין סערום מאַטאַבאַליזאַם פֿאַרבונדן מיט מאַליגנאַנט טראַנספאָרמאַציע פון ​​לונג אַדענאָקאַרזינאָמאַ.
EGFR מיוטיישאַנז זענען די מערסט פּראָסט שאָפער מיוטיישאַנז אין פּאַטיענץ מיט NSCLC.אין אונדזער לערנען, מיר געפֿונען אַז פּאַטיענץ מיט EGFR מיוטיישאַן (n = 41) האָבן קוילעלדיק מעטאַבאַליק פּראָופיילז ענלעך צו פּאַטיענץ מיט ווילד-טיפּ EGFR (n = 31), כאָטש מיר געפֿונען דיקריסט סערום לעוועלס פון עטלעכע EGFR מיוטאַנט פּאַטיענץ אין אַסילקאַרניטינע פּאַטיענץ.די געגרינדעט פֿונקציע פון ​​אַסילקאַרניטינעס איז צו אַריבערפירן אַסיל גרופּעס פון די סיטאָפּלאַסם אין די מיטאָטשאָנדריאַל מאַטריץ, לידינג צו די אַקסאַדיישאַן פון פאַטי אַסאַדז צו פּראָדוצירן ענערגיע 55 .קאָנסיסטענט מיט אונדזער פיינדינגז, אַ פריש לערנען אויך יידענאַפייד ענלעך מאַטאַבאַלאָום פּראָופיילז צווישן EGFR מוטאַנט און EGFR ווילד-טיפּ טומאָרס דורך אַנאַלייזינג די גלאבאלע מאַטאַבאַליזאַם פון 102 לונג אַדענאָקאַרזינאָמאַ געוועב סאַמפּאַלז50.ינטערעסטינגלי, אַסילקאַרניטינע אינהאַלט איז אויך געפֿונען אין די EGFR מוטאַנט גרופּע.דעריבער, צי ענדערונגען אין אַסילקאַרניטינע לעוועלס פאַרטראַכטן EGFR-ינדוסט מעטאַבאַליק ענדערונגען און די אַנדערלייינג מאָלעקולאַר פּאַטווייז קען פאַרדינען ווייַטער לערנען.
אין מסקנא, אונדזער לערנען יסטאַבלישיז אַ סערום מעטאַבאַליק קלאַסאַפייער פֿאַר די דיפערענטשאַל דיאַגנאָסיס פון פּולמאַנערי נאָדולעס און לייגט אַ וואָרקפלאָוו וואָס קענען אַפּטאַמייז ריזיקירן אַסעסמאַנט און פאַסילאַטייט קליניש פאַרוואַלטונג באזירט אויף CT יבערקוקן זיפּונג.
דער לערנען איז געווען באוויליקט דורך די עטיקס קאַמיטי פון Sun Yat-sen אוניווערסיטעט קאַנסער האָספּיטאַל, דער ערשטער אַפיליייטאַד האָספּיטאַל פון Sun Yat-sen אוניווערסיטעט, און די עטיקס קאַמיטי פון זשענגזשאָו אוניווערסיטעט קאַנסער האָספּיטאַל.אין די ופדעקונג און ינערלעך וואַלאַדיישאַן גרופּעס, 174 סעראַ פון געזונט מענטשן און 244 סעראַ פון גוט נאָדולעס זענען געזאמלט פון מענטשן וואָס האָבן דורכגעקאָכט יערלעך מעדיציניש יגזאַמאַניישאַנז אין די דעפּאַרטמענט פון ראַק קאָנטראָל און פּרעווענטיאָן, Sun Yat-sen אוניווערסיטעט קאַנסער צענטער, און 166 גוט נאָדולעס.סערום.סטאַגע איך לונג אַדענאָקאַרסינאָמאַס זענען געזאמלט פֿון Sun Yat-sen אוניווערסיטעט קאַנסער צענטער.אין די פונדרויסנדיק וואַלאַדיישאַן קאָהאָרט, עס זענען געווען 48 קאַסעס פון גוט נאָדולעס, 39 קאַסעס פון בינע איך לונג אַדענאָקאַרזינאָמאַ פון דער ערשטער אַפיליייטאַד האָספּיטאַל פון Sun Yat-sen אוניווערסיטעט, און 24 קאַסעס פון בינע איך לונג אַדענאָקאַרזינאָמאַ פון זשענגזשאָו קאַנסער האָספּיטאַל.Sun Yat-sen אוניווערסיטעט קאַנסער צענטער אויך געזאמלט 16 קאַסעס פון סקוואַמאָוס צעל לונג ראַק בינע איך צו פּרובירן די דיאַגנאָסטיק פיייקייט פון די געגרינדעט מעטאַבאַליק קלאַססיפיער (פּאַציענט קעראַקטעריסטיקס זענען געוויזן אין סאַפּלאַמענערי טאַבלע 5).סאַמפּאַלז פון די ופדעקונג קאָהאָרט און ינערלעך וואַלאַדיישאַן קאָהאָרט זענען געזאמלט צווישן יאנואר 2018 און מאי 2020. סאַמפּאַלז פֿאַר די פונדרויסנדיק וואַלאַדיישאַן קאָהאָרט זענען געזאמלט צווישן אויגוסט 2021 און אקטאבער 2022. צו מינאַמייז דזשענדער פאָרורטייל, בעערעך גלייַך נומערן פון זכר און ווייַבלעך קאַסעס זענען אַסיינד צו יעדער קאָהאָרט.דיסקאָווערי מאַנשאַפֿט און אינערלעכער אָפּשאַצונג מאַנשאַפֿט.באַטייליקטער דזשענדער איז באשלאסן באזירט אויף זיך-באריכט.ינפאָרמד צושטימען איז באקומען פון אַלע פּאַרטיסאַפּאַנץ און קיין פאַרגיטיקונג איז צוגעשטעלט.סאַבדזשעקץ מיט גוט נאָדולעס זענען יענע מיט אַ סטאַביל קאָרט יבערקוקן כעזשבן אין 2 צו 5 יאָר אין דער צייט פון אַנאַליסיס, אַחוץ פֿאַר 1 פאַל פון די פונדרויסנדיק וואַלאַדיישאַן מוסטער, וואָס איז געווען געזאמלט פּריאָפּעראַטיוולי און דיאַגנאָסעד דורך היסטאָפּאַטהאָלאָגי.מיט די ויסנעם פון כראָניש בראָנטשיטיס.לונג אַדענאָקאַרזינאָמאַ קאַסעס זענען געזאמלט איידער לונג רעסעקשאַן און באשטעטיקט דורך פּאַטאַלאַדזשיקאַל דיאַגנאָסיס.פאסטן בלוט סאַמפּאַלז זענען געזאמלט אין סערום צעשיידונג טובז אָן קיין אַנטיקאָאַגולאַנץ.בלוט סאַמפּאַלז זענען קלאַטיד פֿאַר 1 שעה אין צימער טעמפּעראַטור און דעמאָלט סענטריפודזשד ביי 2851 × ג פֿאַר 10 מינוט בייַ 4 ° C צו זאַמלען סערום סופּערנאַטאַנט.סערום אַליקוואַץ זענען פאַרפרוירן ביי -80 ° C ביז מעטאַבאָליטע יקסטראַקשאַן.די דעפּאַרטמענט פון קאַנסער פאַרהיטונג און מעדיציניש דורכקוק פון די Sun Yat-sen אוניווערסיטעט קאַנסער צענטער האָט געזאמלט אַ בעקן פון סערום פון 100 געזונט דאָנאָרס, אַרייַנגערעכנט אַ גלייַך נומער פון מענטשן און וואָמען אַלט 40-55 יאָר.גלייַך וואַליומז פון יעדער מענאַדעוו מוסטער זענען געמישט, די ריזאַלטינג בעקן איז אַליקווייטיד און סטאָרד בייַ -80 ° C.די סערום געמיש איז געניצט ווי רעפֿערענץ מאַטעריאַל פֿאַר קוואַליטעט קאָנטראָל און דאַטן סטאַנדערדיזיישאַן.
רעפערענץ סערום און פּרובירן סאַמפּאַלז זענען טאָד און מעטאַבאָליטעס זענען יקסטראַקטיד ניצן אַ קאַמביינד יקסטראַקשאַן אופֿן (מטבע / מעטאַנאָל / וואַסער) 56 .בעקיצער, 50 μל סערום איז געמישט מיט 225 μל אייז-קאַלט מעטאַנאָל און 750 μל אייז-קאַלט מעטאַל טערט-בוטיל יטער (מטבע).קאָך די געמיש און ינקובייט אויף אייז פֿאַר 1 שעה.די סאַמפּאַלז זענען דעמאָלט געמישט און וואָרטעקס געמישט מיט 188 μל פון MS-מיינונג וואַסער מיט ינערלעך סטאַנדאַרדס (13C-lactate, 13C3-piruvate, 13C-methionine און 13C6-isoleucine, פּערטשאַסט פֿון Cambridge Isotope Laboratories).דער געמיש איז דעמאָלט סענטריפוגדעד ביי 15,000 × ג פֿאַר 10 מינוט ביי 4 ° C, און דער נידעריקער פאַסע איז טראַנספערד אין צוויי טובז (125 μ ל יעדער) פֿאַר לק-מס אַנאַליסיס אין positive און נעגאַטיוו מאָדעס.צום סוף, דער מוסטער איז יוואַפּערייטיד צו דריינאַס אין אַ הויך-גיכקייַט וואַקוום קאָנסענטראַטאָר.
די דאַר מעטאַבאָליטעס זענען ריקאַנסטאַטוטאַד אין 120 μל 80% אַסעטאָניטרילע, וואָרטעקסעד פֿאַר 5 מינוט און סענטריפוגעד אין 15,000 × ג פֿאַר 10 מינוט ביי 4 °C.סופּערנאַטאַנץ זענען טראַנספערד אין בורשטין גלאז ווייאַלז מיט מיקראָינסערץ פֿאַר מאַטאַבאַליזאַם שטודיום.אַנטאַרגעט מאַטאַבאַליזאַם אַנאַליסיס אויף אַן הינטער-פאָרשטעלונג פליסיק קראָומאַטאַגראַפי-הויך-האַכלאָטע מאַסע ספּעקטראָמעטרי (UPLC-HRMS) פּלאַטפאָרמע.מעטאַבאָליטעס זענען אפגעשיידט מיט אַ Dionex Ultimate 3000 UPLC סיסטעם און אַ ACQUITY BEH Amide זייַל (2.1 × 100 מם, 1.7 μm, Waters).אין positive יאָן מאָדע, די רירעוודיק פאַסעס זענען 95% (א) און 50% אַסעטאָניטרילע (ב), יעדער מיט 10 ממאָל / ל אַמאָוניאַם אַסאַטייט און 0.1% פאָרמיק זויער.אין נעגאַטיוו מאָדע, רירעוודיק פאַסעס א און ב קאַנטיינד 95% און 50% אַסעטאָניטרילע, ריספּעקטיוולי, ביידע פאַסעס קאַנטיינד 10 ממאָל / ל אַמאָוניאַם אַסאַטייט, ף = 9. די גראַדיענט פּראָגראַם איז געווען ווי גייט: 0-0.5 מין, 2% ב;0.5-12 מין, 2-50% ב;12-14 מין, 50-98% ב;14-16 מין, 98% ב;16–16.1.מין, 98 -2% ב;16.1-20 מין, 2% בי די זייַל איז געווען מיינטיינד בייַ 40 ° C און דער מוסטער בייַ 10 ° C אין די אַוטאָסאַמפּלער.די לויפן קורס איז געווען 0.3 מל / מין, די ינדזשעקשאַן באַנד איז געווען 3 μל.א Q-Exactive Orbitrap מאַסע ספּעקטראָמעטער (Thermo Fisher Scientific) מיט אַן עלעקטראָספּרייַ ייאַנאַזיישאַן (ESI) מקור איז אַפּערייטאַד אין פול יבערקוקן מאָדע און קאַפּאַלד מיט די ddMS2 מאָניטאָרינג מאָדע צו זאַמלען גרויס וואַליומז פון דאַטן.די MS פּאַראַמעטערס זענען באַשטימט ווי גייט: שפּריץ וואָולטידזש +3.8 קוו / - 3.2 קוו, קאַפּאַלערי טעמפּעראַטור 320 ° C, שילדינג גאַז 40 אַרב, אַגזיליערי גאַז 10 אַרב, זאָנד כיטער טעמפּעראַטור 350 ° C, סקאַנינג קייט 70-1050 עם / ה, האַכלאָטע.70 000. דאַטן זענען קונה מיט Xcalibur 4.1 (טהערמאָ פישער וויסנשאפטלעכע).
צו אַססעסס דאַטן קוואַליטעט, סאַמפּאַלז פון פּאָאָלד קוואַליטעט קאָנטראָל (QC) זענען דזשענערייטאַד דורך רימוווינג 10 μL אַליקוואַץ פון די סופּערנאַטאַנט פון יעדער מוסטער.זעקס קוואַליטעט קאָנטראָל מוסטער ינדזשעקשאַנז זענען אַנאַלייזד אין די אָנהייב פון די אַנאַליסיס סיקוואַנס צו אַססעסס די פעסטקייַט פון די UPLC-MS סיסטעם.קוואַליטעט קאָנטראָל סאַמפּאַלז זענען דעמאָלט פּיריאַדיקלי באַקענענ אין די פּעקל.אַלע 11 באַטשאַז פון סערום סאַמפּאַלז אין דעם לערנען זענען אַנאַלייזד דורך LC-MS.אַליקוואַץ פון אַ סערום בעקן געמיש פון 100 געזונט דאָנאָרס זענען געניצט ווי רעפֿערענץ מאַטעריאַל אין ריספּעקטיוו באַטשאַז צו מאָניטאָר די יקסטראַקשאַן פּראָצעס און סטרויערן פֿאַר פּעקל-צו-פּעקל יפעקץ.אַנטאַרגעט מאַטאַבאַליזאַם אַנאַליסיס פון די ופדעקונג קאָהאָרט, ינערלעך וואַלאַדיישאַן קאָהאָרט און פונדרויסנדיק וואַלאַדיישאַן קאָהאָרט איז געווען דורכגעקאָכט אין די מעטאַבאָלאָמיקס צענטער פון Sun Yat-sen אוניווערסיטעט.די פונדרויסנדיק לאַבאָראַטאָריע פון ​​גואַנגדאָנג אוניווערסיטעט פון טעכנאָלאָגיע אַנאַליסיס און טעסטינג צענטער אויך אַנאַלייזד 40 סאַמפּאַלז פון די פונדרויסנדיק קאָהאָרט צו פּרובירן די פאָרשטעלונג פון די קלאַססיפיער מאָדעל.
נאָך יקסטראַקשאַן און ריקאַנסטיטיישאַן, די אַבסאָלוט קוואַנטיטאַטיאָן פון סערום מעטאַבאָליטעס איז געמאסטן מיט הינטער-הויך פאָרשטעלונג פליסיק קראָומאַטאַגראַפי-טאַנדעם מאַסע ספּעקטראָמעטרי (Agilent 6495 דרייַיק קוואַדרופּאָלע) מיט אַן עלעקטראָספּריי ייאַנאַזיישאַן (ESI) מקור אין קייפל אָפּרוף מאָניטאָרינג (MRM) מאָדע.אַן ACQUITY BEH Amide זייַל (2.1 × 100 מם, 1.7 μm, Waters) איז געניצט צו באַזונדער מעטאַבאָליטעס.די רירעוודיק פאַסע קאָנסיסטעד פון 90% (א) און 5% אַסעטאָניטרילע (ב) מיט 10 ממאָל / ל אַמאָוניאַם אַסאַטייט און 0.1% אַמאָוניאַ לייזונג.די גראַדיענט פּראָגראַם איז געווען ווי גייט: 0-1.5 מין, 0% ב;1.5-6.5 מין, 0-15% ב;6.5-8 מין, 15% ב;8-8.5 מין, 15%-0% ב;8.5-11.5 מינוט, 0% ב.דער זייַל איז געווען מיינטיינד בייַ 40 °C און דער מוסטער בייַ 10 °C אין די אַוטאָסאַמפּלער.די לויפן קורס איז געווען 0.3 מל / מין און די ינדזשעקשאַן באַנד איז געווען 1 μ ל.MS פּאַראַמעטערס זענען באַשטימט ווי גייט: קאַפּאַלערי וואָולטידזש ± 3.5 קוו, נעביאַלייזער דרוק 35 פּסי, שייד גאַז לויפן 12 ל / מין, שייד גאַז טעמפּעראַטור 350 ° C, דריינג גאַז טעמפּעראַטור 250 ° C, און דרייינג גאַז לויפן 14 ל / מין.די MRM קאַנווערזשאַנז פון טריפּטאָפאַן, פּירווואַטע, לאַקטייט, היפּאָקסאַנטהינע און קסאַנטהינע זענען 205.0-187.9, 87.0-43.4, 89.0-43.3, 135.0-92.3 און 151.0-107.9 ריספּעקטיוולי.דאַטן זענען געזאמלט ניצן מאַס הונטער ב.07.00 (אַגילענט טעטשנאָלאָגיעס).פֿאַר סערום סאַמפּאַלז, טריפּטאָפאַן, פּירווואַטע, לאַקטייט, היפּאָקסאַנטהינע און קסאַנטהינע זענען קוואַנטאַפייד מיט קאַלאַבריישאַן קורוועס פון נאָרמאַל געמיש סאַלושאַנז.פֿאַר צעל סאַמפּאַלז, טריפּטאָפאַן אינהאַלט איז נאָרמאַלייזד צו די ינערלעך נאָרמאַל און צעל פּראָטעין מאַסע.
שפּיץ יקסטראַקשאַן (מ / ז און ריטענשאַן צייט (רט)) איז דורכגעקאָכט מיט קאָמפּאָונד דיסקאָווערי 3.1 און טראַסעפינדער 4.0 (טהערמאָ פישער ססיענטיפיק).צו עלימינירן פּאָטענציעל דיפעראַנסיז צווישן באַטשאַז, יעדער כאַראַקטעריסטיש שפּיץ פון די פּראָבע מוסטער איז צעטיילט דורך די כאַראַקטעריסטיש שפּיץ פון די רעפֿערענץ מאַטעריאַל פון דער זעלביקער פּעקל צו באַקומען די קאָרעוו זעט.די קאָרעוו נאָרמאַל דיווייישאַנז פון ינערלעך סטאַנדאַרדס איידער און נאָך סטאַנדערדיזיישאַן זענען געוויזן אין סופּפּלעמענטאַרי טאַבלע 6. דיפעראַנסיז צווישן די צוויי גרופּעס זענען קעראַקטערייזד דורך פאַלש ופדעקונג קורס (FDR <0.05, Wilcoxon געחתמעט ריי פּרובירן) און פאַרלייגן טוישן (> 1.2 אָדער <0.83).רוי MS דאַטן פון די יקסטראַקטיד פֿעיִקייטן און רעפֿערענץ סערום קערעקטאַד MS דאַטן זענען געוויזן אין סאַפּלאַמענערי דאַטאַ 1 און סאַפּלאַמענערי דאַטאַ 2, ריספּעקטיוולי.שפּיץ אַנאַטיישאַן איז געווען באזירט אויף פיר דיפיינד לעוועלס פון לעגיטימאַציע, אַרייַנגערעכנט יידענאַפייד מעטאַבאָליטעס, פּאַטאַטיוולי אַנאַטייטיד קאַמפּאַונדז, פּאַטאַטיוולי קעראַקטערייזד קאַמפּאַונד קלאסן, און אומבאַקאַנט קאַמפּאַונדז 22.באַזירט אויף דאַטאַבייס אָנפֿרעגן אין Compound Discovery 3.1 (mzCloud, HMDB, Chemspider), בייאַלאַדזשיקאַל קאַמפּאַונדז מיט MS / MS וואָס ריכטן וואַלאַדייטאַד סטאַנדאַרדס אָדער פּינטלעך גלייַכן אַנאַטיישאַנז אין mzCloud ( כעזשבן> 85) אָדער Chemspider זענען לעסאָף אויסגעקליבן ווי ינטערמידייט צווישן די דיפערענטשאַל מאַטאַבאַליזאַם.שפּיץ אַנאַטיישאַנז פֿאַר יעדער שטריך זענען ינקלודעד אין סאַפּלאַמענטערי דאַטאַ 3. MetaboAnalyst 5.0 איז געניצט פֿאַר וניוואַריאַטע אַנאַליסיס פון סאַכאַקל-נאָרמאַלייזד מעטאַבאָליטע זעט.MetaboAnalyst 5.0 אויך עוואַלואַטעד KEGG פּאַטוויי ענריטשמענט אַנאַליסיס באזירט אויף באטייטיק פאַרשידענע מעטאַבאָליטעס.הויפּט קאָמפּאָנענט אַנאַליסיס (PCA) און פּאַרטיייש קלענסטער סקווערז דיסקרימינאַנט אַנאַליסיס (PLS-DA) זענען אַנאַלייזד מיט די ראָפּלס ווייכווארג פּעקל (וו.1.26.4) מיט אָנלייגן נאָרמאַליזיישאַן און אַוטאָסקאַלינג.די אָפּטימאַל מעטאַבאָליטע ביאָמאַרקער מאָדעל פֿאַר פּרידיקטינג נאָדולע מאַליגנאַנסי איז דזשענערייטאַד ניצן ביינערי לאָגיסטיק ראַגרעשאַן מיט מינדסטער אַבסאָלוט שרינגקידזש און סעלעקציע אָפּעראַטאָר (לאַססאָ, ר פּעקל וו.4.1-3).די פאָרשטעלונג פון די דיסקרימינאַנט מאָדעל אין די דיטעקשאַן און וואַלאַדיישאַן שטעלט איז קעראַקטערייזד דורך עסטימאַטינג AUC באזירט אויף ROC אַנאַליסיס לויט די פּראָק פּעקל (v.1.18.0.).די אָפּטימאַל מאַשמאָעס קאַטאָף איז באקומען באזירט אויף די מאַקסימום Youden אינדעקס פון די מאָדעל (סענסיטיוויטי + ספּעציפֿישקייט - 1).סאַמפּאַלז מיט וואַלועס ווייניקער אָדער גרעסער ווי די שוועל וועט זיין פּרעדיקטעד ווי גוט נאָדולעס און לונג אַדענאָקאַרזינאָמאַ ריספּעקטיוולי.
A549 סעלז (#CCL-185, אמעריקאנער טיפּ קולטור זאַמלונג) זענען דערוואַקסן אין F-12K מיטל מיט 10% FBS.קורץ האַירפּין רנאַ (שרנאַ) סיקוואַנסיז טאַרגאַטינג SLC7A5 און אַ ניט-טאַרגעטינג קאָנטראָל (NC) זענען ינסערטאַד אין די לענטיוויראַל וועקטאָר פּלקאָ.1-פּוראָ.די אַנטיסענס סיקוואַנסיז פון shSLC7A5 זענען ווי גייט: Sh1 (5′-GGAGAAACCTGATGAACAGTT-3′), Sh2 (5′-GCCGTGGACTTCGGGAACTAT-3′).אַנטיבאָדיעס צו SLC7A5 (#5347) און טובולין (#2148) זענען פּערטשאַסט פֿון צעל סיגנאַלינג טעכנאָלאָגיע.אַנטיבאָדיעס צו SLC7A5 און טובולין זענען געניצט אין אַ דיילושאַן פון 1:1000 פֿאַר מערב בלאָט אַנאַליסיס.
די Seahorse XF גלייקאָליטיק סטרעסס טעסט מעסטן עקסטראַסעללולאַר אַסידאַפאַקיישאַן (ECAR) לעוועלס.אין די אַססייַ, גלוקאָוס, אָליגאָמיסין א און 2-DG זענען אַדמינאַסטערד סאַקווענטשאַלי צו פּרובירן סעליאַלער גלייקאָליטיק קאַפּאַציטעט ווי געמאסטן דורך ECAR.
A549 סעלז טראַנספעקטעד מיט ניט-טאַרגעטינג קאָנטראָל (NC) און shSLC7A5 (Sh1, Sh2) זענען פּלייטאַד יבערנאַכטיק אין 10 סענטימעטער דיאַמעטער קיילים.צעל מעטאַבאָליטעס זענען יקסטראַקטיד מיט 1 מל פון ייַז-קאַלט 80% ייקוויאַס מעטאַנאָל.סעלז אין די מעטאַנאָל לייזונג זענען סקרייפּט אַוועק, געזאמלט אין אַ נייַ רער און סענטריפוגעד ביי 15,000 × ג פֿאַר 15 מינוט בייַ 4 ° C.קלייַבן 800 μל סופּערנאַטאַנט און טרוקן מיט אַ הויך-גיכקייַט וואַקוום קאָנסענטראַטאָר.די דאַר מעטאַבאָליטע פּעלאַץ זענען דעמאָלט אַנאַלייזד פֿאַר טריפּטאָפאַן לעוועלס ניצן LC-MS / MS ווי דיסקרייבד אויבן.סעליאַלער NAD (H) לעוועלס אין A549 סעלז (NC און shSLC7A5) זענען געמאסטן מיט אַ קוואַנטיטאַטיווע NAD + / NADH קאָלאָרימעטריק קיט (#K337, BioVision) לויט די ינסטראַקשאַנז פון דער פאַבריקאַנט.פּראָטעין לעוועלס זענען געמאסטן פֿאַר יעדער מוסטער צו נאָרמאַלייז די סומע פון ​​מעטאַבאָליטעס.
קיין סטאַטיסטיש מעטהאָדס זענען געניצט צו פּרילימאַנערי באַשטימען די מוסטער גרייס.פריערדיקע מאַטאַבאַליזאַם שטודיום אַימעד צו ביאָמאַרקער ופדעקונג15,18 האָבן שוין באטראכט ווי בענטשמאַרקס פֿאַר גרייס פעסטקייַט, און קאַמפּערד מיט די ריפּאָרץ, אונדזער מוסטער איז געווען טויגן.קיין סאַמפּאַלז זענען יקסקלודיד פון די לערנען קאָהאָרט.סערום סאַמפּאַלז זענען ראַנדאַמלי אַסיינד צו אַ ופדעקונג גרופּע (306 קאַסעס, 74.6%) און אַן ינערלעך וואַלאַדיישאַן גרופּע (104 קאַסעס, 25.4%) פֿאַר אַנטאַרגעט מאַטאַבאַליזאַם שטודיום.מיר אויך ראַנדאַמלי אויסגעקליבן 70 קאַסעס פון יעדער גרופּע פון ​​די ופדעקונג שטעלן פֿאַר טאַרגעטעד מאַטאַבאַליזאַם שטודיום.די ינוועסטאַגייטערז זענען בליינדיד צו גרופּע אַסיינמאַנט בעשאַס LC-MS דאַטן זאַמלונג און אַנאַליסיס.סטאַטיסטיש אַנאַליסיס פון מאַטאַבאַליזאַם דאַטן און צעל יקספּעראַמאַנץ זענען דיסקרייבד אין די ריספּעקטיוו רעזולטאַטן, פיגור לעגענדס און מעטהאָדס סעקשאַנז.קוואַנטיפיקאַטיאָן פון סעליאַלער טריפּטאָפאַן, NADT און גלייקאָליטיק טעטיקייט איז דורכגעקאָכט דריי מאָל ינדיפּענדאַנטלי מיט יידעניקאַל רעזולטאַטן.
פֿאַר מער אינפֿאָרמאַציע וועגן דעם לערנען פּלאַן, זען די נאַטירלעך פּאָרטפעל באריכט אַבסטראַקט פֿאַרבונדן מיט דעם אַרטיקל.
די רוי MS דאַטן פון די יקסטראַקטיד פֿעיִקייטן און די נאָרמאַלייזד MS דאַטן פון די רעפֿערענץ סערום זענען געוויזן אין סאַפּלאַמענערי דאַטאַ 1 און סאַפּלאַמענערי דאַטאַ 2, ריספּעקטיוולי.שפּיץ אַנאַטיישאַנז פֿאַר דיפערענטשאַל פֿעיִקייטן זענען דערלאנגט אין סאַפּלאַמענטערי דאַטאַ 3. די LUAD TCGA דאַטאַבייס קענען זיין דאַונלאָודיד פֿון https://portal.gdc.cancer.gov/.די אַרייַנשרייַב דאַטן פֿאַר פּלאַטינג די גראַפיק איז צוגעשטעלט אין די מקור דאַטן.מקור דאַטן זענען צוגעשטעלט פֿאַר דעם אַרטיקל.
נאַשאַנאַל לונג זיפּונג לערנען גרופע, אאז"ו ו. רידוסינג מאָרטאַליטי פון לונג ראַק מיט נידעריק-דאָזע קאַמפּיוטאַד טאָמאָגראַפי.צפון ענגלאַנד.J. Med.365, 395-409 (2011).
Kramer, BS, Berg, KD, Aberle, DR און Prophet, PC לונג ראַק זיפּונג ניצן נידעריק-דאָזע כעליקאַל קאָרט: רעזולטאַטן פון די נאַשאַנאַל לונג זיפּונג לערנען (NLST).J. Med.סקרין 18, 109-111 (2011).
דע קאָנינג, הדזש, עט על.רידוסינג מאָרטאַליטי פון לונג ראַק מיט וואָלומעטריק קאָרט זיפּונג אין אַ ראַנדאַמייזד פּראָצעס.צפון ענגלאַנד.J. Med.382, 503-513 (2020).