مريض سيرم جي اعليٰ ريزوليوشن ماس اسپيڪٽروميٽرڪ تجزيي کي استعمال ڪندي ميٽابولومڪس، اعليٰ مخصوصيت سان، بينين ۽ خطرناڪ پلمونري نوڊولس ۾ فرق ڪرڻ.

ڪمپيوٽيڊ ٽوموگرافي (CT) ذريعي سڃاڻپ ڪيل پلمونري نوڊولس جي فرق جي تشخيص ڪلينڪل مشق ۾ هڪ چئلينج رهي ٿي. هتي، اسان 480 سيرم نمونن جي عالمي ميٽابولوم کي بيان ڪريون ٿا، جنهن ۾ صحتمند ڪنٽرول، بينائن ڦڦڙن جي نوڊولس، ۽ اسٽيج I ڦڦڙن جي ايڊينوڪارسينوما شامل آهن. ايڊينوڪارسينوما منفرد ميٽابولومڪ پروفائلز ڏيکاري ٿو، جڏهن ته بينائن نوڊولس ۽ صحتمند فردن ۾ ميٽابولومڪ پروفائلز ۾ اعلي هڪجهڙائي آهي. دريافت گروپ (n = 306) ۾، 27 ميٽابولائٽس جو هڪ سيٽ سڃاڻپ ڪيو ويو ته جيئن بينائن ۽ خراب نوڊولس جي وچ ۾ فرق ڪري سگهجي. اندروني تصديق (n = 104) ۽ ٻاهرين تصديق (n = 111) گروپن ۾ امتيازي ماڊل جو AUC ترتيب وار 0.915 ۽ 0.945 هو. رستي جي تجزيي ۾ ڦڦڙن جي ايڊينوڪارسينوما سيرم ۾ گهٽ ٿيل ٽرپٽوفن سان لاڳاپيل وڌندڙ گلائڪولوٽڪ ميٽابولائٽس ظاهر ڪيا ويا جيڪي بينائن نوڊولس ۽ صحتمند ڪنٽرول جي مقابلي ۾، ۽ تجويز ڪيو ته ٽرپٽوفن اپٽيڪ ڦڦڙن جي ڪينسر جي سيلز ۾ گلائڪولوسس کي فروغ ڏئي ٿو. اسان جو مطالعو سي ٽي ذريعي معلوم ٿيندڙ پلمونري نوڊولس جي خطري جو جائزو وٺڻ ۾ سيرم ميٽابولائٽ بايو مارڪرز جي قدر کي اجاگر ڪري ٿو.
ڪينسر جي مريضن لاءِ بقا جي شرح کي بهتر بڻائڻ لاءِ ابتدائي تشخيص انتهائي اهم آهي. يو ايس نيشنل لنگ ڪينسر اسڪريننگ ٽرائل (اين ايل ايس ٽي) ۽ يورپي نيلسن اسٽڊي جي نتيجن مان ظاهر ٿيو آهي ته گهٽ دوز ڪمپيوٽيڊ ٽوموگرافي (ايل ڊي سي ٽي) سان اسڪريننگ هاءِ رسڪ گروپن ۾ ڦڦڙن جي ڪينسر جي موت کي گهٽائي سگهي ٿي 1,2,3. ڦڦڙن جي ڪينسر جي اسڪريننگ لاءِ ايل ڊي سي ٽي جي وسيع استعمال کان وٺي، غير علامتي پلمونري نوڊولس جي حادثاتي ريڊيوگرافڪ نتيجن جي واقعن ۾ اضافو جاري آهي 4. پلمونري نوڊولس کي 3 سينٽي ميٽر قطر 5 تائين فوڪل اوپيسيٽي طور بيان ڪيو ويو آهي. اسان کي خرابي جي امڪان جو جائزو وٺڻ ۽ ايل ڊي سي ٽي تي اتفاقي طور تي دريافت ڪيل پلمونري نوڊولس جي وڏي تعداد سان معاملو ڪرڻ ۾ مشڪلاتن کي منهن ڏيڻو پوي ٿو. سي ٽي جي حدون بار بار فالو اپ امتحانن ۽ غلط مثبت نتيجن جو سبب بڻجي سگهن ٿيون، غير ضروري مداخلت ۽ اوورٽريٽمينٽ جو سبب بڻجي سگهن ٿيون6. تنهن ڪري، شروعاتي مرحلن ۾ ڦڦڙن جي ڪينسر جي صحيح سڃاڻپ ڪرڻ ۽ شروعاتي ڳولا ۾ اڪثر بي نِگ نوڊولس کي فرق ڪرڻ لاءِ قابل اعتماد ۽ ڪارآمد بايو مارڪرز تيار ڪرڻ جي ضرورت آهي 7.
رت جو جامع ماليڪيولر تجزيو (سيرم، پلازما، پردي جي رت جي مونو نيوڪليئر سيلز)، جنهن ۾ جينومڪس، پروٽومڪس يا ڊي اين اي ميٿيليشن 8،9،10 شامل آهن، ڦڦڙن جي ڪينسر لاءِ تشخيصي بايو مارڪرز جي دريافت ۾ وڌندڙ دلچسپي جو سبب بڻيو آهي. ساڳئي وقت، ميٽابولومڪس طريقا سيلولر اينڊ پراڊڪٽس کي ماپيندا آهن جيڪي اندروني ۽ خارجي عملن کان متاثر ٿين ٿا ۽ تنهن ڪري بيماري جي شروعات ۽ نتيجي جي اڳڪٿي ڪرڻ لاءِ لاڳو ڪيا ويندا آهن. مائع ڪروميٽوگرافي-ٽينڊم ماس اسپيڪٽروميٽري (LC-MS) ميٽابولومڪس جي مطالعي لاءِ هڪ وڏي پيماني تي استعمال ٿيندڙ طريقو آهي ان جي اعلي حساسيت ۽ وڏي متحرڪ رينج جي ڪري، جيڪو مختلف فزيڪو ڪيميڪل خاصيتن سان ميٽابولائٽس کي ڍڪي سگهي ٿو 11،12،13. جيتوڻيڪ پلازما/سيرم جو عالمي ميٽابولومڪ تجزيو ڦڦڙن جي ڪينسر جي تشخيص 14،15،16،17 ۽ علاج جي اثرائتي سان لاڳاپيل بايو مارڪرز جي سڃاڻپ لاءِ استعمال ڪيو ويو آهي، 18 سيرم ميٽابولائٽ ڪلاسيفائرز کي بينائن ۽ خراب ڦڦڙن جي نوڊولس جي وچ ۾ فرق ڪرڻ لاءِ گهڻو مطالعو ڪرڻو آهي. - وڏي تحقيق.
ايڊينوڪارسينوما ۽ اسڪوامس سيل ڪارڪينوما نان سمال سيل ڦڦڙن جي ڪينسر (NSCLC) جا ٻه مکيه ذيلي قسم آهن. مختلف سي ٽي اسڪريننگ ٽيسٽ ظاهر ڪن ٿا ته ايڊينوڪارسينوما ڦڦڙن جي ڪينسر جو سڀ کان عام هسٽولوجيڪل قسم آهي 1,19,20,21. هن مطالعي ۾، اسان الٽرا پرفارمنس مائع ڪروميٽوگرافي-هاءِ ريزوليوشن ماس اسپيڪٽروميٽري (UPLC-HRMS) استعمال ڪيو ته جيئن ڪل 695 سيرم نمونن تي ميٽابولومڪس تجزيو ڪيو وڃي، جنهن ۾ صحتمند ڪنٽرول، بينين پلمونري نوڊولس، ۽ سي ٽي-ڊيٽيڪٽ ٿيل ≤3 سينٽي ميٽر شامل آهن. اسٽيج I ڦڦڙن جي ايڊينوڪارسينوما لاءِ اسڪريننگ. اسان سيرم ميٽابولائٽس جي هڪ پينل جي سڃاڻپ ڪئي جيڪا ڦڦڙن جي ايڊينوڪارسينوما کي بينين نوڊولس ۽ صحتمند ڪنٽرولن کان ڌار ڪري ٿي. پاٿ وي افزودگي جي تجزيي مان ظاهر ٿيو ته غير معمولي ٽرپٽوفن ۽ گلوڪوز ميٽابولزم ڦڦڙن جي ايڊينوڪارسينوما ۾ عام تبديليون آهن بينين نوڊولس ۽ صحتمند ڪنٽرولن جي مقابلي ۾. آخرڪار، اسان LDCT پاران دريافت ڪيل خراب ۽ غير معمولي پلمونري نوڊولس جي وچ ۾ فرق ڪرڻ لاءِ اعليٰ مخصوصيت ۽ حساسيت سان هڪ سيرم ميٽابولڪ ڪلاسيفائر قائم ۽ تصديق ڪئي، جيڪو شروعاتي فرق جي تشخيص ۽ خطري جي تشخيص ۾ مدد ڪري سگهي ٿو.
موجوده مطالعي ۾، جنس ۽ عمر سان ملندڙ سيرم جا نمونا 174 صحتمند ڪنٽرولن، 292 مريضن مان جيڪي نرم پلمونري نوڊولس سان گڏ هئا، ۽ 229 مريضن مان جيڪي اسٽيج I ڦڦڙن جي ايڊينوڪارسينوما سان گڏ هئا، پوئتي هٽي گڏ ڪيا ويا. 695 مضمونن جي آبادي جي خاصيتن کي ضمني جدول 1 ۾ ڏيکاريو ويو آهي.
جيئن شڪل 1a ۾ ڏيکاريل آهي، ڪل 480 سيرم نمونا، جن ۾ 174 صحتمند ڪنٽرول (HC)، 170 بينين نوڊولس (BN)، ۽ 136 اسٽيج I ڦڦڙن جي ايڊينوڪارسينوما (LA) جا نمونا شامل آهن، سن يت سين يونيورسٽي ڪينسر سينٽر تي گڏ ڪيا ويا. الٽرا پرفارمنس مائع ڪروميٽوگرافي-هاءِ ريزوليوشن ماس اسپيڪٽروميٽري (UPLC-HRMS) استعمال ڪندي غير نشانو بڻايل ميٽابولومڪ پروفائلنگ لاءِ ڊسڪوري ڪوهورٽ. جيئن ضمني شڪل 1 ۾ ڏيکاريل آهي، LA ۽ HC، LA ۽ BN جي وچ ۾ فرقيوار ميٽابولائٽس جي سڃاڻپ ڪئي وئي ته جيئن هڪ درجه بندي ماڊل قائم ڪري سگهجي ۽ فرقيوار رستي جي تجزيي کي وڌيڪ ڳولهي سگهجي. سن يت سين يونيورسٽي ڪينسر سينٽر پاران گڏ ڪيل 104 نمونا ۽ ٻن ٻين اسپتالن پاران گڏ ڪيل 111 نمونا ترتيب وار اندروني ۽ ٻاهرين تصديق جي تابع ڪيا ويا.
دريافت ڪيل ڪوهورٽ ۾ هڪ مطالعي جي آبادي جيڪا الٽرا پرفارمنس مائع ڪروميٽوگرافي-هاءِ ريزوليوشن ماس اسپيڪٽروميٽري (UPLC-HRMS) استعمال ڪندي عالمي سيرم ميٽابولومڪس تجزيو مان گذري. b مطالعي جي ڪوهورٽ مان 480 سيرم نمونن جي ڪل ميٽابولوم جو جزوي گهٽ ۾ گهٽ اسڪوائر ڊسڪريمينٽ تجزيو (PLS-DA)، جنهن ۾ صحتمند ڪنٽرول (HC، n = 174)، بينين نوڊولس (BN، n = 170)، ۽ اسٽيج I ڦڦڙن جي ايڊينوڪارسينوما (لاس اينجلس، n = 136) شامل آهن. +ESI، مثبت اليڪٽرو اسپري آئنائيزيشن موڊ، -ESI، منفي اليڪٽرو اسپري آئنائيزيشن موڊ. c–e ٻن ڏنل گروپن ۾ خاص طور تي مختلف ڪثرت سان ميٽابولائٽس (ٻه-ٽيلڊ ولڪوڪسن سائنڊ رينڪ ٽيسٽ، غلط دريافت جي شرح ترتيب ڏنل پي ويليو، FDR <0.05) ڳاڙهي (فولڊ تبديلي > 1.2) ۽ نيرو (فولڊ تبديلي < 0.83) ۾ ڏيکاريا ويا آهن. ) آتش فشان گرافڪ تي ڏيکاريل آهن. f هيرارڪل ڪلسٽرنگ گرمي جو نقشو جيڪو LA ۽ BN جي وچ ۾ اينوٽيٽيڊ ميٽابولائٽس جي تعداد ۾ اهم فرق ڏيکاري ٿو. ماخذ ڊيٽا ماخذ ڊيٽا فائلن جي صورت ۾ مهيا ڪيو ويو آهي.
دريافت گروپ ۾ 174 HC، 170 BN ۽ 136 LA جي ڪل سيرم ميٽابولوم جو UPLC-HRMS تجزيو استعمال ڪندي تجزيو ڪيو ويو. اسان پهريون ڀيرو ڏيکاريون ٿا ته معيار ڪنٽرول (QC) نمونا هڪ ​​غير نگراني ٿيل پرنسپل جزو تجزيو (PCA) ماڊل جي مرڪز تي مضبوطيءَ سان ڪلسٽر ڪن ٿا، موجوده مطالعي جي ڪارڪردگي جي استحڪام جي تصديق ڪن ٿا (ضمني شڪل 2).
جيئن شڪل 1 ب ۾ جزوي گھٽ ۾ گھٽ چورس-تڪراري تجزيي (PLS-DA) ۾ ڏيکاريل آهي، اسان ڏٺو ته مثبت (+ESI) ۽ منفي (−ESI) اليڪٽرو اسپري آئنائيزيشن موڊز ۾ LA ۽ BN، LA ۽ HC جي وچ ۾ واضح فرق هئا. الڳ ٿيل. جڏهن ته، +ESI ۽ -ESI حالتن ۾ BN ۽ HC جي وچ ۾ ڪو به اهم فرق نه مليو.
اسان LA ۽ HC جي وچ ۾ 382 فرق واريون خاصيتون، LA ۽ BN جي وچ ۾ 231 فرق واريون خاصيتون، ۽ BN ۽ HC جي وچ ۾ 95 فرق واريون خاصيتون (Wilcoxon signed rank test, FDR <0.05 and multiple change >1.2 or <0.83) (شڪل .1c-e) مليون. . چوٽيون وڌيڪ تشريح ڪيون ويون (ضمني ڊيٽا 3) هڪ ڊيٽابيس (mzCloud/HMDB/Chemspider لائبريري) جي خلاف m/z قدر، برقرار رکڻ جو وقت ۽ ٽڪراءُ ماس اسپيڪٽرم ڳولا (تفصيل طريقن جي سيڪشن ۾ بيان ڪيل) 22 ذريعي. آخرڪار، LA بمقابلہ BN (شڪل 1f ۽ ضمني جدول 2) ۽ LA بمقابلہ HC (ضمني شڪل 3 ۽ ضمني جدول 2) لاءِ ترتيب وار 33 ۽ 38 اينوٽيڊ ميٽابولائٽس جي سڃاڻپ ڪئي وئي جيڪي ڪثرت ۾ اهم فرق رکن ٿا. ان جي ابتڙ، BN ۽ HC (ضمني جدول 2) ۾ ڪثرت ۾ اهم فرق رکندڙ صرف 3 ميٽابولائٽس جي سڃاڻپ ڪئي وئي، PLS-DA ۾ BN ۽ HC جي وچ ۾ اوورليپ سان مطابقت رکي ٿي. اهي فرق وارا ميٽابولائٽس بايو ڪيميڪلز جي وسيع رينج کي ڍڪيندا آهن (ضمني شڪل 4). گڏ ڪيو وڃي ته، اهي نتيجا سيرم ميٽابولوم ۾ اهم تبديليون ظاهر ڪن ٿا جيڪي شروعاتي مرحلي جي ڦڦڙن جي ڪينسر جي خراب تبديلي کي ظاهر ڪن ٿا جيڪي بينائن ڦڦڙن جي نوڊولس يا صحتمند مضمونن جي مقابلي ۾. ساڳئي وقت، BN ۽ HC جي سيرم ميٽابولوم جي هڪجهڙائي اهو ظاهر ڪري ٿي ته بينائن پلمونري نوڊولس صحتمند ماڻهن سان ڪيتريون ئي حياتياتي خاصيتون شيئر ڪري سگهن ٿا. اهو ڏنو ويو آهي ته ايپيڊرمل گروٿ فيڪٽر ريڪٽر (EGFR) جين ميوٽيشنز ڦڦڙن جي ايڊينوڪارسينوما ذيلي قسم 23 ۾ عام آهن، اسان سيرم ميٽابولوم تي ڊرائيور ميوٽيشنز جي اثر کي طئي ڪرڻ جي ڪوشش ڪئي. پوءِ اسان ڦڦڙن جي ايڊينوڪارسينوما گروپ ۾ EGFR حيثيت سان 72 ڪيسن جي مجموعي ميٽابولومڪ پروفائل جو تجزيو ڪيو. دلچسپ ڳالهه اها آهي ته، اسان PCA تجزيي ۾ EGFR ميوٽنٽ مريضن (n = 41) ۽ EGFR جهنگلي قسم جي مريضن (n = 31) جي وچ ۾ موازنہ پروفائلز ڳوليا (ضمني شڪل 5a). جڏهن ته، اسان 7 ميٽابولائٽس جي سڃاڻپ ڪئي جن جي گهڻائي EGFR ميوٽيشن وارن مريضن ۾ جهنگلي قسم جي EGFR (t test، p < 0.05 ۽ فولڊ تبديلي > 1.2 يا < 0.83) وارن مريضن جي مقابلي ۾ خاص طور تي تبديل ٿي وئي (ضمني شڪل 5b). انهن ميٽابولائٽس جي اڪثريت (7 مان 5) ايسل ڪارنيٽائن آهن، جيڪي فيٽي ايسڊ آڪسائيڊيشن رستن ۾ اهم ڪردار ادا ڪن ٿا.
جيئن شڪل 2 الف ۾ ڏيکاريل ورڪ فلو ۾ ڏيکاريل آهي، نوڊول جي درجه بندي لاءِ بايو مارڪرز گهٽ ۾ گهٽ مطلق ڇڪڻ واري آپريٽرن ۽ چونڊ جي بنياد تي حاصل ڪيا ويا جيڪي LA (n = 136) ۽ BN (n = 170) ۾ سڃاڻپ ڪيل 33 فرقيوار ميٽابولائٽس جي بنياد تي هئا. متغيرن جو بهترين ميلاپ (LASSO) - بائنري لاجسٽڪ ريگريشن ماڊل. ماڊل جي اعتبار کي جانچڻ لاءِ ڏهه گنا ڪراس-تصديق استعمال ڪئي وئي. متغير چونڊ ۽ پيرا ميٽر ريگيولرائيزيشن کي پيرا ميٽر λ24 سان امڪان جي وڌ ۾ وڌ سزا سان ترتيب ڏنو ويو آهي. عالمي ميٽابولومڪس تجزيو اندروني تصديق (n = 104) ۽ خارجي تصديق (n = 111) گروپن ۾ وڌيڪ آزاد طور تي ڪيو ويو ته جيئن امتيازي ماڊل جي درجه بندي ڪارڪردگي کي جانچيو وڃي. نتيجي طور، دريافت سيٽ ۾ 27 ميٽابولائٽس کي بهترين امتيازي ماڊل طور سڃاتو ويو جنهن ۾ سڀ کان وڏي اوسط AUC قدر (شڪل 2b) هئي، جن مان 9 ۾ سرگرمي وڌي وئي هئي ۽ LA ۾ BN (شڪل 2c) جي مقابلي ۾ 18 گهٽ سرگرمي هئي.
پلمونري نوڊول ڪلاسيفائر ٺاهڻ لاءِ ڪم جو وهڪرو، جنهن ۾ ڏهه ڀيرا ڪراس-ويلڊيشن ذريعي بائنري لاجسٽڪ ريگريشن ماڊل استعمال ڪندي دريافت سيٽ ۾ سيرم ميٽابولائٽس جو بهترين پينل چونڊڻ ۽ اندروني ۽ ٻاهرين تصديق سيٽن ۾ اڳڪٿي ڪندڙ ڪارڪردگي جو جائزو وٺڻ شامل آهي. b ميٽابولڪ بايو مارڪر جي چونڊ لاءِ LASSO ريگريشن ماڊل جا ڪراس-ويلڊيشن انگ اکر. مٿي ڏنل انگ ڏنل λ تي چونڊيل بايو مارڪرز جي سراسري تعداد جي نمائندگي ڪن ٿا. ڳاڙهي ڊاٽ ٿيل لڪير لاڳاپيل ليمبڊا تي سراسري AUC قدر جي نمائندگي ڪري ٿي. گرين ايرر بار گهٽ ۾ گهٽ ۽ وڌ ۾ وڌ AUC قدرن جي نمائندگي ڪن ٿا. ڊاٽ ٿيل لڪير 27 چونڊيل بايو مارڪرز سان بهترين ماڊل کي ظاهر ڪري ٿي. AUC، رسيور آپريٽنگ خاصيت (ROC) وکر جي هيٺان علائقو. c دريافت گروپ ۾ BN گروپ جي مقابلي ۾ LA گروپ ۾ 27 چونڊيل ميٽابولائٽس جي فولڊ تبديليون. ڳاڙهو ڪالم - چالو ڪرڻ. نيرو ڪالم هڪ گهٽتائي آهي. d–f رسيور آپريٽنگ خاصيت (ROC) وکر دريافت، اندروني، ۽ ٻاهرين تصديق سيٽن ۾ 27 ميٽابولائٽ ميلاپ جي بنياد تي امتيازي ماڊل جي طاقت ڏيکاري ٿو. سورس ڊيٽا سورس ڊيٽا فائلن جي صورت ۾ مهيا ڪئي وئي آهي.
انهن 27 ميٽابولائٽس جي وزن واري ريگريشن ڪوفيشينٽس جي بنياد تي هڪ اڳڪٿي ماڊل ٺاهيو ويو (ضمني جدول 3). انهن 27 ميٽابولائٽس جي بنياد تي آر او سي تجزيي ۾ وکر (AUC) جي قيمت 0.933 جي هيٺان هڪ علائقو مليو، دريافت گروپ جي حساسيت 0.868 هئي، ۽ خاصيت 0.859 هئي (شڪل 2d). ان دوران، LA ۽ HC جي وچ ۾ 38 اينوٽيٽ ٿيل ڊفرنشل ميٽابولائٽس مان، 16 ميٽابولائٽس جي هڪ سيٽ 0.902 جو AUC حاصل ڪيو جنهن جي حساسيت 0.801 ۽ مخصوصيت 0.856 هئي LA کي HC کان فرق ڪرڻ ۾ (ضمني شڪل 6a-c). ڊفرنشل ميٽابولائٽس لاءِ مختلف فولڊ تبديلي جي حدن تي ٻڌل AUC قدرن جو پڻ مقابلو ڪيو ويو. اسان ڏٺو ته درجه بندي ماڊل LA ۽ BN (HC) جي وچ ۾ فرق ڪرڻ ۾ بهترين ڪارڪردگي ڏيکاري جڏهن فولڊ تبديلي جي سطح 1.2 بمقابله 1.5 يا 2.0 تي مقرر ڪئي وئي هئي (ضمني شڪل 7a،b). 27 ميٽابولائٽ گروپن تي ٻڌل درجه بندي ماڊل کي اندروني ۽ ٻاهرين ڪوهورٽ ۾ وڌيڪ تصديق ڪئي وئي. اندروني تصديق لاءِ AUC 0.915 (حساسيت 0.867، وضاحت 0.811) ۽ ٻاهرين تصديق لاءِ 0.945 (حساسيت 0.810، وضاحت 0.979) هئي (شڪل 2e، f). بين الاقوامي ليبارٽري ڪارڪردگي جو جائزو وٺڻ لاءِ، ٻاهرين ڪوهورٽ مان 40 نمونن جو تجزيو هڪ ٻاهرين ليبارٽري ۾ ڪيو ويو جيئن طريقن جي سيڪشن ۾ بيان ڪيو ويو آهي. درجه بندي جي درستگي 0.925 جو AUC حاصل ڪيو (ضمني شڪل 8). ڇاڪاڻ ته ڦڦڙن جو اسڪوامس سيل ڪارڪينوما (LUSC) ڦڦڙن جي ايڊينوڪارسينوما (LUAD) کان پوءِ غير ننڍي سيل ڦڦڙن جي ڪينسر (NSCLC) جو ٻيو سڀ کان عام ذيلي قسم آهي، اسان ميٽابولڪ پروفائلز جي تصديق ٿيل امڪاني افاديت کي پڻ جانچيو. BN ۽ LUSC جا 16 ڪيس. LUSC ۽ BN جي وچ ۾ امتياز جو AUC 0.776 هو (ضمني شڪل 9)، جيڪو LUAD ۽ BN جي وچ ۾ امتياز جي مقابلي ۾ خراب صلاحيت کي ظاهر ڪري ٿو.
مطالعي مان ظاهر ٿيو آهي ته سي ٽي تصويرن تي نوڊولس جي سائيز مثبت طور تي خراب ٿيڻ جي امڪان سان لاڳاپيل آهي ۽ نوڊولس جي علاج جو هڪ اهم تعين ڪندڙ رهي ٿو 25,26,27. نيلسن اسڪريننگ مطالعي جي وڏي ڪوهورٽ مان ڊيٽا جي تجزيي مان ظاهر ٿيو ته نوڊس <5 ملي ميٽر وارن مضمونن ۾ خراب ٿيڻ جو خطرو نوڊس 28 کان سواءِ مضمونن جي برابر هو. تنهن ڪري، باقاعده سي ٽي مانيٽرنگ جي ضرورت واري گهٽ ۾ گهٽ سائيز 5 ملي ميٽر آهي، جيئن برٽش ٿوراڪڪ سوسائٽي (BTS) پاران سفارش ڪئي وئي آهي، ۽ 6 ملي ميٽر، جيئن فليشينر سوسائٽي 29 پاران سفارش ڪئي وئي آهي. جڏهن ته، 6 ملي ميٽر کان وڏا ۽ واضح بي نظير خاصيتن کان سواءِ نوڊولس، جن کي انڊيٽرمينيٽ پلمونري نوڊولس (IPN) سڏيو ويندو آهي، ڪلينڪل پريڪٽس ۾ تشخيص ۽ انتظام ۾ هڪ وڏو چئلينج رهي ٿو 30,31. اسان اڳتي جانچ ڪئي ته ڇا نوڊولس سائيز دريافت ۽ اندروني تصديق ڪوهورٽس مان گڏ ڪيل نمونن کي استعمال ڪندي ميٽابولومڪ دستخطن کي متاثر ڪيو. 27 تصديق ٿيل بايو مارڪرز تي ڌيان ڏيڻ، اسان پهريون ڀيرو HC ۽ BN ذيلي 6 ملي ميٽر ميٽابولوم جي PCA پروفائلز جو مقابلو ڪيو. اسان ڏٺو ته HC ۽ BN لاءِ گھڻا ڊيٽا پوائنٽ اوورليپ ٿيا، اهو ظاهر ڪري ٿو ته سيرم ميٽابولائٽ جي سطح ٻنهي گروپن ۾ هڪجهڙي هئي (شڪل 3a). مختلف سائيز جي حدن ۾ خصوصيت جا نقشا BN ۽ LA ۾ محفوظ رهيا (شڪل 3b، c)، جڏهن ته 6-20 ملي ميٽر رينج ۾ خراب ۽ غير معمولي نوڊولس جي وچ ۾ هڪ علحدگي ڏٺي وئي (شڪل 3d). هن ڪوهورٽ جو AUC 0.927، مخصوصيت 0.868، ۽ حساسيت 0.820 هو 6 کان 20 ملي ميٽر ماپ جي نوڊولس جي خرابي جي اڳڪٿي ڪرڻ لاءِ (شڪل 3e، f). اسان جا نتيجا ڏيکارين ٿا ته درجه بندي ڪندڙ نوڊول سائيز جي پرواهه ڪرڻ کان سواءِ، ابتدائي خراب تبديلي جي ڪري ٿيندڙ ميٽابولڪ تبديلين کي پڪڙي سگهي ٿو.
اشتهار 27 ميٽابولائٽس جي ميٽابولڪ ڪلاسيفائر جي بنياد تي مخصوص گروپن جي وچ ۾ PCA پروفائلز جو مقابلو. CC ۽ BN < 6 mm. b BN < 6 mm بمقابلہ BN 6–20 mm. LA 6–20 mm بمقابلہ LA 20–30 mm. g BN 6–20 mm ۽ 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 رسيور آپريٽنگ خاصيت (ROC) وکر نوڊولس 6–20 mm لاءِ امتيازي ماڊل ڪارڪردگي ڏيکاري ٿو. f امڪاني قدرن جو حساب 6–20 mm ماپڻ واري نوڊولس لاءِ لاجسٽڪ ريگريشن ماڊل جي بنياد تي ڪيو ويو. گرين ڊاٽڊ لائين بهترين ڪٽ آف ويليو (0.455) جي نمائندگي ڪري ٿي. مٿي ڏنل انگ لاس اينجلس لاءِ پيش ڪيل ڪيسن جي سيڪڙو جي نمائندگي ڪن ٿا. ٻن-ٽيل شاگردن جي ٽي ٽيسٽ استعمال ڪريو. پي سي اي، پرنسپل جزو تجزيو. وکر هيٺان AUC علائقو. ماخذ ڊيٽا ماخذ ڊيٽا فائلن جي صورت ۾ مهيا ڪيو ويو آهي.
تجويز ڪيل خرابي جي اڳڪٿي واري ماڊل جي ڪارڪردگي کي واضح ڪرڻ لاءِ چار نمونا (عمر 44-61 سال) وڌيڪ چونڊيا ويا (شڪل 4a، b). شروعاتي اسڪريننگ تي، ڪيس 1 هڪ مضبوط نوڊول جي طور تي پيش ڪيو ويو جنهن ۾ ڪلسيفڪيشن شامل آهي، هڪ خاصيت جيڪا نرمي سان لاڳاپيل آهي، جڏهن ته ڪيس 2 هڪ غير يقيني جزوي طور تي مضبوط نوڊول جي طور تي پيش ڪيو ويو جنهن ۾ ڪا به واضح نرمي خاصيت ناهي. فالو اپ سي ٽي اسڪين جا ٽي دور ڏيکاريا ته اهي ڪيس 4 سالن جي عرصي دوران مستحڪم رهيا ۽ تنهن ڪري انهن کي نرم نوڊول سمجهيو ويو (شڪل 4a). سيريل سي ٽي اسڪين جي ڪلينڪل تشخيص جي مقابلي ۾، موجوده ڪلاسيفائر ماڊل سان سنگل شاٽ سيرم ميٽابولائٽ تجزيو جلدي ۽ صحيح طور تي انهن نرم نوڊول کي امڪاني رڪاوٽن جي بنياد تي سڃاڻي ٿو (ٽيبل 1). شڪل 4b ڪيس 3 ۾ ڦڦڙن جي واپسي جي نشانين سان هڪ نوڊول ڏيکاري ٿو، جيڪو گهڻو ڪري خرابي سان لاڳاپيل آهي 32. ڪيس 4 هڪ غير يقيني جزوي طور تي مضبوط نوڊول جي طور تي پيش ڪيو ويو جنهن ۾ نرمي سبب جو ڪو ثبوت ناهي. انهن سڀني ڪيسن کي ڪلاسيفائر ماڊل (ٽيبل 1) جي مطابق خراب قرار ڏنو ويو هو. ڦڦڙن جي ايڊينوڪارسينوما جو جائزو ڦڦڙن جي ريسيڪشن سرجري کان پوءِ هسٽوپيٿولوجيڪل امتحان ذريعي ڏيکاريو ويو (شڪل 4b). ٻاهرين تصديق سيٽ لاءِ، ميٽابولڪ ڪلاسيفائر صحيح طور تي 6 ملي ميٽر کان وڏي غير يقيني ڦڦڙن جي نوڊولس جي ٻن ڪيسن جي اڳڪٿي ڪئي (ضمني شڪل 10).
ٻن ڪيسن جي بينج نوڊولس جي ڦڦڙن جي محوري ونڊو جون سي ٽي تصويرون. ڪيس 1 ۾، 4 سالن کان پوءِ سي ٽي اسڪين ساڄي هيٺين لوب ۾ ڪيلسيفڪيشن سان 7 ملي ميٽر جي ماپ جو هڪ مستحڪم مضبوط نوڊول ڏيکاريو. ڪيس 2 ۾، 5 سالن کان پوءِ سي ٽي اسڪين ساڄي مٿئين لوب ۾ 7 ملي ميٽر جي قطر سان هڪ مستحڪم، جزوي طور تي مضبوط نوڊول ظاهر ڪيو. b ڦڦڙن جي ريسيڪشن کان اڳ اسٽيج I ايڊينوڪارسينوما جي ٻن ڪيسن جي ڦڦڙن جي محوري ونڊو سي ٽي تصويرون ۽ لاڳاپيل پيٿولوجيڪل مطالعي. ڪيس 3 ۾ ساڄي مٿئين لوب ۾ 8 ملي ميٽر جي قطر سان هڪ نوڊول ظاهر ڪيو ويو جنهن ۾ پلورل ريٽريشن شامل آهي. ڪيس 4 ۾ کاٻي مٿئين لوب ۾ 9 ملي ميٽر جي ماپ جو هڪ جزوي طور تي مضبوط زميني شيشي جو نوڊول ظاهر ڪيو ويو. ريسيڪٽ ٿيل ڦڦڙن جي ٽشو (اسڪيل بار = 50 μm) جو هيماٽوڪسيلين ۽ ايوسِن (H&E) داغ ڦڦڙن جي ايڊينوڪارسينوما جي ايڪنر واڌ جي نموني کي ظاهر ڪري ٿو. تير سي ٽي تصويرن تي دريافت ڪيل نوڊول کي ظاهر ڪن ٿا. ايڇ اينڊ اي تصويرون پيٿولوجسٽ پاران جانچيل ڪيترن ئي (> 3) خوردبيني شعبن جون نمائندگي ڪندڙ تصويرون آهن.
گڏ ڪيل، اسان جا نتيجا پلمونري نوڊولس جي فرق جي تشخيص ۾ سيرم ميٽابولائٽ بايو مارڪرز جي امڪاني قدر کي ظاهر ڪن ٿا، جيڪي سي ٽي اسڪريننگ جو جائزو وٺڻ وقت چئلينج پيدا ڪري سگهن ٿا.
هڪ تصديق ٿيل فرق واري ميٽابولائٽ پينل جي بنياد تي، اسان وڏين ميٽابولڪ تبديلين جي حياتياتي لاڳاپن کي سڃاڻڻ جي ڪوشش ڪئي. MetaboAnalyst پاران KEGG رستي جي افزودگي جي تجزيي ٻن ڏنل گروپن جي وچ ۾ 6 عام طور تي تبديل ٿيل رستن جي سڃاڻپ ڪئي (LA بمقابله HC ۽ LA بمقابله BN، ترتيب ڏنل p ≤ 0.001، اثر > 0.01). اهي تبديليون پائروويٽ ميٽابولزم، ٽرپٽوفن ميٽابولزم، نياسين ۽ نيڪوٽينامائيڊ ميٽابولزم، گلائڪوليسس، TCA چڪر، ۽ پيورين ميٽابولزم (شڪل 5a) ۾ خلل جي ڪري نمايان هيون. پوءِ اسان وڌيڪ ٽارگيٽ ڪيل ميٽابولومڪس انجام ڏنا ته جيئن مطلق مقدار کي استعمال ڪندي وڏين تبديلين جي تصديق ڪري سگهجي. مستند ميٽابولائٽ معيارن کي استعمال ڪندي ٽرپل ڪواڊروپول ماس اسپيڪٽروميٽري (QQQ) ذريعي عام طور تي تبديل ٿيل رستن ۾ عام ميٽابولائٽس جو تعين. ميٽابولومڪس مطالعي جي ٽارگيٽ نموني جون آبادي جون خاصيتون ضمني جدول 4 ۾ شامل آهن. اسان جي عالمي ميٽابولومڪس نتيجن سان مطابقت رکندڙ، مقداري تجزيي تصديق ڪئي ته هائپوڪسينٿائن ۽ زانٿائن، پيروويٽ، ۽ ليڪٽيٽ LA ۾ BN ۽ HC جي مقابلي ۾ وڌيا ويا (شڪل 5b، c، p <0.05). بهرحال، BN ۽ HC جي وچ ۾ انهن ميٽابولائٽس ۾ ڪو به اهم فرق نه مليو.
BN ۽ HC گروپن جي مقابلي ۾ LA گروپ ۾ اهم طور تي مختلف ميٽابولائٽس جو KEGG رستي جي افزودگي جو تجزيو. هڪ ٻه-ٽيل گلوبل ٽيسٽ استعمال ڪيو ويو، ۽ هولم-بونفروني طريقو استعمال ڪندي p قدرن کي ترتيب ڏنو ويو (ايڊجسٽ ٿيل p ≤ 0.001 ۽ اثر سائيز > 0.01). b–d وائلن پلاٽ جيڪي LC-MS/MS (n = 70 في گروپ) پاران طئي ڪيل سيرم HC، BN، ۽ LA ۾ هائپوڪسينٿائن، زينٿائن، ليڪٽيٽ، پيروويٽ، ۽ ٽرپٽوفن جي سطح ڏيکارين ٿا. اڇا ۽ ڪارا ڊاٽ ٿيل لائينون ترتيب وار وچين ۽ ڪوارٽائل کي ظاهر ڪن ٿيون. e وائلن پلاٽ LUAD-TCGA ڊيٽاسيٽ ۾ عام ڦڦڙن جي ٽشو (n = 59) جي مقابلي ۾ ڦڦڙن جي ايڊينوڪارسينوما (n = 513) ۾ SLC7A5 ۽ QPRT جي نارملائيزڊ Log2TPM (ٽرانسڪرپٽس في ملين) mRNA اظهار ڏيکاري ٿو. اڇو دٻو انٽرڪوارٽائل رينج جي نمائندگي ڪري ٿو، مرڪز ۾ افقي ڪارو لڪير وچين جي نمائندگي ڪري ٿو، ۽ دٻي کان وڌندڙ عمودي ڪارو لڪير 95٪ اعتماد جي وقفي (CI) جي نمائندگي ڪري ٿو. f TCGA ڊيٽاسيٽ ۾ ڦڦڙن جي ايڊينوڪارسينوما (n = 513) ۽ عام ڦڦڙن جي ٽشو (n = 59) ۾ SLC7A5 ۽ GAPDH اظهار جو پيئرسن رابطي جو پلاٽ. گرين ايريا 95٪ CI جي نمائندگي ڪري ٿو. r، پيئرسن رابطي جو ڪوفيشيٽ. g LC-MS/MS پاران طئي ڪيل غير مخصوص shRNA ڪنٽرول (NC) ۽ shSLC7A5 (Sh1، Sh2) سان منتقل ٿيل A549 سيلز ۾ نارملائزڊ سيلولر ٽرپٽوفن ليول. هر گروپ ۾ پنج حياتياتي طور تي آزاد نمونن جو شمارياتي تجزيو پيش ڪيو ويو آهي. h A549 سيلز (NC) ۽ SLC7A5 ناڪ ڊائون A549 سيلز (Sh1، Sh2) ۾ NADt جي سيلولر ليول (ڪل NAD، NAD+ ۽ NADH سميت). هر گروپ ۾ ٽن حياتياتي طور تي آزاد نمونن جو شمارياتي تجزيو پيش ڪيو ويو آهي. i SLC7A5 جي ناڪ ڊائون کان اڳ ۽ پوءِ A549 سيلز جي گلائڪوليٽڪ سرگرمي کي ايڪسٽرا سيلولر ايسڊفڪيشن ريٽ (ECAR) (n = 4 حياتياتي طور تي آزاد نموني في گروپ) ذريعي ماپيو ويو. 2-DG، 2-ڊي آڪسي-ڊي-گلوڪوز. ٻن-ٽيل شاگردن جو ٽي ٽيسٽ (b-h) ۾ استعمال ڪيو ويو. (g-i) ۾، غلطي بار اوسط ± SD جي نمائندگي ڪن ٿا، هر تجربو ٽي ڀيرا آزاد طور تي ڪيو ويو ۽ نتيجا ساڳيا هئا. ذريعو ڊيٽا ذريعو ڊيٽا فائلن جي صورت ۾ مهيا ڪيو ويو آهي.
LA گروپ ۾ تبديل ٿيل ٽرپٽوفن ميٽابولزم جي اهم اثر کي غور ڪندي، اسان QQQ استعمال ڪندي HC، BN، ۽ LA گروپن ۾ سيرم ٽرپٽوفن جي سطح جو پڻ جائزو ورتو. اسان ڏٺو ته HC يا BN (p < 0.001، شڪل 5d) جي مقابلي ۾ LA ۾ سيرم ٽرپٽوفن گهٽجي ويو، جيڪو پوئين نتيجن سان مطابقت رکي ٿو ته گردش ڪندڙ ٽرپٽوفن جي سطح ڪنٽرول گروپ جي صحتمند ڪنٽرولن جي ڀيٽ ۾ ڦڦڙن جي ڪينسر جي مريضن ۾ گهٽ هوندي آهي 33,34,35. PET/CT ٽريسر 11C-methyl-L-tryptophan استعمال ڪندي هڪ ٻي مطالعي مان معلوم ٿيو ته ڦڦڙن جي ڪينسر جي ٽشو ۾ ٽرپٽوفن سگنل برقرار رکڻ جو وقت بينين زخمن يا عام ٽشو 36 جي مقابلي ۾ خاص طور تي وڌي ويو. اسان اهو فرض ڪريون ٿا ته LA سيرم ۾ ٽرپٽوفن ۾ گهٽتائي ڦڦڙن جي ڪينسر جي سيلز پاران فعال ٽرپٽوفن جي اپٽيڪ کي ظاهر ڪري سگهي ٿي.
اهو پڻ معلوم ٿئي ٿو ته ٽرپٽوفن ڪيٽابولزم جي ڪائنورينائن رستي جي آخري پيداوار NAD+37,38 آهي، جيڪو گلائڪوليسس ۾ 1,3-بِسفاسفوگليسريٽ سان گليسرالڊيهائيڊ-3-فاسفيٽ جي رد عمل لاءِ هڪ اهم سبسٽريٽ آهي39. جڏهن ته پوئين مطالعي مدافعتي ضابطي ۾ ٽرپٽوفن ڪيٽابولزم جي ڪردار تي ڌيان ڏنو آهي، اسان موجوده مطالعي ۾ مشاهدو ڪيل ٽرپٽوفن ڊيس ريگيوليشن ۽ گلائڪوليٽڪ رستن جي وچ ۾ انٽرپلي کي واضح ڪرڻ جي ڪوشش ڪئي. سولوٽ ٽرانسپورٽر فيملي 7 ميمبر 5 (SLC7A5) هڪ ٽرپٽوفن ٽرانسپورٽر43,44,45 طور سڃاتو وڃي ٿو. ڪوئنولينڪ ايسڊ فاسفوريبوسائل ٽرانسفريز (QPRT) هڪ اينزائم آهي جيڪو ڪائنورينائن رستي جي هيٺئين پاسي واقع آهي جيڪو ڪوئنولينڪ ايسڊ کي NAMN46 ۾ تبديل ڪري ٿو. LUAD TCGA ڊيٽاسيٽ جي معائني مان ظاهر ٿيو ته SLC7A5 ۽ QPRT ٻئي عام ٽشو جي مقابلي ۾ ٽيومر ٽشو ۾ خاص طور تي اپريگيولڊ هئا (شڪل 5e). هي واڌارو مرحلن I ۽ II سان گڏوگڏ مرحلن III ۽ IV ۾ ڦڦڙن جي ايڊينوڪارسينوما (ضمني شڪل 11) ۾ ڏٺو ويو، جيڪو ٽيوموريجنيسس سان لاڳاپيل ٽرپٽوفن ميٽابولزم ۾ شروعاتي خرابي کي ظاهر ڪري ٿو.
اضافي طور تي، LUAD-TCGA ڊيٽاسيٽ ڪينسر جي مريضن جي نمونن ۾ SLC7A5 ۽ GAPDH mRNA اظهار جي وچ ۾ هڪ مثبت لاڳاپو ڏيکاريو (r = 0.45، p = 1.55E-26، شڪل 5f). ان جي ابتڙ، عام ڦڦڙن جي ٽشو ۾ اهڙن جين دستخطن جي وچ ۾ ڪو به اهم لاڳاپو نه مليو (r = 0.25، p = 0.06، شڪل 5f). A549 سيلز ۾ SLC7A5 (ضمني شڪل 12) جي ناڪ ڊائون سيلولر ٽرپٽوفن ۽ NAD(H) جي سطحن کي خاص طور تي گهٽائي ڇڏيو (شڪل 5g,h)، جنهن جي نتيجي ۾ خارجي سيلولر تيزابيت جي شرح (ECAR) (شڪل 1) ذريعي ماپيل گلائڪوليٽڪ سرگرمي ۾ گهٽتائي آئي. 5i). اهڙيءَ طرح، سيرم ۽ ان ويٽرو جي ڳولا ۾ ميٽابولڪ تبديلين جي بنياد تي، اسان اهو فرض ڪريون ٿا ته ٽرپٽوفن ميٽابولزم ڪائنورينائن رستي ذريعي NAD+ پيدا ڪري سگهي ٿو ۽ ڦڦڙن جي ڪينسر ۾ گلائڪوليسس کي فروغ ڏيڻ ۾ اهم ڪردار ادا ڪري سگهي ٿو.
مطالعي مان ظاهر ٿيو آهي ته LDCT پاران دريافت ڪيل غير يقيني پلمونري نوڊولس جي وڏي تعداد ۾ اضافي ٽيسٽنگ جي ضرورت ٿي سگهي ٿي جهڙوڪ PET-CT، ڦڦڙن جي بايوپسي، ۽ خرابي جي غلط-مثبت تشخيص جي ڪري اوورٽريٽمينٽ. 31 جيئن شڪل 6 ۾ ڏيکاريل آهي، اسان جي مطالعي ۾ سيرم ميٽابولائٽس جي هڪ پينل جي سڃاڻپ ڪئي وئي آهي جنهن ۾ امڪاني تشخيصي قدر آهي جيڪا خطري جي سطح بندي ۽ CT پاران دريافت ڪيل پلمونري نوڊولس جي بعد ۾ انتظام کي بهتر بڻائي سگهي ٿي.
ڦڦڙن جي نوڊولس جو جائزو گهٽ دوز ڪمپيوٽيڊ ٽوموگرافي (LDCT) استعمال ڪندي ڪيو ويندو آهي جنهن ۾ تصويري خاصيتون آهن جيڪي بي نظير يا خراب سببن جي نشاندهي ڪن ٿيون. نوڊولس جو غير يقيني نتيجو بار بار فالو اپ دورو، غير ضروري مداخلت، ۽ اوورٽريٽمينٽ جو سبب بڻجي سگهي ٿو. تشخيصي قدر سان سيرم ميٽابولڪ ڪلاسيفائرز کي شامل ڪرڻ سان ڦڦڙن جي نوڊولس جي خطري جي تشخيص ۽ بعد ۾ انتظام کي بهتر بڻائي سگهجي ٿو. پي اي ٽي پوزيٽرون اخراج ٽوموگرافي.
آمريڪي اين ايل ايس ٽي مطالعي ۽ يورپي نيلسن مطالعي مان ڊيٽا ظاهر ڪري ٿي ته گهٽ دوز ڪمپيوٽيڊ ٽوموگرافي (ايل ڊي سي ٽي) سان اعليٰ خطري وارن گروپن جي اسڪريننگ ڦڦڙن جي ڪينسر جي موت کي گهٽائي سگهي ٿي 1,3. جڏهن ته، ايل ڊي سي ٽي پاران دريافت ڪيل وڏي تعداد ۾ حادثاتي پلمونري نوڊولس جي خطري جي تشخيص ۽ بعد ۾ ڪلينڪل انتظام سڀ کان وڌيڪ چئلينجنگ رهي ٿو. مکيه مقصد قابل اعتماد بايو مارڪرز کي شامل ڪندي موجوده ايل ڊي سي ٽي تي ٻڌل پروٽوڪول جي صحيح درجه بندي کي بهتر بڻائڻ آهي.
ڪجهه ماليڪيولر بايو مارڪرز، جهڙوڪ رت جي ميٽابولائٽس، کي ڦڦڙن جي ڪينسر جي صحتمند ڪنٽرول 15,17 سان ڀيٽ ڪندي سڃاڻپ ڪيو ويو آهي. موجوده مطالعي ۾، اسان سيرم ميٽابولومڪس تجزيي جي استعمال تي ڌيان ڏنو ته جيئن LDCT پاران اتفاقي طور تي دريافت ڪيل بينين ۽ خراب پلمونري نوڊولس جي وچ ۾ فرق ڪري سگهجي. اسان UPLC-HRMS تجزيو استعمال ڪندي صحتمند ڪنٽرول (HC)، بينين ڦڦڙن جي نوڊولس (BN)، ۽ اسٽيج I ڦڦڙن جي ايڊينوڪارسينوما (LA) نمونن جي عالمي سيرم ميٽابولوم جو مقابلو ڪيو. اسان ڏٺو ته HC ۽ BN ۾ ساڳيا ميٽابولڪ پروفائل هئا، جڏهن ته LA ۾ HC ۽ BN جي مقابلي ۾ اهم تبديليون ڏيکاريون ويون. اسان سيرم ميٽابولائٽس جي ٻن سيٽن جي سڃاڻپ ڪئي جيڪي LA کي HC ۽ BN کان مختلف ڪن ٿا.
موجوده LDCT تي ٻڌل سڃاڻپ اسڪيم، بنائن ۽ خراب نوڊولس لاءِ بنيادي طور تي نوڊولس جي سائيز، کثافت، مورفولوجي ۽ وقت سان گڏ واڌ جي شرح تي ٻڌل آهي30. پوئين مطالعي مان ظاهر ٿيو آهي ته نوڊولس جو سائز ڦڦڙن جي ڪينسر جي امڪان سان ويجهڙائي سان لاڳاپيل آهي. اعليٰ خطري وارن مريضن ۾ به، نوڊولس ۾ خرابي جو خطرو <6 ملي ميٽر <1٪ آهي. 6 کان 20 ملي ميٽر جي ماپ وارن نوڊولس لاءِ خرابي جو خطرو 8٪ کان 64٪ 30 تائين آهي. تنهن ڪري، فليشينر سوسائٽي معمول جي سي ٽي فالو اپ لاءِ 6 ملي ميٽر جي ڪٽ آف قطر جي سفارش ڪري ٿي. 29 جڏهن ته، 6 ملي ميٽر کان وڏي غير يقيني پلمونري نوڊولس (IPN) جي خطري جي تشخيص ۽ انتظام مناسب طور تي نه ڪيو ويو آهي31. پيدائشي دل جي بيماري جو موجوده انتظام عام طور تي بار بار سي ٽي نگراني سان محتاط انتظار تي ٻڌل آهي.
تصديق ٿيل ميٽابولوم جي بنياد تي، اسان پهريون ڀيرو صحتمند ماڻهن ۽ بينين نوڊولس <6 ايم ايم جي وچ ۾ ميٽابولومڪ دستخطن جي اوورليپ جو مظاهرو ڪيو. حياتياتي مماثلت پوئين سي ٽي نتيجن سان مطابقت رکي ٿي ته نوڊولس <6 ايم ايم لاءِ خرابي جو خطرو نوڊولس کان سواءِ مضمونن جي برابر گهٽ آهي.30 اهو نوٽ ڪرڻ گهرجي ته اسان جا نتيجا اهو پڻ ظاهر ڪن ٿا ته بينين نوڊولس <6 ايم ايم ۽ ≥6 ايم ايم ميٽابولومڪ پروفائلز ۾ وڌيڪ هڪجهڙائي رکن ٿا، اهو مشورو ڏئي ٿو ته بينين ايٽولوجي جي فنڪشنل تعريف نوڊول سائيز جي پرواهه ڪرڻ کان سواءِ هڪجهڙائي آهي. اهڙيءَ طرح، جديد تشخيصي سيرم ميٽابولائٽ پينل هڪ واحد امتحان کي قاعدي جي طور تي مهيا ڪري سگهن ٿا جڏهن نوڊولس شروعاتي طور تي سي ٽي تي ڳوليا ويندا آهن ۽ ممڪن طور تي سيريل مانيٽرنگ کي گهٽائيندا آهن. ساڳئي وقت، ميٽابولڪ بايو مارڪرز جي ساڳئي پينل ≥6 ايم ايم سائيز ۾ خراب نوڊولس کي بينين نوڊولس کان ممتاز ڪيو ۽ سي ٽي تصويرن تي ساڳئي سائيز ۽ مبهم مورفولوجيڪل خاصيتن جي IPN لاءِ صحيح اڳڪٿيون مهيا ڪيون. هن سيرم ميٽابولزم ڪلاسيفائر 0.927 جي AUC سان نوڊولس ≥6 ايم ايم جي خرابي جي اڳڪٿي ڪرڻ ۾ سٺي ڪارڪردگي ڏيکاري. گڏ ڪيل، اسان جا نتيجا ظاهر ڪن ٿا ته منفرد سيرم ميٽابولومڪ دستخط خاص طور تي ابتدائي ٽيومر-حوصلہ افزائي ميٽابولڪ تبديلين کي ظاهر ڪري سگھن ٿا ۽ نوڊول جي سائيز کان آزاد، خطري جي اڳڪٿي ڪندڙ جي طور تي امڪاني قدر رکن ٿا.
خاص طور تي، ڦڦڙن جي ايڊينوڪارسينوما (LUAD) ۽ اسڪوامس سيل ڪارڪينوما (LUSC) غير ننڍي سيل ڦڦڙن جي ڪينسر (NSCLC) جا مکيه قسم آهن. ڏنو ويو آهي ته LUSC تمباکو جي استعمال سان مضبوط طور تي لاڳاپيل آهي47 ۽ LUAD CT اسڪريننگ48 تي دريافت ڪيل حادثاتي ڦڦڙن جي نوڊولس جي سڀ کان عام هسٽولوجي آهي، اسان جو ڪلاسيفائر ماڊل خاص طور تي اسٽيج I ايڊينوڪارسينوما نمونن لاءِ ٺاهيو ويو هو. وانگ ۽ ساٿين LUAD تي پڻ ڌيان ڏنو ۽ شروعاتي اسٽيج ڦڦڙن جي ڪينسر کي صحتمند ماڻهن کان ڌار ڪرڻ لاءِ لپڊومڪس استعمال ڪندي نو لپڊ دستخطن جي سڃاڻپ ڪئي 17. اسان اسٽيج I LUSC ۽ 74 بينين نوڊولس جي 16 ڪيسن تي موجوده ڪلاسيفائر ماڊل جي جانچ ڪئي ۽ گهٽ LUSC اڳڪٿي جي درستگي (AUC 0.776) جو مشاهدو ڪيو، اهو مشورو ڏئي ٿو ته LUAD ۽ LUSC جا پنهنجا ميٽابولومڪ دستخط هوندا. حقيقت ۾، LUAD ۽ LUSC کي ايٽولوجي، حياتياتي اصليت ۽ جينياتي خرابين ۾ مختلف ڏيکاريو ويو آهي49. تنهن ڪري، اسڪريننگ پروگرامن ۾ ڦڦڙن جي ڪينسر جي آبادي جي بنياد تي ڳولا لاءِ تربيتي ماڊلز ۾ ٻين قسمن جي هسٽولوجي کي شامل ڪيو وڃي.
هتي، اسان ڦڦڙن جي ايڊينوڪارسينوما ۾ صحت مند ڪنٽرول ۽ بينين نوڊولس جي مقابلي ۾ ڇهه سڀ کان وڌيڪ تبديل ٿيل رستا سڃاڻيا. زينٿائن ۽ هائپوڪسينٿائن پيورين ميٽابولڪ رستي جا عام ميٽابولائٽ آهن. اسان جي نتيجن سان مطابقت، پيورين ميٽابولزم سان لاڳاپيل انٽرميڊيٽز کي ڦڦڙن جي ايڊينوڪارسينوما جي مريضن جي سيرم يا ٽشوز ۾ صحت مند ڪنٽرول يا پري انويسوو اسٽيج 15,50 جي مقابلي ۾ نمايان طور تي وڌايو ويو. بلند سيرم زينٿائن ۽ هائپوڪسينٿائن جي سطح شايد تيزيءَ سان وڌندڙ ڪينسر جي سيلز پاران گهربل انابولزم کي ظاهر ڪري سگهي ٿي. گلوڪوز ميٽابولزم جي خرابي ڪينسر ميٽابولزم جي هڪ مشهور سڃاڻپ آهي51. هتي، اسان HC ۽ BN گروپ جي مقابلي ۾ LA گروپ ۾ پيروويٽ ۽ ليڪٽيٽ ۾ هڪ اهم اضافو ڏٺو، جيڪو غير ننڍي سيل ڦڦڙن جي ڪينسر (NSCLC) مريضن ۽ صحتمند ڪنٽرول جي سيرم ميٽابولوم پروفائلز ۾ گلائڪوليٽڪ رستي جي غير معموليات جي پوئين رپورٽن سان مطابقت رکي ٿو. نتيجا مسلسل آهن52,53.
اهم طور تي، اسان ڦڦڙن جي ايڊينوڪارسينوما جي سيرم ۾ پيروويٽ ۽ ٽرپٽوفن ميٽابولزم جي وچ ۾ هڪ الٽو لاڳاپو ڏٺو. ايڇ سي يا بي اين گروپ جي مقابلي ۾ ايل اي گروپ ۾ سيرم ٽرپٽوفن جي سطح گهٽجي وئي. دلچسپ ڳالهه اها آهي ته، هڪ امڪاني ڪوهورٽ استعمال ڪندي هڪ پوئين وڏي پيماني تي مطالعي مان معلوم ٿيو ته گردش ڪندڙ ٽرپٽوفن جي گهٽ سطح ڦڦڙن جي ڪينسر جي وڌندڙ خطري سان لاڳاپيل هئي 54. ٽرپٽوفن هڪ ضروري امينو ايسڊ آهي جيڪو اسان مڪمل طور تي کاڌي مان حاصل ڪندا آهيون. اسان اهو نتيجو ڪڍون ٿا ته ڦڦڙن جي ايڊينوڪارسينوما ۾ سيرم ٽرپٽوفن جي گهٽتائي هن ميٽابولائٽ جي تيز گهٽتائي کي ظاهر ڪري سگهي ٿي. اهو چڱي طرح معلوم آهي ته ڪائنورينائن رستي ذريعي ٽرپٽوفن ڪيٽابولزم جي آخري پيداوار ڊي نوو NAD+ سنٿيسس جو ذريعو آهي. ڇاڪاڻ ته NAD+ بنيادي طور تي بچاءُ واري رستي ذريعي پيدا ٿئي ٿو، صحت ۽ بيماري ۾ ٽرپٽوفن ميٽابولزم ۾ NAD+ جي اهميت اڃا تائين طئي ٿيڻ باقي آهي46. TCGA ڊيٽابيس جي اسان جي تجزيي مان ظاهر ٿيو ته عام ڪنٽرولن جي مقابلي ۾ ڦڦڙن جي ايڊينوڪارسينوما ۾ ٽرپٽوفن ٽرانسپورٽر سوليوٽ ٽرانسپورٽر 7A5 (SLC7A5) جو اظهار خاص طور تي وڌي ويو ۽ گلائڪولوٽڪ اينزائم GAPDH جي اظهار سان مثبت طور تي لاڳاپيل هو. پوئين مطالعي ۾ بنيادي طور تي اينٽيٽيمر مدافعتي ردعمل 40,41,42 کي دٻائڻ ۾ ٽرپٽوفن ڪيٽابولزم جي ڪردار تي ڌيان ڏنو ويو آهي. هتي اسان اهو ظاهر ڪريون ٿا ته ڦڦڙن جي ڪينسر جي سيلن ۾ SLC7A5 جي دستڪ ڊائون ذريعي ٽرپٽوفن جي اپٽيڪ کي روڪڻ سيلولر NAD جي سطحن ۾ بعد ۾ گهٽتائي ۽ گلائڪولوٽڪ سرگرمي جي هڪجهڙائي ۾ گهٽتائي جو نتيجو آهي. خلاصو، اسان جو مطالعو ڦڦڙن جي ايڊينوڪارسينوما جي خراب تبديلي سان لاڳاپيل سيرم ميٽابولزم ۾ تبديلين لاءِ هڪ حياتياتي بنياد فراهم ڪري ٿو.
اين ايس سي ايل سي جي مريضن ۾ اي جي ايف آر ميوٽيشنز سڀ کان وڌيڪ عام ڊرائيور ميوٽيشنز آهن. اسان جي مطالعي ۾، اسان ڏٺو ته اي جي ايف آر ميوٽيشن (n = 41) وارن مريضن ۾ مجموعي طور تي ميٽابولومڪ پروفائلز جهنگلي قسم جي اي جي ايف آر (n = 31) وارن مريضن وانگر هئا، جيتوڻيڪ اسان ايسل ڪارنيٽين مريضن ۾ ڪجهه اي جي ايف آر ميوٽنٽ مريضن جي سيرم ليول ۾ گهٽتائي ڏٺي. ايسل ڪارنيٽين جو قائم ڪيل ڪم ايسل گروپن کي سائيٽوپلازم کان مائيٽوڪونڊريل ميٽرڪس ۾ منتقل ڪرڻ آهي، جنهن جي ڪري فيٽي ايسڊز جي آڪسائيڊيشن توانائي پيدا ڪري ٿي 55. اسان جي نتيجن سان مطابقت رکندڙ، هڪ تازي مطالعي ۾ 102 ڦڦڙن جي ايڊينوڪارسينوما ٽشو نمونن 50 جي عالمي ميٽابولوم جو تجزيو ڪندي اي جي ايف آر ميوٽنٽ ۽ اي جي ايف آر وائلڊ قسم جي ٽيومر جي وچ ۾ ساڳي ميٽابولوم پروفائلز جي سڃاڻپ پڻ ڪئي وئي. دلچسپ ڳالهه اها آهي ته ايسل ڪارنيٽين مواد اي جي ايف آر ميوٽنٽ گروپ ۾ پڻ مليو. تنهن ڪري، ڇا ايسل ڪارنيٽين جي سطحن ۾ تبديليون اي جي ايف آر-حوصلہ افزائي ميٽابولڪ تبديلين کي ظاهر ڪن ٿيون ۽ بنيادي ماليڪيولر رستا وڌيڪ مطالعي جي لائق ٿي سگهن ٿا.
نتيجي ۾، اسان جو مطالعو پلمونري نوڊولس جي فرق جي تشخيص لاءِ هڪ سيرم ميٽابولڪ ڪلاسيفائر قائم ڪري ٿو ۽ هڪ ڪم جي وهڪري جي تجويز پيش ڪري ٿو جيڪو خطري جي تشخيص کي بهتر بڻائي سگهي ٿو ۽ سي ٽي اسڪين اسڪريننگ جي بنياد تي ڪلينڪل انتظام کي آسان بڻائي سگهي ٿو.
هن مطالعي کي سن يت سين يونيورسٽي ڪينسر اسپتال جي اخلاقي ڪميٽي، سن يت سين يونيورسٽي جي پهرين الحاق ٿيل اسپتال، ۽ ژینگ زو يونيورسٽي ڪينسر اسپتال جي اخلاقي ڪميٽي پاران منظور ڪيو ويو. دريافت ۽ اندروني تصديق گروپن ۾، صحتمند ماڻهن مان 174 سيرا ۽ بينين نوڊولس مان 244 سيرا ڪينسر ڪنٽرول ۽ روڪٿام جي کاتي، سن يت سين يونيورسٽي ڪينسر سينٽر ۾ سالياني طبي معائنو ڪندڙ ماڻهن کان گڏ ڪيا ويا، ۽ 166 بينين نوڊولس. سيرم. اسٽيج I ڦڦڙن جي ايڊينوڪارسينوما سن يت سين يونيورسٽي ڪينسر سينٽر مان گڏ ڪيا ويا. ٻاهرين تصديق ڪوهورٽ ۾، بينين نوڊولس جا 48 ڪيس، سن يت سين يونيورسٽي جي پهرين الحاق ٿيل اسپتال مان اسٽيج I ڦڦڙن جي ايڊينوڪارسينوما جا 39 ڪيس، ۽ ژینگ زو ڪينسر اسپتال مان اسٽيج I ڦڦڙن جي ايڊينوڪارسينوما جا 24 ڪيس هئا. سن يت سين يونيورسٽي ڪينسر سينٽر پڻ اسٽيج I اسڪوامس سيل ڦڦڙن جي ڪينسر جا 16 ڪيس گڏ ڪيا ته جيئن قائم ٿيل ميٽابولڪ ڪلاسيفائر جي تشخيصي صلاحيت کي جانچيو وڃي (مريض جون خاصيتون ضمني جدول 5 ۾ ڏيکاريل آهن). دريافت ڪوهورٽ ۽ اندروني تصديق ڪوهورٽ جا نمونا جنوري 2018 ۽ مئي 2020 جي وچ ۾ گڏ ڪيا ويا. آگسٽ 2021 ۽ آڪٽوبر 2022 جي وچ ۾ ٻاهرين تصديق ڪوهورٽ لاءِ نمونا گڏ ڪيا ويا. صنفي تعصب کي گهٽائڻ لاءِ، هر ڪوهورٽ کي تقريبن برابر مرد ۽ عورت ڪيسن کي تفويض ڪيو ويو. ڊسڪوري ٽيم ۽ اندروني جائزو ٽيم. شرڪت ڪندڙ جنس خود رپورٽ جي بنياد تي طئي ڪئي وئي. سڀني شرڪت ڪندڙن کان باخبر رضامندي حاصل ڪئي وئي ۽ ڪو به معاوضو فراهم نه ڪيو ويو. بينين نوڊولس وارا مضمون اهي هئا جن جو تجزيو جي وقت 2 کان 5 سالن تي مستحڪم سي ٽي اسڪين اسڪور هو، سواءِ ٻاهرين تصديق نموني مان 1 ڪيس جي، جيڪو آپريشن کان اڳ گڏ ڪيو ويو ۽ هسٽوپيٿولوجي طرفان تشخيص ڪيو ويو. دائمي برونچائٽس جي استثنا سان. ڦڦڙن جي ايڊينوڪارسينوما جا ڪيس ڦڦڙن جي ريسيڪشن کان اڳ گڏ ڪيا ويا ۽ پيٿولوجيڪل تشخيص ذريعي تصديق ڪئي وئي. روزيدار رت جا نمونا ڪنهن به اينٽي ڪوگولنٽ کان سواءِ سيرم سيپريشن ٽيوب ۾ گڏ ڪيا ويا. رت جا نمونا ڪمري جي حرارت تي 1 ڪلاڪ لاءِ ڪلٽ ڪيا ويا ۽ پوءِ سيرم سپرنيٽينٽ گڏ ڪرڻ لاءِ 4 ° C تي 10 منٽن لاءِ 2851 × g تي سينٽرفيوج ڪيا ويا. سيرم الڪوٽس کي -80 ° C تي منجمد ڪيو ويو جيستائين ميٽابولائٽ ڪڍڻ نه ڏنو ويو. سن يت سين يونيورسٽي ڪينسر سينٽر جي ڪينسر جي روڪٿام ۽ طبي امتحان واري کاتي 100 صحتمند عطيو ڏيندڙن کان سيرم جو هڪ تلاءُ گڏ ڪيو، جنهن ۾ 40 کان 55 سالن جي عمر وارن مردن ۽ عورتن جو هڪجهڙو تعداد شامل هو. هر عطيو ڪندڙ نموني جي برابر مقدار کي ملايو ويو، نتيجي ۾ تلاءُ کي الڪوٽ ڪيو ويو ۽ -80 ° C تي ذخيرو ڪيو ويو. سيرم مرکب کي معيار جي ڪنٽرول ۽ ڊيٽا جي معيار لاءِ ريفرنس مواد طور استعمال ڪيو ويو.
ريفرنس سيرم ۽ ٽيسٽ جا نمونا پگھلايا ويا ۽ ميٽابولائٽس کي گڏيل ڪڍڻ واري طريقي (MTBE/ميٿانول/پاڻي) 56 استعمال ڪندي ڪڍيو ويو. مختصر طور تي، 50 μl سيرم کي 225 μl برف جي ٿڌي ميٿانول ۽ 750 μl برف جي ٿڌي ميٿائل ٽرٽ-بٽائل ايٿر (MTBE) سان ملايو ويو. مرکب کي هلايو ۽ 1 ڪلاڪ لاءِ برف تي انڪيوبيٽ ڪريو. پوءِ نمونن کي ملايو ويو ۽ وورٽيڪس کي 188 μl MS-گريڊ پاڻي سان ملايو ويو جنهن ۾ اندروني معيار (13C-ليڪٽيٽ، 13C3-پائرويٽ، 13C-ميٿونائن، ۽ 13C6-آئسوليسين، ڪيمبرج آئسوٽوپ ليبارٽريز مان خريد ڪيل) شامل هئا. پوءِ مرکب کي 15,000 × g تي 10 منٽن لاءِ 4 °C تي سينٽرفيوج ڪيو ويو، ۽ هيٺين مرحلي کي مثبت ۽ منفي طريقن ۾ LC-MS تجزيو لاءِ ٻن ٽيوبن (هر هڪ 125 μL) ۾ منتقل ڪيو ويو. آخرڪار، نموني کي تيز رفتار ويڪيوم ڪنسنٽريٽر ۾ خشڪ ٿيڻ تائين بخارات بڻايو ويو.
خشڪ ميٽابولائٽس کي 80٪ ايسٽونائيٽريل جي 120 μl ۾ ٻيهر ٺاهيو ويو، 5 منٽن لاءِ وورٽيڪس ڪيو ويو، ۽ 4 ° C تي 10 منٽن لاءِ 15,000 × g تي سينٽرفيوج ڪيو ويو. سپرنيٽينٽس کي ميٽابولومڪس مطالعي لاءِ مائڪرو انسرٽس سان امبر شيشي جي شيشي ۾ منتقل ڪيو ويو. الٽرا پرفارمنس مائع ڪروميٽوگرافي-هاءِ ريزوليوشن ماس اسپيڪٽروميٽري (UPLC-HRMS) پليٽ فارم تي غير ٽارگيٽ ميٽابولومڪس تجزيو. ميٽابولائٽس کي ڊائيونڪس الٽيميٽ 3000 UPLC سسٽم ۽ هڪ ACQUITY BEH امائيڊ ڪالم (2.1 × 100 mm، 1.7 μm، پاڻي) استعمال ڪندي الڳ ڪيو ويو. مثبت آئن موڊ ۾، موبائل فيز 95٪ (A) ۽ 50٪ ايسٽونائيٽريل (B) هئا، هر هڪ ۾ 10 mmol/L امونيم ايسيٽيٽ ۽ 0.1٪ فارمڪ ايسڊ شامل هئا. منفي موڊ ۾، موبائل مرحلن A ۽ B ۾ ترتيب وار 95٪ ۽ 50٪ ايسٽونائٽريل شامل هئا، ٻنهي مرحلن ۾ 10 mmol/L امونيم ايسٽيٽ، pH = 9 شامل هئا. گريڊينٽ پروگرام هن ريت هو: 0–0.5 منٽ، 2٪ B؛ 0.5–12 منٽ، 2–50٪ B؛ 12–14 منٽ، 50–98٪ B؛ 14–16 منٽ، 98٪ B؛ 16–16.1. منٽ، 98–2٪ B؛ 16.1–20 منٽ، 2٪ B. ڪالم کي 40 ° C تي ۽ نموني کي 10 ° C تي آٽو سمپلر ۾ برقرار رکيو ويو. وهڪري جي شرح 0.3 ml/min هئي، انجيڪشن جو مقدار 3 μl هو. هڪ Q-Exactive Orbitrap ماس اسپيڪٽروميٽر (Thermo Fisher Scientific) هڪ اليڪٽرو اسپري آئنائيزيشن (ESI) سورس سان مڪمل اسڪين موڊ ۾ هلايو ويو ۽ ddMS2 مانيٽرنگ موڊ سان گڏ ڊيٽا جي وڏي مقدار کي گڏ ڪرڻ لاءِ. MS پيرا ميٽرز هن ريت مقرر ڪيا ويا: اسپري وولٽيج +3.8 kV/- 3.2 kV، ڪيپيلري گرمي پد 320°C، شيلڊنگ گيس 40 arb، معاون گيس 10 arb، پروب هيٽر گرمي پد 350°C، اسڪيننگ رينج 70-1050 m/h، ريزوليوشن. 70 000. ڊيٽا Xcalibur 4.1 (Thermo Fisher Scientific) استعمال ڪندي حاصل ڪئي وئي.
ڊيٽا جي معيار جو جائزو وٺڻ لاءِ، هر نموني مان سپرنيٽنٽ جي 10 μL aliquots کي هٽائي گڏ ڪيل معيار ڪنٽرول (QC) نمونا تيار ڪيا ويا. UPLC-MS سسٽم جي استحڪام جو جائزو وٺڻ لاءِ تجزياتي تسلسل جي شروعات ۾ ڇهه معيار ڪنٽرول نموني انجڪشن جو تجزيو ڪيو ويو. معيار ڪنٽرول نموني پوءِ وقتي طور تي بيچ ۾ متعارف ڪرايا ويندا آهن. هن مطالعي ۾ سيرم نمونن جي سڀني 11 بيچز جو تجزيو LC-MS پاران ڪيو ويو. 100 صحتمند عطيو ڏيندڙن مان سيرم پول مرکب جي علي ڪوٽس کي لاڳاپيل بيچز ۾ ريفرنس مواد طور استعمال ڪيو ويو ته جيئن ڪڍڻ جي عمل جي نگراني ڪري سگهجي ۽ بيچ کان بيچ اثرات کي ترتيب ڏئي سگهجي. دريافت ڪوهورٽ، اندروني تصديق ڪوهورٽ، ۽ خارجي تصديق ڪوهورٽ جو غير نشانو ميٽابولومڪس تجزيو سن يت سين يونيورسٽي جي ميٽابولومڪس سينٽر تي ڪيو ويو. گوانگ ڊونگ يونيورسٽي آف ٽيڪنالاجي ايناليسس اينڊ ٽيسٽنگ سينٽر جي خارجي ليبارٽري پڻ درجه بندي ماڊل جي ڪارڪردگي کي جانچڻ لاءِ خارجي ڪوهورٽ مان 40 نمونن جو تجزيو ڪيو.
ڪڍڻ ۽ ٻيهر جوڙجڪ کان پوءِ، سيرم ميٽابولائٽس جي مطلق مقدار کي الٽرا هاءِ پرفارمنس مائع ڪروميٽوگرافي-ٽينڊم ماس اسپيڪٽروميٽري (ايجيلينٽ 6495 ٽرپل ڪواڊروپول) استعمال ڪندي ماپيو ويو جنهن ۾ اليڪٽرو اسپري آئنائيزيشن (ESI) سورس سان ملٽيپل ري ايڪشن مانيٽرنگ (MRM) موڊ ۾. ميٽابولائٽس کي الڳ ڪرڻ لاءِ هڪ ACQUITY BEH امائيڊ ڪالم (2.1 × 100 mm، 1.7 μm، Waters) استعمال ڪيو ويو. موبائل فيز ۾ 90% (A) ۽ 5% ايسٽونائيٽرائيل (B) شامل هئا جنهن ۾ 10 mmol/L امونيم ايسٽيٽ ۽ 0.1% امونيا محلول شامل هو. گريڊينٽ پروگرام هن ريت هو: 0–1.5 منٽ، 0% B؛ 1.5–6.5 منٽ، 0–15% B؛ 6.5–8 منٽ، 15% B؛ 8–8.5 منٽ، 15%–0% B؛ 8.5–11.5 منٽ، 0% B. ڪالم کي آٽو سمپلر ۾ 40 °C ۽ نموني کي 10 °C تي برقرار رکيو ويو. وهڪري جي شرح 0.3 mL/منٽ هئي ۽ انجيڪشن جو مقدار 1 μL هو. MS پيرا ميٽر هن ريت مقرر ڪيا ويا: ڪيپيلري وولٽيج ±3.5 kV، نيبولائزر پريشر 35 psi، شيٿ گيس فلو 12 L/منٽ، شيٿ گيس جو گرمي پد 350 °C، خشڪ ڪرڻ واري گيس جو گرمي پد 250 °C، ۽ خشڪ ڪرڻ واري گيس جو وهڪرو 14 l/منٽ. ٽرپٽوفن، پيروويٽ، ليڪٽيٽ، هائپوڪسينٿائن ۽ زانٿائن جا MRM ڪنورشن ترتيب وار 205.0–187.9، 87.0–43.4، 89.0–43.3، 135.0–92.3 ۽ 151.0–107 هئا. 9. ڊيٽا ماس هنٽر B.07.00 (ايجيلنٽ ٽيڪنالاجيز) استعمال ڪندي گڏ ڪئي وئي. سيرم جي نمونن لاءِ، ٽرپٽوفن، پيروويٽ، ليڪٽيٽ، هائپوڪسينٿائن، ۽ زينٿائن کي معياري مرکب حلن جي ڪيليبريشن وکر استعمال ڪندي مقدار ۾ طئي ڪيو ويو. سيل نمونن لاءِ، ٽرپٽوفن جي مواد کي اندروني معيار ۽ سيل پروٽين ماس تائين معمول تي آندو ويو.
ڪمپائونڊ ڊسڪوري 3.1 ۽ ٽريس فائنڊر 4.0 (ٿرمو فشر سائنٽيفڪ) استعمال ڪندي چوٽي ڪڍڻ (m/z ۽ برقرار رکڻ جو وقت (RT)) ڪيو ويو. بيچ جي وچ ۾ امڪاني فرق کي ختم ڪرڻ لاءِ، ٽيسٽ نموني جي هر خاصيت واري چوٽي کي ساڳئي بيچ مان ريفرنس مواد جي خاصيت واري چوٽي سان ورهايو ويو ته جيئن نسبتي ڪثرت حاصل ڪري سگهجي. معياري ڪرڻ کان اڳ ۽ بعد ۾ اندروني معيارن جي نسبتي معياري انحرافات ضمني جدول 6 ۾ ڏيکاريل آهن. ٻنهي گروپن جي وچ ۾ فرق غلط دريافت جي شرح (FDR<0.05، ولڪوڪسن سائنڊ رينڪ ٽيسٽ) ۽ فولڊ تبديلي (>1.2 يا <0.83) جي خاصيت هئي. ڪڍيل خاصيتن جو خام MS ڊيٽا ۽ حوالو سيرم-درست ڪيل MS ڊيٽا ترتيب وار ضمني ڊيٽا 1 ۽ ضمني ڊيٽا 2 ۾ ڏيکاريل آهن. چوٽي جي تشريح سڃاڻپ جي چار بيان ڪيل سطحن جي بنياد تي ڪئي وئي، جنهن ۾ سڃاڻپ ٿيل ميٽابولائٽس، فرضي طور تي تشريح ٿيل مرکبات، فرضي طور تي خاصيت واري مرڪب ڪلاس، ۽ نامعلوم مرکبات 22 شامل آهن. ڪمپائونڊ ڊسڪوري 3.1 (mzCloud، HMDB، Chemspider) ۾ ڊيٽابيس جي ڳولا جي بنياد تي، MS/MS سان ملندڙ تصديق ٿيل معيارن يا mzCloud (اسڪور > 85) يا Chemspider ۾ صحيح ميچ اينوٽيشنز سان حياتياتي مرڪب آخرڪار ڊفرنشل ميٽابولوم جي وچ ۾ وچولي طور چونڊيا ويا. هر خاصيت لاءِ چوٽي اينوٽيشنز ضمني ڊيٽا 3 ۾ شامل آهن. MetaboAnalyst 5.0 کي سم-نارملائيزڊ ميٽابولائٽ جي گهڻائي جي غير متغير تجزيي لاءِ استعمال ڪيو ويو. MetaboAnalyst 5.0 پڻ KEGG رستي جي افزودگي جي تجزيي جو جائزو ورتو جيڪو خاص طور تي مختلف ميٽابولائٽس جي بنياد تي ڪيو ويو. پرنسپل جزو تجزيو (PCA) ۽ جزوي گهٽ ۾ گهٽ اسڪوائر ڊسڪريمننٽ تجزيو (PLS-DA) جو تجزيو ropls سافٽ ويئر پيڪيج (v.1.26.4) استعمال ڪندي اسٽيڪ نارملائيزيشن ۽ آٽو اسڪيلنگ سان ڪيو ويو. نوڊول خرابي جي اڳڪٿي ڪرڻ لاءِ بهترين ميٽابولائٽ بايو مارڪر ماڊل گهٽ ۾ گهٽ مطلق ڇڪڻ ۽ چونڊ آپريٽر (LASSO، R پيڪيج v.4.1-3) سان بائنري لاجسٽڪ ريگريشن استعمال ڪندي پيدا ڪيو ويو. سڃاڻپ ۽ تصديق جي سيٽن ۾ امتيازي ماڊل جي ڪارڪردگي کي pROC پيڪيج (v.1.18.0.) جي مطابق ROC تجزيي جي بنياد تي AUC جو اندازو لڳائڻ سان بيان ڪيو ويو. ماڊل جي وڌ ۾ وڌ يوڊين انڊيڪس (حساسيت + وضاحت - 1) جي بنياد تي بهترين امڪاني ڪٽ آف حاصل ڪيو ويو. حد کان گهٽ يا وڌيڪ قدرن وارن نمونن جي اڳڪٿي ترتيب وار بنائن نوڊولس ۽ ڦڦڙن جي ايڊينوڪارسينوما جي طور تي ڪئي ويندي.
A549 سيلز (#CCL-185، آمريڪي قسم ڪلچر ڪليڪشن) F-12K ميڊيم ۾ پوکيا ويا جن ۾ 10٪ FBS شامل هو. SLC7A5 کي نشانو بڻائيندڙ شارٽ هيئر پن آر اين اي (shRNA) سيڪوئنس ۽ هڪ نان ٽارگيٽنگ ڪنٽرول (NC) کي لينٽي وائرل ویکٹر pLKO.1-puro ۾ داخل ڪيو ويو. shSLC7A5 جا اينٽي سينس سيڪوئنس هن ريت آهن: Sh1 (5′-GGAGAAAACCTGATGAACAGTT-3′)، Sh2 (5′-GCCGTGGACTTCGGGAACTAT-3′). SLC7A5 (#5347) ۽ ٽيوبلين (#2148) لاءِ اينٽي باڊيز سيل سگنلنگ ٽيڪنالاجي مان خريد ڪيا ويا. SLC7A5 ۽ ٽيوبلين لاءِ اينٽي باڊيز کي ويسٽرن بلٽ تجزيي لاءِ 1:1000 جي ڊائليشن تي استعمال ڪيو ويو.
سيهارس ايڪس ايف گلائڪولائيٽڪ اسٽريس ٽيسٽ ايڪسٽرا سيلولر ايسڊفڪيشن (اي سي اي آر) جي سطحن کي ماپي ٿو. ٽيسٽ ۾، گلوڪوز، اوليگومائسن اي، ۽ 2-ڊي جي کي ترتيب وار طور تي ڏنو ويو ته جيئن ECAR پاران ماپيل سيلولر گلائڪولائيٽڪ گنجائش کي جانچيو وڃي.
A549 سيلز کي نان ٽارگيٽنگ ڪنٽرول (NC) ۽ shSLC7A5 (Sh1، Sh2) سان منتقل ڪيو ويو، رات جو 10 سينٽي ميٽر قطر جي ٿانون ۾ پليٽ ڪيو ويو. سيل ميٽابولائٽس کي 1 ملي ليٽر برف جي ٿڌي 80٪ آبي ميٿانول سان ڪڍيو ويو. ميٿانول محلول ۾ سيلز کي اسڪريپ ڪيو ويو، هڪ نئين ٽيوب ۾ گڏ ڪيو ويو، ۽ 4 ° C تي 15 منٽن لاءِ 15,000 × g تي سينٽرفيوج ڪيو ويو. تيز رفتار ويڪيوم ڪنسنٽريٽر استعمال ڪندي 800 µl سپرنيٽينٽ گڏ ڪريو ۽ خشڪ ڪريو. پوءِ خشڪ ميٽابولائٽ پيلٽس جو تجزيو LC-MS/MS استعمال ڪندي ٽرپٽوفن جي سطحن لاءِ ڪيو ويو جيئن مٿي بيان ڪيو ويو آهي. A549 سيلز (NC ۽ shSLC7A5) ۾ سيلولر NAD(H) ليولز کي ٺاهيندڙ جي هدايتن مطابق مقداري NAD+/NADH ڪلوريميٽرڪ ڪٽ (#K337، بايو ويزن) استعمال ڪندي ماپيو ويو. ميٽابولائٽس جي مقدار کي معمول تي آڻڻ لاءِ هر نموني لاءِ پروٽين جي ليول ماپيا ويا.
نموني جي سائيز کي ابتدائي طور تي طئي ڪرڻ لاءِ ڪو به شمارياتي طريقو استعمال نه ڪيو ويو. پوئين ميٽابولومڪس مطالعي جو مقصد بايو مارڪر دريافت 15,18 کي سائيز جي تعين لاءِ معيار طور سمجهيو ويو آهي، ۽ انهن رپورٽن جي مقابلي ۾، اسان جو نمونو ڪافي هو. مطالعي جي ڪوهورٽ مان ڪو به نمونو خارج نه ڪيو ويو. سيرم جا نمونا بي ترتيب طور تي هڪ دريافت گروپ (306 ڪيس، 74.6٪) ۽ هڪ اندروني تصديق گروپ (104 ڪيس، 25.4٪) کي غير نشانو بڻايل ميٽابولومڪس مطالعي لاءِ تفويض ڪيا ويا. اسان هر گروپ مان 70 ڪيس بي ترتيب طور تي ٽارگيٽ ميٽابولومڪس مطالعي لاءِ دريافت سيٽ مان چونڊيا. LC-MS ڊيٽا گڏ ڪرڻ ۽ تجزيو دوران جاچ ڪندڙن کي گروپ تفويض کان انڌو ڪيو ويو. ميٽابولومڪس ڊيٽا ۽ سيل تجربن جا شمارياتي تجزيا لاڳاپيل نتيجن، شڪل جي ڏند ڪٿا، ۽ طريقن جي حصن ۾ بيان ڪيا ويا آهن. سيلولر ٽرپٽوفن، NADT، ۽ گلائڪولوٽڪ سرگرمي جي مقدار کي هڪجهڙا نتيجا سان ٽي ڀيرا آزاد طور تي ڪيو ويو.
مطالعي جي ڊيزائن بابت وڌيڪ معلومات لاءِ، هن مضمون سان لاڳاپيل قدرتي پورٽ فوليو رپورٽ خلاصو ڏسو.
ڪڍيل خاصيتن جو خام MS ڊيٽا ۽ ريفرنس سيرم جو نارملائيزڊ MS ڊيٽا ترتيب وار ضمني ڊيٽا 1 ۽ ضمني ڊيٽا 2 ۾ ڏيکاريو ويو آهي. فرق جي خاصيتن لاءِ چوٽي جي تشريح ضمني ڊيٽا 3 ۾ پيش ڪئي وئي آهي. LUAD TCGA ڊيٽا سيٽ https://portal.gdc.cancer.gov/ تان ڊائون لوڊ ڪري سگهجي ٿو. گراف کي پلاٽ ڪرڻ لاءِ ان پٽ ڊيٽا سورس ڊيٽا ۾ مهيا ڪيو ويو آهي. هن آرٽيڪل لاءِ سورس ڊيٽا مهيا ڪيو ويو آهي.
قومي ڦڦڙن جي اسڪريننگ اسٽڊي گروپ، وغيره. گھٽ دوز ڪمپيوٽيڊ ٽوموگرافي سان ڦڦڙن جي ڪينسر جي موت کي گهٽائڻ. اتر انگلينڊ. جي. ميڊ. 365، 395-409 (2011).
ڪريمر، بي ايس، برگ، ڪي ڊي، ايبرل، ڊي آر ۽ پيغمبر، پي سي گھٽ دوز هيليڪل سي ٽي استعمال ڪندي ڦڦڙن جي ڪينسر جي اسڪريننگ: نيشنل ڦڦڙن جي اسڪريننگ اسٽڊي (اين ايل ايس ٽي) جا نتيجا. جي. ميڊ. اسڪرين 18، 109-111 (2011).
ڊي ڪوننگ، ايڇ جي، وغيره. بي ترتيب آزمائش ۾ ووليوميٽرڪ سي ٽي اسڪريننگ سان ڦڦڙن جي ڪينسر جي موت کي گهٽائڻ. اتر انگلينڊ. جي. ميڊ. 382، 503-513 (2020).