Àyẹ̀wò ìyàtọ̀ ti àwọn nódù ẹ̀dọ̀fóró tí a fi ẹ̀rọ ìṣàyẹ̀wò (CT) ṣe àfihàn ṣì jẹ́ ìpèníjà nínú iṣẹ́ ìṣègùn. Níbí, a ṣe àpèjúwe ìṣẹ̀dá àgbáyé ti àwọn àyẹ̀wò ẹ̀jẹ̀ 480, títí bí àwọn ìṣàkóso tí ó dára, àwọn nódù ẹ̀dọ̀fóró tí kò dára, àti adenocarcinoma ẹ̀dọ̀fóró ìpele Kìíní. Adenocarcinomas ní àwọn àpèjúwe ìṣẹ̀dá ara àrà ọ̀tọ̀, nígbàtí àwọn nódù tí kò dára àti àwọn ẹni tí ó ní ìlera ní ìbáradọ́gba gíga nínú àwọn àpèjúwe ìṣẹ̀dá ara. Nínú ẹgbẹ́ àwárí (n = 306), a ṣe àkójọ àwọn metabolites 27 láti ṣe ìyàtọ̀ láàrín àwọn nódù tí kò dára àti àwọn tí kò ní ìpalára. AUC ti àwòṣe ìyàtọ̀ nínú ìfọwọ́sowọ́pọ̀ inú (n = 104) àti àwọn ẹgbẹ́ ìfọwọ́sowọ́pọ̀ òde (n = 111) jẹ́ 0.915 àti 0.945, lẹ́sẹẹsẹ. Ìṣàyẹ̀wò ipa ọ̀nà fi hàn pé àwọn metabolites glycolytic tí ó pọ̀ sí i tí ó ní í ṣe pẹ̀lú ìdínkù tryptophan nínú ẹ̀jẹ̀ adenocarcinoma ẹ̀dọ̀fóró ní ìfiwéra pẹ̀lú àwọn nódù tí kò dára àti àwọn ìṣàkóso tí ó ní ìlera, ó sì dámọ̀ràn pé gbígbà tryptophan ń mú glycolysis pọ̀ sí i nínú àwọn sẹ́ẹ̀lì àrùn ẹ̀dọ̀fóró. Ìwádìí wa fi hàn pé iye àwọn biomarkers metabolite nínú ẹ̀jẹ̀ ní ṣíṣe àyẹ̀wò ewu àwọn nódù ẹ̀dọ̀fóró tí a rí nípasẹ̀ CT.
Àyẹ̀wò ní ìbẹ̀rẹ̀ jẹ́ pàtàkì láti mú kí iye ìwàláàyè àwọn aláìsàn jẹjẹrẹ sunwọ̀n síi. Àwọn èsì láti inú Ìdánwò Àyẹ̀wò Àrùn Jẹjẹrẹ Ẹ̀dọ̀fóró ti Orílẹ̀-èdè Amẹ́ríkà (NLST) àti Ìwádìí NELSON ti Yúróòpù ti fihàn pé ìwádìí pẹ̀lú ìwádìí oníwọ̀n kékeré (LDCT) lè dín ikú àrùn jẹjẹrẹ ẹ̀dọ̀fóró kù ní àwọn ẹgbẹ́ tí ó ní ewu gíga1,2,3. Láti ìgbà tí LDCT ti gbilẹ̀ fún ìwádìí àrùn jẹjẹrẹ ẹ̀dọ̀fóró, ìṣẹ̀lẹ̀ àwọn àwárí ìtànṣán àrùn jẹjẹrẹ tí kò ní àmì àrùn ti ń tẹ̀síwájú láti pọ̀ sí i 4. Àwọn nódù ẹ̀dọ̀fóró ni a túmọ̀ sí àwọn opacity focal tó tó 3 cm ní iwọ̀n 5. A dojúkọ ìṣòro ní ṣíṣàyẹ̀wò ìṣeeṣe àrùn jẹjẹrẹ àti bí a ṣe ń kojú ọ̀pọ̀lọpọ̀ nódù ẹ̀dọ̀fóró tí a rí láìròtẹ́lẹ̀ lórí LDCT. Àwọn ìdíwọ́ CT lè ja sí àwọn àyẹ̀wò ìtẹ̀léra déédéé àti àwọn èsì èké tí kò ní pọndandan, èyí tí ó ń yọrí sí ìtọ́jú tí kò pọndandan àti ìtọ́jú tí ó pọ̀jù 6. Nítorí náà, ó ṣe pàtàkì láti ṣe àgbékalẹ̀ àwọn àmì biomarkers tí ó ṣeé gbẹ́kẹ̀lé àti tí ó wúlò láti dá àrùn jẹjẹrẹ ẹ̀dọ̀fóró mọ̀ ní àwọn ìpele ìbẹ̀rẹ̀ àti láti ṣe ìyàtọ̀ sí ọ̀pọ̀lọpọ̀ nódù tí kò ní àmì àrùn ní ìwádìí àkọ́kọ́ 7.
Ìṣàyẹ̀wò ẹ̀jẹ̀ tó péye (ẹ̀jẹ̀, plasma, àwọn sẹ́ẹ̀lì mononuclear ẹ̀jẹ̀), títí kan genomics, proteomics tàbí DNA methylation8,9,10, ti mú kí ìfẹ́ sí i pọ̀ sí i nínú wíwá àwọn àmì àrùn fún àrùn jẹjẹrẹ ẹ̀dọ̀fóró. Ní àkókò kan náà, àwọn ọ̀nà metabolomics ń wọn àwọn ọjà tí ó ní ipa lórí àwọn ìṣe àti ìṣẹ̀dá ara, nítorí náà, a ń lò ó láti sọ àsọtẹ́lẹ̀ ìbẹ̀rẹ̀ àti àbájáde àrùn náà. Ìṣàyẹ̀wò chromatography-tandem mass spectrometry (LC-MS) jẹ́ ọ̀nà tí a ń lò fún àwọn ìwádìí metabolomics nítorí ìmọ̀lára gíga rẹ̀ àti ìwọ̀n agbára físíìkì tó pọ̀, èyí tí ó lè bo àwọn metabolites pẹ̀lú àwọn ohun-ìní physicochemical tó yàtọ̀ síra11,12,13. Bó tilẹ̀ jẹ́ pé a ti lo ìṣàyẹ̀wò metabolomic àgbáyé ti plasma/serum láti dá àwọn àmì àrùn tó ní í ṣe pẹ̀lú àyẹ̀wò àrùn jẹjẹrẹ ẹ̀dọ̀fóró mọ̀14,15,16,17 àti ìtọ́jú tó lágbára, àwọn ìpínsísọ metabolite ẹ̀jẹ̀ 18 láti ṣe ìyàtọ̀ láàárín àwọn nódù ẹ̀dọ̀fóró tí kò dára àti àwọn kòkòrò àrùn kòkòrò ṣì wà láti kẹ́kọ̀ọ́ púpọ̀. -ìwádìí tó pọ̀.
Àrùn jẹjẹrẹ ẹ̀dọ̀fóró Adenocarcinoma àti àrùn jẹjẹrẹ sẹ́ẹ̀lì squamous ni àwọn oríṣi méjì pàtàkì ti àrùn jẹjẹrẹ ẹ̀dọ̀fóró tí kìí ṣe kékeré (NSCLC). Onírúurú àwọn àyẹ̀wò CT fihàn pé adenocarcinoma ni irú àrùn jẹjẹrẹ ẹ̀dọ̀fóró tí ó wọ́pọ̀ jùlọ ní histological1,19,20,21. Nínú ìwádìí yìí, a lo ultra-performance liquid chromatography-high-resolution mass spectrometry (UPLC-HRMS) láti ṣe àyẹ̀wò metabolomics lórí àpapọ̀ àwọn àyẹ̀wò serum 695, pẹ̀lú àwọn ìṣàkóso tí ó dára, àwọn nodules ẹ̀dọ̀fóró tí kò dára, àti CT-detected ≤3 cm. Ìwádìí fún adenocarcinoma ẹ̀dọ̀fóró Stage I. A ṣàwárí àwọn metabolites serum tí ó ya adenocarcinoma ẹ̀dọ̀fóró sọ́tọ̀ sí àwọn nodules tí kò dára àti àwọn ìṣàkóso tí ó dára. Ìwádìí ìdàgbàsókè ipa ọ̀nà fihàn pé tryptophan àti glucose tí kò dára jẹ́ àwọn ìyípadà tí ó wọ́pọ̀ nínú adenocarcinoma ẹ̀dọ̀fóró ní ìfiwéra pẹ̀lú àwọn nodules tí kò dára àti àwọn ìṣàkóso tí ó dára. Níkẹyìn, a ṣe àgbékalẹ̀ àti ìfọwọ́sowọ́pọ̀ ìṣàyẹ̀wò ẹ̀jẹ̀ pẹ̀lú ìpele gíga àti ìfàmọ́ra láti fi ìyàtọ̀ hàn láàárín àwọn nódù ẹ̀dọ̀fóró tí ó ní àrùn jẹjẹrẹ àti àìlera tí LDCT ṣàwárí, èyí tí ó lè ṣe ìrànlọ́wọ́ nínú ìwádìí ìyàtọ̀ ní ìbẹ̀rẹ̀ àti ìṣàyẹ̀wò ewu.
Nínú ìwádìí yìí, a gba àwọn àyẹ̀wò ẹ̀jẹ̀ tí ó bá ìbálòpọ̀ àti ọjọ́ orí mu láti ọ̀dọ̀ àwọn olùṣàkóso ìlera 174, àwọn aláìsàn 292 tí wọ́n ní àwọn nódù ẹ̀dọ̀fóró tí kò ní ìṣòro, àti àwọn aláìsàn 229 tí wọ́n ní adenocarcinoma ẹ̀dọ̀fóró ìpele kìíní. Àwọn ànímọ́ ìwádìí àwọn ènìyàn 695 ni a fihàn nínú Táblì Àfikún 1.
Gẹ́gẹ́ bí a ṣe fihàn ní Àwòrán 1a, àpapọ̀ àwọn àpẹẹrẹ ẹ̀jẹ̀ 480, pẹ̀lú àwọn àpẹẹrẹ ìdarí ìlera 174 (HC), àwọn àmì 170 benign nodules (BN), àti àwọn àpẹẹrẹ 136 ti ẹ̀dọ̀fóró adenocarcinoma (LA), ni a kó jọ ní Sun Yat-sen University Cancer Center. Ẹgbẹ́ Discovery fún àwòrán metabolomic tí a kò targeted nípa lílo ultra-performance liquid chromatography-high-resolution mass spectrometry (UPLC-HRMS). Gẹ́gẹ́ bí a ṣe fihàn ní Àwòrán Àfikún 1, a ṣàwárí àwọn metabolites differential láàrín LA àti HC, LA àti BN láti fi ìdí àwòṣe ìpínsípò múlẹ̀ àti láti ṣe àwárí ìwádìí ipa ọ̀nà differential síwájú sí i. Àwọn àpẹẹrẹ 104 tí Sun Yat-sen University Cancer Center kó jọ àti àwọn àpẹẹrẹ 111 tí àwọn ilé ìwòsàn méjì mìíràn kó jọ ni a fi sí ìfọwọ́sowọ́pọ̀ inú àti òde, lẹ́sẹẹsẹ.
a Iye awon eniyan iwadi ninu egbe awari ti won se ayewo ti won se ayewo metabolomics agbaye nipa lilo ultra-performance liquid chromatography-high-resolution mass spectrometry (UPLC-HRMS). b Apakan ti o kere ju onigun mẹrin (PLS-DA) ti apapọ metabolome ti awọn ayẹwo serum 480 lati inu egbe iwadi naa, pẹlu awọn iṣakoso ilera (HC, n = 174), awọn nodules ti ko ni wahala (BN, n = 170), ati adenocarcinoma ẹdọfóró ipele I (Los Angeles, n = 136). +ESI, ipo ionization electrospray rere, -ESI, ipo ionization electrospray odi. c–e Awọn metabolites pẹlu ọpọlọpọ awọn oriṣiriṣi ni awọn ẹgbẹ meji ti a fun (idanwo ipo Wilcoxon ti o ni iru meji, iye p ti o ṣatunṣe ti iṣawari eke, FDR <0.05) ni a fihan ni pupa (iyipada folda > 1.2) ati buluu (iyipada agbo < 0.83). ) ti a fihan lori aworan oke onina. f Maapu ooru ti a fi n ṣe afihan awọn iyatọ pataki ninu nọmba awọn metabolites ti a ṣe alaye laarin LA ati BN. A pese data orisun ni irisi awọn faili data orisun.
A ṣe àyẹ̀wò àpapọ̀ ìṣẹ̀dá ẹ̀jẹ̀ ti 174 HC, 170 BN àti 136 LA nínú ẹgbẹ́ àwárí nípa lílo ìwádìí UPLC-HRMS. A kọ́kọ́ fihàn pé àwọn àpẹẹrẹ ìṣàkóso dídára (QC) kóra jọ ní àárín àwòṣe ìwádìí pàtàkì (PCA) tí a kò ṣe àbójútó, èyí tí ó fi ìdí ìdúróṣinṣin iṣẹ́ ìwádìí lọ́wọ́lọ́wọ́ múlẹ̀ (Àwòrán Àfikún 2).
Gẹ́gẹ́ bí a ṣe fihàn nínú ìwádìí ìpín-onípele tó kéré jùlọ (PLS-DA) nínú Àwòrán 1 b, a rí i pé àwọn ìyàtọ̀ tó ṣe kedere wà láàrín LA àti BN, LA àti HC nínú àwọn ọ̀nà ionization electrospray rere (+ESI) àti negative (−ESI). tí a yà sọ́tọ̀. Síbẹ̀síbẹ̀, a kò rí ìyàtọ̀ pàtàkì kankan láàrín BN àti HC nínú àwọn ipò +ESI àti -ESI.
A rí àwọn ànímọ́ ìyàtọ̀ 382 láàárín LA àti HC, àwọn ànímọ́ ìyàtọ̀ 231 láàárín LA àti BN, àti àwọn ànímọ́ ìyàtọ̀ 95 láàárín BN àti HC (ìdánwò ipò Wilcoxon tí a fọwọ́ sí, FDR <0.05 àti ìyípadà púpọ̀ >1.2 tàbí <0.83) (Àwòrán .1c-e). . A tún ṣe àkíyèsí àwọn òkè (Àfikún Dáta 3) sí ibi ìpamọ́ dátà kan (ìkàwé mzCloud/HMDB/Chemspider) nípa iye m/z, àkókò ìpamọ́ àti ìfọ́mọ́ra ibi-ìrísí (àwọn àlàyé tí a ṣàlàyé ní abala Àwọn Ọ̀nà) 22. Níkẹyìn, a ṣe àfihàn àwọn metabolites tí a kọ àkọlé 33 àti 38 pẹ̀lú àwọn ìyàtọ̀ pàtàkì ní ọ̀pọ̀lọpọ̀ fún LA lòdì sí BN (Àwòrán 1f àti Àfikún Táblì 2) àti LA lòdì sí HC (Àwòrán Àfikún 3 àti Àtẹ Àfikún 2), lẹ́sẹẹsẹ. Ní ìyàtọ̀ sí èyí, àwọn metabolite mẹ́ta péré tí wọ́n ní ìyàtọ̀ pàtàkì nínú ọ̀pọ̀lọpọ̀ ni a ṣàwárí nínú BN àti HC (Àtẹ Àfikún 2), ní ìbámu pẹ̀lú ìdàpọ̀ láàárín BN àti HC nínú PLS-DA. Àwọn metabolites ìyàtọ̀ wọ̀nyí bo onírúurú biochemicals (Àwòrán Àfikún 4). Ní àpapọ̀, àwọn àbájáde wọ̀nyí fi àwọn ìyípadà pàtàkì hàn nínú metabolome serum tí ó ṣàfihàn ìyípadà burúkú ti àrùn jẹjẹrẹ ẹ̀dọ̀fóró ìpele àkọ́kọ́ ní ìfiwéra pẹ̀lú àwọn nodules ẹ̀dọ̀fóró tí kò dára tàbí àwọn ẹni tí ó ní ìlera. Ní àkókò kan náà, ìfarajọra ti metabolome serum ti BN àti HC fihàn pé àwọn nodules ẹ̀dọ̀fóró tí kò dára lè ní ọ̀pọ̀lọpọ̀ àwọn ànímọ́ ẹ̀dá pẹ̀lú àwọn ènìyàn tí ó ní ìlera. Nítorí pé àwọn ìyípadà jiini epidermal growth factor receptor (EGFR) jẹ́ ohun tí ó wọ́pọ̀ nínú abẹ́ adenocarcinoma ẹ̀dọ̀fóró 23, a wá láti pinnu ipa àwọn ìyípadà awakọ̀ lórí metabolome serum. Lẹ́yìn náà, a ṣe àgbéyẹ̀wò ìpìlẹ̀ metabolomiki gbogbo ti àwọn ọ̀ràn 72 pẹ̀lú ipò EGFR nínú ẹgbẹ́ adenocarcinoma ẹ̀dọ̀fóró. Lọ́nà tó yani lẹ́nu, a rí àwọn ìrísí tó jọra láàrín àwọn aláìsàn onígbà díẹ̀ EGFR (n = 41) àti àwọn aláìsàn onígbà díẹ̀ EGFR (n = 31) nínú ìwádìí PCA (Àwòrán Àfikún 5a). Síbẹ̀síbẹ̀, a ṣàwárí àwọn metabolite 7 tí iye wọn yípadà gidigidi nínú àwọn aláìsàn pẹ̀lú ìyípadà EGFR ní ìfiwéra pẹ̀lú àwọn aláìsàn pẹ̀lú ìyípadà EGFR onígbà díẹ̀ (ìdánwò t, p < 0.05 àti ìyípadà ìfọ́ > 1.2 tàbí < 0.83) (Àwòrán Àfikún 5b). Ọ̀pọ̀lọpọ̀ àwọn metabolite wọ̀nyí (5 nínú 7) jẹ́ acylcarnitines, èyí tí ó kó ipa pàtàkì nínú àwọn ipa ọ̀nà ìfàsẹ́yìn fatty acid.
Gẹ́gẹ́ bí a ṣe fihàn nínú iṣẹ́ tí a fihàn ní Àwòrán 2 a, a gba àwọn àmì-ẹ̀yẹ fún ìsọ̀rí nodule nípa lílo àwọn olùṣiṣẹ́ ìfàsẹ́yìn tí ó kéré jùlọ àti yíyàn tí a dá lórí àwọn metabolites ìyàtọ̀ 33 tí a dámọ̀ràn ní LA (n = 136) àti BN (n = 170). Àpapọ̀ tí ó dára jùlọ ti àwọn oniyipada (LASSO) – àwòrán ìfàsẹ́yìn oníṣẹ́ méjì. A lo ìfàsẹ́yìn ìlọ́po mẹ́wàá láti dán ìgbẹ́kẹ̀lé ti àwòṣe náà wò. A ṣe àtúnṣe yíyàn oníyípadà àti ìṣètò paramita nípasẹ̀ ìyàn ìṣeéṣe tí ó pọ̀ sí i pẹ̀lú paramita λ24. A tún ṣe ìwádìí metabolomics kárí ayé ní òmìnira nínú àwọn ẹgbẹ́ ìfọwọ́sowọ́pọ̀ inú (n = 104) àti ìfọwọ́sowọ́pọ̀ òde (n = 111) láti dán iṣẹ́ ìsọ̀rí ti àwòṣe ìyàsọ́tọ̀ wò. Nítorí náà, a dá àwọn metabolites 27 mọ̀ nínú àkójọ àwárí gẹ́gẹ́ bí àwòṣe ìyàsọ́tọ̀ tí ó dára jùlọ pẹ̀lú iye AUC tí ó tóbi jùlọ (Àwòrán 2b), lára èyí tí 9 ní ìṣiṣẹ́ tí ó pọ̀ sí i àti ìṣiṣẹ́ tí ó dínkù 18 ní LA ní ìfiwéra pẹ̀lú BN (Àwòrán 2c).
Ìṣiṣẹ́ fún kíkọ́ ìpínsísọ nọ́dùlù pulmonary, pẹ̀lú yíyan àwọn pánẹ́lì tó dára jùlọ ti àwọn metabolites serum nínú àkójọ ìwárí nípa lílo àwòṣe ìfàsẹ́yìn oníṣẹ́ méjì nípasẹ̀ ìfàsẹ́yìn oníṣẹ́ mẹ́wàá àti ṣíṣe àyẹ̀wò iṣẹ́ àsọtẹ́lẹ̀ nínú àwọn àkójọ ìfọwọ́sowọ́pọ̀ inú àti òde. b Àwọn statistiki ìfàsẹ́yìn LASSO fún yíyan àmì-ẹ̀rọ ìṣẹ̀dá-ara. Àwọn nọ́mbà tí a fún ní òkè dúró fún iye àpapọ̀ àwọn àmì-ẹ̀rọ tí a yàn ní λ kan tí a fúnni. Ìlà pupa tí ó ní àmì-ẹ̀rọ dúró fún iye AUC àròpín ní lambda tí ó báramu. Àwọn ọ̀pá àṣìṣe grẹ́y dúró fún iye AUC tí ó kéré jùlọ àti tí ó pọ̀ jùlọ. Ìlà tí ó ní àmì-ẹ̀rọ tọ́ka sí àwòṣe tí ó dára jùlọ pẹ̀lú àmì-ẹ̀rọ 27 tí a yàn. AUC, agbègbè lábẹ́ ìlà ìṣiṣẹ́ olùgbà (ROC). c Àwọn àyípadà ìyípadà ti àwọn metabolites 27 tí a yàn nínú ẹgbẹ́ LA ní ìfiwéra pẹ̀lú ẹgbẹ́ BN nínú ẹgbẹ́ àwárí. Ọ̀wọ̀n pupa – ìṣiṣẹ́. Ọ̀wọ̀n bulu jẹ́ ìdínkù. d–f Àwọn ìlà ìṣiṣẹ́ olùgbà (ROC) tí ó ń fi agbára ti àwòṣe oníyàtọ̀ hàn tí ó da lórí àwọn àpapọ̀ metabolite 27 nínú àwọn àkójọ ìwárí, inú, àti àwọn ìfọwọ́sowọ́pọ̀ òde. A pèsè dátà orísun ní ìrísí àwọn fáìlì dátà orísun.
A ṣẹ̀dá àwòṣe àsọtẹ́lẹ̀ kan ní ìbámu pẹ̀lú àwọn ìwọ̀n ìfàsẹ́yìn ìwúwo ti àwọn metabolites 27 wọ̀nyí (Tábìlì Àfikún 3). Ìwádìí ROC tí a gbé ka orí àwọn metabolites 27 wọ̀nyí mú kí a rí agbègbè kan lábẹ́ ìlà (AUC) ti 0.933, ìfàsẹ́yìn ẹgbẹ́ àwárí jẹ́ 0.868, àti ìfàsẹ́yìn jẹ́ 0.859 (Àwòrán 2d). Ní àkókò kan náà, láàrín àwọn metabolites ìyàtọ̀ 38 tí a kọ síta láàárín LA àti HC, àkójọpọ̀ àwọn metabolites 16 kan ṣe àṣeyọrí AUC ti 0.902 pẹ̀lú ìfàsẹ́yìn ti 0.801 àti ìfàsẹ́yìn ti 0.856 ní ṣíṣe ìyàsọ́tọ̀ LA láti ọ̀dọ̀ HC (Àwòrán Àfikún 6a-c). A tún fi àwọn ìwọ̀n AUC tí ó da lórí àwọn ààlà ìyípadà ìfọ́pọ̀ fún àwọn metabolites ìyàtọ̀ wéra. A rí i pé àwòṣe ìpínsísọ̀rí náà ṣe dáradára jùlọ ní ṣíṣe ìyàsọ́tọ̀ láàrín LA àti BN (HC) nígbà tí a ṣètò ìpele ìyípadà ìfọ́pọ̀ sí 1.2 lòdì sí 1.5 tàbí 2.0 (Àwòrán Àfikún 7a,b). A tún fi àwòṣe ìpínsísọ̀rí náà, tí a gbé ka orí àwọn ẹgbẹ́ metabolite 27, hàn gbangba nínú àwọn ẹgbẹ́ inú àti òde. AUC jẹ́ 0.915 (ìfàmọ́ra 0.867, ìfàmọ́ra 0.811) fún ìfàmọ́ra inú àti 0.945 (ìfàmọ́ra 0.810, ìfàmọ́ra 0.979) fún ìfàmọ́ra òde (Àwòrán 2e, f). Láti ṣe àyẹ̀wò ìṣiṣẹ́ interlaboratory, a ṣe àyẹ̀wò àwọn àpẹẹrẹ 40 láti inú ẹgbẹ́ òde nínú yàrá ìta gẹ́gẹ́ bí a ti ṣàlàyé rẹ̀ nínú abala Àwọn Ọ̀nà. Ìpéye ìpínsísọ̀rí náà ṣe àṣeyọrí AUC ti 0.925 (Àwòrán Àfikún 8). Nítorí pé àrùn jẹjẹrẹ sẹ́ẹ̀lì squamous pulmonary (LUSC) ni irú kejì tí ó wọ́pọ̀ jùlọ ti àrùn jẹjẹrẹ ẹ̀dọ̀fóró sẹ́ẹ̀lì tí kìí ṣe kékeré (NSCLC) lẹ́yìn adenocarcinoma ẹ̀dọ̀fóró (LUAD), a tún dán an wò àǹfààní agbára tí a ti fìdí rẹ̀ múlẹ̀ ti àwọn profaili ìṣẹ̀dá. Àwọn ọ̀ràn BN àti 16 ti LUSC. Àmì ìyàsọ́tọ̀ láàárín LUSC àti BN jẹ́ 0.776 (Àwòrán Àfikún 9), èyí tó fi hàn pé agbára wọn kò dára ju ìyàsọ́tọ̀ láàárín LUAD àti BN.
Àwọn ìwádìí ti fihàn pé ìwọ̀n àwọn nódù lórí àwọn àwòrán CT ní ìbáṣepọ̀ rere pẹ̀lú ìṣeeṣe àrùn jẹjẹrẹ, ó sì jẹ́ ohun pàtàkì tí ó ń pinnu ìtọ́jú nódù25,26,27. Àtúpalẹ̀ àwọn ìwádìí NELSON tó pọ̀ fihàn pé ewu àrùn jẹjẹrẹ nínú àwọn tí kò ní nódù <5 mm jọra pẹ̀lú èyí tí ó wà nínú àwọn tí kò ní nódù28. Nítorí náà, ìwọ̀n tó kéré jùlọ tí ó nílò ìṣàyẹ̀wò CT déédéé jẹ́ 5 mm, gẹ́gẹ́ bí British Thoracic Society (BTS) ṣe dámọ̀ràn, àti 6 mm, gẹ́gẹ́ bí Fleischner Society 29 ṣe dámọ̀ràn. Síbẹ̀síbẹ̀, àwọn nódù tó tóbi ju 6 mm lọ tí kò sì ní àwọn àmì àrùn jẹjẹrẹ tí ó hàn gbangba, tí a ń pè ní indeterminate pulmonary nodules (IPN), ṣì jẹ́ ìpèníjà pàtàkì nínú ìṣàyẹ̀wò àti ìṣàkóṣo ní ìṣe ìṣègùn30,31. Lẹ́yìn náà, a ṣe àyẹ̀wò bóyá ìwọ̀n nódù náà ní ipa lórí àwọn àmì àrùn jẹjẹrẹ nípa lílo àwọn àpẹẹrẹ tí a kó jọ láti inú ìwádìí àti àwọn ẹgbẹ́ ìfọwọ́sowọ́pọ̀ ìfọwọ́sowọ́pọ̀ inú. Ní dídúró lórí àwọn biomarkers 27 tí a fọwọ́ sí, a kọ́kọ́ fi àwọn profaili PCA ti àwọn HC àti BN sub-6 mm metabolomes wéra. A rí i pé ọ̀pọ̀lọpọ̀ àwọn ibi ìwádìí fún HC àti BN jọra, èyí tó fi hàn pé ìwọ̀n ìṣiṣẹ́ ara nínú ẹ̀jẹ̀ jọra ní àwọn ẹgbẹ́ méjèèjì (Àwòrán 3a). Àwọn àwòrán ìṣàpẹẹrẹ náà wà ní ìpamọ́ ní BN àti LA (Àwòrán 3b, c), nígbà tí a rí ìyàtọ̀ láàárín àwọn nódù burúkú àti àwọn tí kò ní àrùn nínú ìwọ̀n 6–20 mm (Àwòrán 3d). Ẹgbẹ́ yìí ní AUC ti 0.927, pàtó ti 0.868, àti ìmọ̀lára ti 0.820 fún sísọtẹ́lẹ̀ àrùn àwọn nódù tí wọ́n tó 6 sí 20 mm (Àwòrán 3e, f). Àwọn àbájáde wa fihàn pé olùpínsísọ̀rí lè gba àwọn ìyípadà ìṣiṣẹ́ ara tí ìyípadà àrùn ní ìbẹ̀rẹ̀ ń fà, láìka ìwọ̀n nódù sí.
Ìpolówó Ìfiwéra àwọn ìrísí PCA láàrín àwọn ẹgbẹ́ pàtó kan tí a gbé kalẹ̀ lórí ìpínsísọ ìṣètò ti àwọn metabolites 27. CC àti BN < 6 mm. b BN < 6 mm vs BN 6–20 mm. ní LA 6–20 mm sí LA 20–30 mm. g BN 6–20 mm àti 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 Ìtẹ̀sí iṣẹ́ olùgbà (ROC) tí ó ń fi iṣẹ́ àwòṣe oníyàtọ̀ hàn fún àwọn nodules 6–20 mm. f A ṣírò àwọn iye ìṣeeṣe ní ìbámu pẹ̀lú àwòṣe ìfàsẹ́yìn logistic fún àwọn nodules tí wọ́n wọn 6–20 mm. Ìlà àmì grẹ́y náà dúró fún iye ìgékúrò tí ó dára jùlọ (0.455). Àwọn nọ́mbà tí ó wà lókè yìí dúró fún ìpín ogorun àwọn ọ̀ràn tí a ṣe àgbéyẹ̀wò fún Los Angeles. Lo ìdánwò t ti akẹ́kọ̀ọ́ oní ìrù méjì. PCA, ìṣàyẹ̀wò kókó pàtàkì. Agbègbè AUC lábẹ́ ìlà. A pèsè ìwádìí orísun ní ìrísí àwọn fáìlì dátà orísun.
Àwọn àpẹẹrẹ mẹ́rin (ọmọ ọdún 44–61) pẹ̀lú ìwọ̀n nọ́dù ẹ̀dọ̀fóró tó jọra (7–9 mm) ni a tún yàn láti ṣàfihàn iṣẹ́ àwòṣe àsọtẹ́lẹ̀ àrùn jẹjẹrẹ tí a dámọ̀ràn (Àwòrán 4a, b). Ní ìwádìí àkọ́kọ́, Ọ̀ràn 1 gbé kalẹ̀ gẹ́gẹ́ bí nọ́dù líle pẹ̀lú kalsifikesonu, àmì kan tí ó ní í ṣe pẹ̀lú àìlera, nígbà tí Ọ̀ràn 2 gbé kalẹ̀ gẹ́gẹ́ bí nọ́dù líle díẹ̀ tí kò ní àwọn àmì aláìlera tí ó hàn gbangba. Àwọn ìpele mẹ́ta ti àwọn àyẹ̀wò CT tí a tẹ̀lé fihàn pé àwọn ọ̀ràn wọ̀nyí dúró ṣinṣin fún ọdún mẹ́rin, nítorí náà a kà wọ́n sí nọ́dù tí kò nílera (Àwòrán 4a). Ní ìfiwéra pẹ̀lú ìṣàyẹ̀wò ìṣègùn ti àwọn àyẹ̀wò CT tí ó tẹ̀lé ara, ìṣàyẹ̀wò metabolite serum kan-kan pẹ̀lú àwòṣe ìsọ̀rí ìṣètò lọ́wọ́lọ́wọ́ yára kíákíá ó sì dá àwọn nọ́dù tí kò nílera wọ̀nyí mọ̀ ní ìbámu pẹ̀lú àwọn ìdíwọ́ ìṣeeṣe (Àtẹ 1). Àwòrán 4b ní ọ̀ràn 3 fi nọ́dù kan hàn pẹ̀lú àwọn àmì ìfàsẹ́yìn pleural, èyí tí ó sábà máa ń ní í ṣe pẹ̀lú malignancy32. Ọ̀ràn 4 gbé kalẹ̀ gẹ́gẹ́ bí nọ́dù tí kò níláárí díẹ̀ tí kò ní ẹ̀rí ìdí aláìlera. Gbogbo àwọn ọ̀ràn wọ̀nyí ni a sọtẹ́lẹ̀ pé wọ́n jẹ́ àrùn burúkú gẹ́gẹ́ bí àpẹẹrẹ ìpínsísọ (Tábìlì 1). A fi ìṣàyẹ̀wò àrùn ẹ̀dọ̀fóró hàn nípa ṣíṣe àyẹ̀wò histopathological lẹ́yìn iṣẹ́-abẹ yíyọ ẹ̀dọ̀fóró (Àwòrán 4b). Fún àkójọ ìfọwọ́sowọ́pọ̀ òde, ìpínsísọpọ̀ ìṣẹ̀dá ara sọ àsọtẹ́lẹ̀ ní ọ̀nà tó tọ́ nípa ọ̀ràn méjì ti àwọn nódù ẹ̀dọ̀fóró tí kò ní ìpìlẹ̀ tó tóbi ju 6 mm lọ (Àwòrán Àfikún 10).
Àwọn àwòrán CT ti fèrèsé axial ti ẹ̀dọ̀fóró ti àwọn ọ̀ràn méjì ti àwọn nódù tí kò ní èérí. Nínú ọ̀ràn 1, àwòrán CT lẹ́yìn ọdún mẹ́rin fi hàn pé nódù tí ó dúró ṣinṣin tí ó wọn 7 mm pẹ̀lú kalcification ní apá ọ̀tún ìsàlẹ̀. Nínú ọ̀ràn 2, àwòrán CT lẹ́yìn ọdún márùn-ún fi hàn pé nódù tí ó dúró ṣinṣin tí ó sì lágbára díẹ̀ pẹ̀lú ìwọ̀n 7 mm ní apá ọ̀tún ìsàlẹ̀ ìsàlẹ̀. b Àwọn àwòrán CT axial ti ẹ̀dọ̀fóró àti àwọn ìwádìí àrùn tí ó báramu ti àwọn ọ̀ràn méjì ti adenocarcinoma ìpele I ṣáájú yíyọ ẹ̀dọ̀fóró. Ọ̀ràn 3 fi nódù kan hàn pẹ̀lú ìwọ̀n 8 mm ní apá ọ̀tún ìsàlẹ̀ ìsàlẹ̀ pẹ̀lú ìfàsẹ́yìn pleural. Ọ̀ràn 4 fi nódù kan tí ó ní ìwọ̀n 9 mm hàn ní apá òsì ìsàlẹ̀ ìsàlẹ̀ ìsàlẹ̀. Àwọ̀ Hematoxylin àti eosin (H&E) ti àsopọ ẹ̀dọ̀fóró tí a yà sọ́tọ̀ (ìwọ̀n bar = 50 μm) tí ó ń ṣàfihàn àpẹẹrẹ ìdàgbàsókè acinar ti adenocarcinoma ẹ̀dọ̀fóró. Àwọn ọfà fi nódù tí a rí hàn lórí àwọn àwòrán CT. Àwọn àwòrán H&E jẹ́ àwọn àwòrán tí ó dúró ṣinṣin ti ọ̀pọ̀lọpọ̀ (>3) àwọn pápá awòran tí onímọ̀ nípa àrùn náà ṣe àyẹ̀wò.
Ní àpapọ̀, àwọn àbájáde wa fi agbára tí ó wà nínú àwọn biomarkers metabolite nínú ẹ̀jẹ̀ hàn nínú àyẹ̀wò ìyàtọ̀ ti àwọn nọ́dù ẹ̀dọ̀fóró, èyí tí ó lè fa ìpèníjà nígbà tí a bá ń ṣe àyẹ̀wò CT.
Ní ìbámu pẹ̀lú àkójọpọ̀ metabolite oníyàtọ̀ tí a fìdí rẹ̀ múlẹ̀, a wá ọ̀nà láti ṣàwárí ìbáṣepọ̀ ẹ̀dá-ara ti àwọn àyípadà ìṣètò pàtàkì. Ìwádìí ìdàgbàsókè ipa ọ̀nà KEGG láti ọwọ́ MetaboAnalyst ṣàwárí àwọn ipa ọ̀nà mẹ́fà tí ó yípadà gidigidi láàrín àwọn ẹgbẹ́ méjì tí a fúnni (LA vs. HC àti LA vs. BN, tí a ṣe àtúnṣe p ≤ 0.001, ipa > 0.01). Àwọn àyípadà wọ̀nyí ni a ṣe àfihàn nípasẹ̀ àwọn ìdàrúdàpọ̀ nínú ìṣètò pyruvate, ìṣètò tryptophan, ìṣètò niacin àti nicotinamide, glycolysis, TCA cycle, àti ìṣètò purine (Àwòrán 5a). Lẹ́yìn náà, a ṣe àwọn ìṣètò metabolites tí a fojúsùn síwájú láti fìdí àwọn àyípadà pàtàkì múlẹ̀ nípa lílo ìwọ̀n pípé. Ìpinnu àwọn metabolites tí ó wọ́pọ̀ nínú àwọn ipa ọ̀nà tí a yípadà nípa lílo triple quadrupole mass spectrometry (QQQ) nípa lílo àwọn ìwọ̀n metabolite tí ó jẹ́ òótọ́. Àwọn ànímọ́ ìwádìí nípa àwọn ohun tí a fẹ́ ṣe àyẹ̀wò lórí àwọn ohun tí a fẹ́ ṣe àyẹ̀wò lórí àwọn ohun tí a fẹ́ ṣe àyẹ̀wò lórí àwọn ohun tí a fẹ́ ṣe àyẹ̀wò lórí wọn wà nínú Àtẹ Àfikún 4. Gẹ́gẹ́ bí àwọn àbájáde ìṣẹ̀dá ara wa kárí ayé, ìwádìí oníwọ̀n jẹ́rìí sí i pé a pọ̀ sí i nínú àwọn ohun tí a fẹ́ ṣe àyẹ̀wò lórí ...
Ìṣàyẹ̀wò ìdàgbàsókè ipa ọ̀nà KEGG ti àwọn metabolites tó yàtọ̀ síra nínú ẹgbẹ́ LA ní ìfiwéra pẹ̀lú àwọn ẹgbẹ́ BN àti HC. A lo Globaltest onírù méjì, a sì ṣe àtúnṣe àwọn iye p nípa lílo ọ̀nà Holm-Bonferroni (tí a ṣàtúnṣe p ≤ 0.001 àti ìwọ̀n ipa > 0.01). b–d àwọn fíólì fáíólì tí ó ń fi ìwọ̀n hypoxanthine, xanthine, lactate, pyruvate, àti tryptophan hàn nínú HC, BN, àti LA nínú ẹ̀jẹ̀ tí a pinnu nípasẹ̀ LC-MS/MS (n = 70 fún ẹgbẹ́ kọ̀ọ̀kan). Àwọn ìlà funfun àti dúdú tí ó ní àmì ààrín àti quartile hàn, lẹ́sẹẹsẹ. e fíólì fáíólì tí ó ń fi ìfarahàn mRNA Log2TPM (àwọn ìwé àkọsílẹ̀ fún mílíọ̀nù) ti SLC7A5 àti QPRT tí a ṣe déédéé nínú adenocarcinoma ẹ̀dọ̀fóró (n = 513) ní ìfiwéra pẹ̀lú àsopọ ẹ̀dọ̀fóró déédéé (n = 59) nínú àkójọpọ̀ LUAD-TCGA. Àpótí funfun náà dúró fún ìwọ̀n interquartile, ìlà dúdú tí ó wà ní àárín dúró fún àárín, àti ìlà dúdú tí ó dúró fún ìlà tí ó wà láti inú àpótí dúró fún àkókò ìgbẹ́kẹ̀lé 95% (CI). f Pótò ìbáṣepọ̀ Pearson ti ìfarahàn SLC7A5 àti GAPDH nínú adenocarcinoma ẹ̀dọ̀fóró (n = 513) àti àsopọ ẹ̀dọ̀fóró déédéé (n = 59) nínú àkójọ TCGA. Agbègbè grẹ́y dúró fún 95% CI. r, Pearson correlation coefficient. g Àwọn ìpele tryptophan sẹ́ẹ̀lì tí a ṣe déédé nínú àwọn sẹ́ẹ̀lì A549 tí a fi ìṣàkóso shRNA tí kò ṣe pàtó (NC) àti shSLC7A5 (Sh1, Sh2) tí a pinnu nípasẹ̀ LC-MS/MS. Ìṣàyẹ̀wò ìṣirò ti àwọn àpẹẹrẹ márùn-ún tí ó dúró fún bíóláìní nínú bíóláìní nínú bíóláìní ni a gbé kalẹ̀. h Ìpele sẹ́ẹ̀lì ti NADt (àpapọ̀ NAD+, pẹ̀lú NAD+ àti NADH) nínú àwọn sẹ́ẹ̀lì A549 (NC) àti SLC7A5 knockdown àwọn sẹ́ẹ̀lì A549 (Sh1, Sh2). Ìṣàyẹ̀wò ìṣirò ti àwọn àpẹẹrẹ mẹ́ta tí ó dúró fún bíóláìní nínú bíóláìní nínú bíóláìní nínú bíóláìní nínú bíóláìní. i Iṣẹ́ Glycolytic ti àwọn sẹ́ẹ̀lì A549 ṣáájú àti lẹ́yìn ìkọlù SLC7A5 ni a wọn nípa lílo ìwọ̀n acidification extracellular (ECAR) (n = àwọn àpẹẹrẹ onígbà-ẹ̀dá mẹ́rin fún ẹgbẹ́ kọ̀ọ̀kan). 2-DG,2-deoxy-D-glucose. A lo ìdánwò t ti àwọn akẹ́kọ̀ọ́ onírù méjì nínú (b–h). Nínú (g–i), àwọn ọ̀pá àṣìṣe dúró fún àròpín ± SD, a ṣe ìdánwò kọ̀ọ̀kan ní ìgbà mẹ́ta lọ́tọ̀ọ̀tọ̀ àti àwọn àbájáde náà jọra. A pèsè dátà orísun ní ìrísí àwọn fáìlì dátà orísun.
Ní ríronú nípa ipa pàtàkì ti ìyípadà nínú ìṣiṣẹ́ tryptophan nínú ẹgbẹ́ LA, a tún ṣe àyẹ̀wò ìpele tryptophan nínú ẹ̀jẹ̀ nínú àwọn ẹgbẹ́ HC, BN, àti LA nípa lílo QQQ. A rí i pé a dín tryptophan nínú ẹ̀jẹ̀ kù ní LA ní ìfiwéra pẹ̀lú HC tàbí BN (p < 0.001, Àwòrán 5d), èyí tí ó bá àwọn àwárí ìṣáájú mu pé ìpele tryptophan tí ń rìn kiri kéré sí i nínú àwọn aláìsàn tí wọ́n ní àrùn jẹjẹrẹ ẹ̀dọ̀fóró ju àwọn ìṣàkóso tí ó dára láti ọ̀dọ̀ ẹgbẹ́ ìṣàkóso lọ33,34,35. Ìwádìí mìíràn nípa lílo PET/CT tracer 11C-methyl-L-tryptophan rí i pé àkókò ìdádúró àmì tryptophan nínú àsopọ àrùn jẹjẹrẹ ẹ̀dọ̀fóró pọ̀ sí i ní ìfiwéra pẹ̀lú àwọn èèmọ́ tí kò dára tàbí àsopọ tí ó wà déédéé36. A rò pé ìdínkù nínú tryptophan nínú ẹ̀jẹ̀ LA lè ṣàfihàn ìgbámú tryptophan tí ń ṣiṣẹ́ nípasẹ̀ àwọn sẹ́ẹ̀lì àrùn jẹjẹrẹ ẹ̀dọ̀fóró.
A tun mọ pe abajade ipari ti ipa ọna kynurenine ti catabolism tryptophan ni NAD+37,38, eyiti o jẹ ipilẹ pataki fun iṣedaṣe ti glyceraldehyde-3-phosphate pẹlu 1,3-bisphosphoglycerate ninu glycolysis39. Lakoko ti awọn iwadi iṣaaju ti dojukọ ipa ti catabolism tryptophan ninu ilana ajẹsara, a gbiyanju lati ṣalaye ibaraenisepo laarin dysregulation tryptophan ati awọn ipa ọna glycolytic ti a ṣe akiyesi ninu iwadi lọwọlọwọ. Solute transporter family 7 member 5 (SLC7A5) ni a mọ si transporter tryptophan43,44,45. Quinolinic acid phosphoribosyltransferase (QPRT) jẹ enzyme kan ti o wa ni isalẹ ti ipa ọna kynurenine ti o yi quinolinic acid pada si NAMN46. Ayẹwo ti data LUAD TCGA fihan pe SLC7A5 ati QPRT mejeeji ni a ṣe igbesoke ni pataki ninu àsopọ tumor ni akawe si àsopọ deede (Fig. 5e). A ṣe akiyesi ilosoke yii ni awọn ipele I ati II ati awọn ipele III ati IV ti adenocarcinoma ẹdọfóró (Afikun Àwòrán 11), ti o fihan awọn rudurudu ibẹrẹ ninu iṣelọpọ tryptophan ti o ni nkan ṣe pẹlu tumorigenesis.
Ní àfikún, ìwádìí LUAD-TCGA fi ìbáṣepọ̀ rere hàn láàrín ìfarahàn SLC7A5 àti GAPDH mRNA nínú àwọn àyẹ̀wò àwọn aláìsàn àrùn jẹjẹrẹ (r = 0.45, p = 1.55E-26, Àwòrán 5f). Ní ìyàtọ̀ sí èyí, a kò rí ìbáṣepọ̀ pàtàkì kankan láàrín irú àwọn ìfọwọ́sowọ́pọ̀ jínì bẹ́ẹ̀ nínú àsopọ ẹ̀dọ̀fóró déédéé (r = 0.25, p = 0.06, Àwòrán 5f). Ìparẹ́ SLC7A5 (Àwòrán Àfikún 12) nínú àwọn sẹ́ẹ̀lì A549 dín ìwọ̀n tryptophan àti NAD(H) sẹ́ẹ̀lì kù ní pàtàkì (Àwòrán 5g,h), èyí tí ó yọrí sí ìṣiṣẹ́ glycolytic tí ó dínkù gẹ́gẹ́ bí a ṣe wọ̀n nípa ìwọ̀n acidification extracellular (ECAR) (Àwòrán 1). 5i). Nítorí náà, ní ìbámu pẹ̀lú àwọn ìyípadà ìṣiṣẹ́ nínú ìwádìí ẹ̀jẹ̀ àti in vitro, a gbàgbọ́ pé ìṣiṣẹ́ tryptophan lè mú NAD+ jáde nípasẹ̀ ipa ọ̀nà kynurenine kí ó sì kó ipa pàtàkì nínú gbígbé glycolysis lárugẹ nínú àrùn jẹjẹrẹ ẹ̀dọ̀fóró.
Àwọn ìwádìí ti fihàn pé ọ̀pọ̀lọpọ̀ àwọn nódù ẹ̀dọ̀fóró tí a kò mọ tẹ́lẹ̀ tí LDCT ṣàwárí lè yọrí sí àìní fún àwọn àyẹ̀wò afikún bíi PET-CT, biopsy ẹ̀dọ̀fóró, àti ìtọ́jú tó pọ̀ jù nítorí àyẹ̀wò àìtọ́ tí ó jẹ́ ti àrùn burúkú.31 Gẹ́gẹ́ bí a ṣe fihàn ní Àwòrán 6, ìwádìí wa ṣàfihàn àwọn metabolites ẹ̀jẹ̀ tí ó ní agbára ìwádìí tí ó lè mú kí ìpele ewu àti ìtọ́jú àwọn nódù ẹ̀dọ̀fóró tí CT ṣàwárí sunwọ̀n síi.
A máa ń ṣe àyẹ̀wò àwọn nódù ẹ̀dọ̀fóró nípa lílo ìṣàyẹ̀wò onípele kékeré (LDCT) pẹ̀lú àwọn àmì àwòrán tí ó ń fi hàn pé àwọn okùnfà tí kò dára tàbí tí ó léwu ni wọ́n ń fà. Àbájáde tí kò dájú ti àwọn nódù lè yọrí sí ìbẹ̀wò àtẹ̀léra nígbà gbogbo, àwọn ìtọ́jú tí kò pọndandan, àti ìtọ́jú tí ó pọ̀ jù. Fífi àwọn ìpínsísọ̀rí ìṣẹ̀dá ẹ̀jẹ̀ pẹ̀lú iye àyẹ̀wò lè mú kí ìṣàyẹ̀wò ewu àti ìtọ́jú àwọn nódù ẹ̀dọ̀fóró sunwọ̀n síi. PET positron emission tomography.
Àwọn ìwádìí láti inú ìwádìí NLST ti Amẹ́ríkà àti ìwádìí NELSON ti Yúróòpù fihàn pé ṣíṣe àyẹ̀wò àwọn ẹgbẹ́ tó ní ewu gíga pẹ̀lú ìtọ́jú ìṣègùn oníwọ̀n kékeré (LDCT) lè dín ikú àrùn jẹjẹrẹ ẹ̀dọ̀fóró kù1,3. Síbẹ̀síbẹ̀, ìṣàyẹ̀wò ewu àti ìtọ́jú ìṣègùn lẹ́yìn náà ti ọ̀pọ̀lọpọ̀ àwọn nódù ẹ̀dọ̀fóró tí LDCT ṣàwárí ṣì jẹ́ ohun tó ṣòro jùlọ. Góńgó pàtàkì ni láti mú kí ìpínsípò tó tọ́ ti àwọn ìlànà tó dá lórí LDCT tó wà nípa fífi àwọn àmì ìṣàfihàn tó ṣeé gbẹ́kẹ̀lé kún un.
Àwọn biomarkers kan tí ó ní ìmọ́lára nínú ara, bí àwọn metabolites ẹ̀jẹ̀, ni a ti dá mọ̀ nípa fífi àrùn jẹjẹrẹ ẹ̀dọ̀fóró wé àwọn ìṣàkóso ìlera15,17. Nínú ìwádìí yìí, a dojúkọ lílo ìwádìí metabolomics ẹ̀jẹ̀ láti ṣe ìyàtọ̀ láàárín àwọn nodules ẹ̀dọ̀fóró tí kò dára àti àwọn tí kò dára tí LDCT ṣàwárí láìròtẹ́lẹ̀. A fi ìṣàyẹ̀wò ẹ̀jẹ̀ àgbáyé ti ìṣàkóso ìlera (HC), àwọn nodules ẹ̀dọ̀fóró tí kò dára (BN), àti àwọn àpẹẹrẹ adenocarcinoma ẹ̀dọ̀fóró ìpele I wéra nípa lílo ìwádìí UPLC-HRMS. A rí i pé HC àti BN ní àwọn ìrísí ìṣàpẹẹrẹ ìṣàpẹẹrẹ tí ó jọra, nígbà tí LA fi àwọn ìyípadà pàtàkì hàn ní ìfiwéra pẹ̀lú HC àti BN. A ṣàwárí àwọn ìṣètò metabolites ẹ̀jẹ̀ méjì tí ó yàtọ̀ sí LA láti HC àti BN.
Ètò ìdámọ̀ tí a gbé kalẹ̀ lórí LDCT fún àwọn nódù tí kò ní àrùn àti àrùn jẹjẹrẹ dá lórí ìwọ̀n, ìwọ̀n, ìrísí àti ìwọ̀n ìdàgbàsókè àwọn nódù lórí àkókò30. Àwọn ìwádìí tí a ṣe tẹ́lẹ̀ ti fihàn pé ìwọ̀n àwọn nódù náà ní í ṣe pẹ̀lú ìṣeeṣe àrùn jẹjẹrẹ ẹ̀dọ̀fóró. Kódà nínú àwọn aláìsàn tí ó ní ewu gíga, ewu àrùn jẹjẹrẹ nínú àwọn nódù tí ó kéré sí 6 mm jẹ́ <1%. Ewu àrùn jẹjẹrẹ fún àwọn nódù tí wọ́n wọn 6 sí 20 mm wà láti 8% sí 64%30. Nítorí náà, Ẹgbẹ́ Fleischner dámọ̀ràn ìwọ̀n ìlà opin tí ó jẹ́ 6 mm fún àtẹ̀lé CT déédéé. 29 Síbẹ̀síbẹ̀, a kò tíì ṣe àyẹ̀wò ewu àti ìtọ́jú àwọn nódù ẹ̀dọ̀fóró tí kò ní ìmọ̀ (IPN) tí ó tóbi ju 6 mm lọ ní dáadáa 31. Ìtọ́jú àìsàn ọkàn tí a bí nígbà gbogbo sábà máa ń dá lórí dídúró pẹ̀lú ìṣọ́ra pẹ̀lú àbójútó CT nígbà gbogbo.
Ní ìbámu pẹ̀lú ìṣàpẹẹrẹ tí a ti fìdí rẹ̀ múlẹ̀, a fi hàn fún ìgbà àkọ́kọ́ pé àwọn àmì ìfọwọ́sowọ́pọ̀ ti ìṣàpẹẹrẹ ara láàárín àwọn ènìyàn tí ara wọn le àti àwọn nódù tí kò ní àrùn <6 mm. Ìbáramu ti ìṣẹ̀dá ara bá àwọn àwárí CT tí ó ti kọjá mu pé ewu àrùn fún àwọn nódù tí kò ní àrùn <6 mm kéré bí ti àwọn tí kò ní àrùn.30 Ó yẹ kí a kíyèsí pé àwọn àbájáde wa tún fi hàn pé àwọn nódù tí kò ní àrùn <6 mm àti ≥6 mm ní ìbáramu gíga nínú àwọn ìpìlẹ̀ ìṣàpẹẹrẹ ara, èyí tí ó fihàn pé ìtumọ̀ iṣẹ́ ti àrùn àìlera dúró ṣinṣin láìka iwọn nódù sí. Nítorí náà, àwọn panẹli ìṣàyẹ̀wò ẹ̀jẹ̀ ìgbàlódé lè pèsè ìdánwò kan ṣoṣo gẹ́gẹ́ bí ìdánwò ìdènà nígbà tí a bá kọ́kọ́ rí àwọn nódù lórí CT àti pé ó ṣeé ṣe kí ó dín ìṣàyẹ̀wò ara kù. Ní àkókò kan náà, panẹli kan náà ti àwọn biomarkers ìṣàyẹ̀wò ara ṣe ìyàtọ̀ àwọn nódù tí kò ní àrùn ≥6 mm ní ìwọ̀n láti inú àwọn nódù tí kò ní àrùn, ó sì pèsè àwọn àsọtẹ́lẹ̀ pípéye fún àwọn IPN tí wọ́n ní ìwọ̀n kan náà àti àwọn ànímọ́ morphological tí kò ṣe kedere lórí àwọn àwòrán CT. Ìsọ̀rí ìṣàpẹẹrẹ ẹ̀jẹ̀ yìí ṣe dáadáa ní sísọ àsọtẹ́lẹ̀ àrùn àwọn nódù tí kò ní àrùn ≥6 mm pẹ̀lú AUC ti 0.927. Ní àpapọ̀, àwọn àbájáde wa fihàn pé àwọn àmì ìṣàpẹẹrẹ ara aláìlẹ́gbẹ́ lè ṣe àfihàn àwọn àyípadà ìṣàpẹẹrẹ ara tí àrùn jẹjẹrẹ fà ní ìbẹ̀rẹ̀, wọ́n sì lè ní ìníyelórí gẹ́gẹ́ bí àsọtẹ́lẹ̀ ewu, láìka ìwọ̀n nodule sí.
Ní pàtàkì, àrùn jẹjẹrẹ ẹ̀dọ̀fóró (LUAD) àti àrùn jẹjẹrẹ sẹ́ẹ̀lì squamous (LUSC) ni àwọn oríṣi àrùn jẹjẹrẹ ẹ̀dọ̀fóró tí kìí ṣe kékeré (NSCLC). Nítorí pé LUSC ní ìsopọ̀ pẹ̀lú lílo tábà47 àti pé LUAD ni ìtàn tó wọ́pọ̀ jùlọ nínú àwọn àrùn jẹjẹrẹ ẹ̀dọ̀fóró tí a rí lórí ìṣàyẹ̀wò CT48, a ṣe àwòṣe ìsọ̀rí wa ní pàtó fún àwọn àyẹ̀wò adenocarcinoma ìpele I. Wang àti àwọn ẹlẹgbẹ́ rẹ̀ tún dojúkọ LUAD wọ́n sì ṣàwárí àmì lipid mẹ́sàn-án nípa lílo lipidomics láti ṣe ìyàtọ̀ láàárín àrùn jẹjẹrẹ ẹ̀dọ̀fóró ìpele àkọ́kọ́ àti àwọn ènìyàn tó ní ìlera17. A dán àwòṣe ìsọ̀rí lọ́wọ́lọ́wọ́ wò lórí àwọn ọ̀ràn 16 ti LUSC ìpele I àti àwọn kòkòrò 74 tí kò ní àrùn jẹjẹrẹ, a sì rí i pé LUAD àti LUSC lè ní àmì lílo ara wọn. Ní tòótọ́, a ti fihàn pé LUAD àti LUSC yàtọ̀ síra ní ti ètè, orísun bíóláìkì àti àwọn àyípadà jínì49. Nítorí náà, àwọn irú ìtàn ara mìíràn yẹ kí a fi kún àwọn àpẹẹrẹ ìdánilẹ́kọ̀ọ́ fún wíwá àrùn jẹjẹrẹ ẹ̀dọ̀fóró tí ó dá lórí iye ènìyàn nínú àwọn ètò ìṣàyẹ̀wò.
Níbí, a ṣàwárí àwọn ọ̀nà mẹ́fà tí ó yípadà jùlọ nínú adenocarcinoma ẹ̀dọ̀fóró ní ìfiwéra pẹ̀lú àwọn ìṣàkóso ìlera àti àwọn nodules tí kò ní ìṣòro. Xanthine àti hypoxanthine jẹ́ àwọn metabolites tí ó wọ́pọ̀ nínú ipa ọ̀nà ìṣiṣẹ́ purine. Gẹ́gẹ́ bí àwọn àbájáde wa, àwọn àárín tí ó níí ṣe pẹ̀lú ìṣiṣẹ́ purine pọ̀ sí i ní pàtàkì nínú ẹ̀jẹ̀ tàbí àsopọ̀ àwọn aláìsàn tí wọ́n ní adenocarcinoma ẹ̀dọ̀fóró ní ìfiwéra pẹ̀lú àwọn ìṣàkóso ìlera tàbí àwọn aláìsàn ní ìpele tí ó ṣáájú ìṣiṣẹ́15,50. Ìpele xanthine àti hypoxanthine nínú ẹ̀jẹ̀ tí ó ga jùlọ lè ṣàfihàn anabolism tí a nílò nípa fífẹ̀ sí àwọn sẹ́ẹ̀lì àrùn jẹjẹrẹ ní kíákíá. Àìṣiṣẹ́ glucose nínú ìṣiṣẹ́ jẹ àmì tí a mọ̀ dáadáa ti ìṣiṣẹ́ akàn51. Níbí, a ṣe àkíyèsí ìbísí pàtàkì nínú pyruvate àti lactate nínú ẹgbẹ́ LA ní ìfiwéra pẹ̀lú ẹgbẹ́ HC àti BN, èyí tí ó bá àwọn ìròyìn ìṣáájú ti àwọn àìlera ipa ọ̀nà glycolytic nínú àwọn profaili metabolome nínú ẹ̀jẹ̀ àwọn aláìsàn tí kìí ṣe kékeré ní àrùn jẹjẹrẹ ẹ̀dọ̀fóró (NSCLC) àti àwọn ìṣàkóso ìlera mu. àwọn àbájáde náà jẹ́ déédé52,53.
Ní pàtàkì, a rí ìbáṣepọ̀ tó yàtọ̀ láàrín pyruvate àti tryptophan nínú ẹ̀jẹ̀ àwọn adenocarcinomas ẹ̀dọ̀fóró. Ìwọ̀n tryptophan nínú ẹ̀jẹ̀ dínkù nínú ẹgbẹ́ LA ní ìfiwéra pẹ̀lú ẹgbẹ́ HC tàbí BN. Lọ́nà tó yani lẹ́nu, ìwádìí ńlá kan tí a ṣe tẹ́lẹ̀ nípa lílo ẹgbẹ́ àwọn tó ṣeé ṣe rí i pé ìwọ̀n tryptophan tó ń ṣàn kiri ní ìsopọ̀ pẹ̀lú ewu tó pọ̀ sí i fún àrùn jẹjẹrẹ ẹ̀dọ̀fóró 54. Tryptophan jẹ́ amino acid pàtàkì tí a ń rí gbà láti inú oúnjẹ pátápátá. A parí èrò sí pé ìdínkù tryptophan nínú ẹ̀jẹ̀ nínú adenocarcinoma ẹ̀dọ̀fóró lè ṣàfihàn ìdínkù kíákíá ti metabolite yìí. Ó jẹ́ mímọ̀ dáadáa pé àbájáde ìkẹyìn ti catabolism tryptophan nípasẹ̀ ọ̀nà kynurenine ni orísun ìṣẹ̀dá de novo NAD+. Nítorí pé a ń ṣe NAD+ ní pàtàkì nípasẹ̀ ọ̀nà ìgbàlà, pàtàkì NAD+ nínú ìṣẹ̀dá tryptophan nínú ìlera àti àrùn ṣì wà láti pinnu46. Àyẹ̀wò wa lórí ibi ìpamọ́ TCGA fihàn pé ìfarahàn tryptophan transporter solute transporter 7A5 (SLC7A5) pọ̀ sí i nínu adenocarcinoma ẹ̀dọ̀fóró ní ìfiwéra pẹ̀lú àwọn ìṣàkóso déédéé, ó sì ní ìbáṣepọ̀ rere pẹ̀lú ìfarahàn glycolytic enzyme GAPDH. Àwọn ìwádìí tí a ti ṣe tẹ́lẹ̀ ti dojúkọ ipa tí catabolism tryptophan ní nínú dídín ìdáhùn àjẹ́mọ́ra antitumor kù40,41,42. Níbí a fihàn pé dídín tryptophan mu nípa lílo SLC7A5 nínú àwọn sẹ́ẹ̀lì àrùn jẹjẹrẹ ẹ̀dọ̀fóró kù ń yọrí sí ìdínkù nínú àwọn ipele NAD sẹ́ẹ̀lì àti ìdínkù nínú iṣẹ́ glycolytic pẹ̀lú. Ní àkótán, ìwádìí wa pèsè ìpìlẹ̀ ẹ̀dá fún àwọn àyípadà nínú ìṣiṣẹ́ ara nínú ẹ̀jẹ̀ tí ó níí ṣe pẹ̀lú ìyípadà burúkú ti adenocarcinoma ẹ̀dọ̀fóró.
Àwọn ìyípadà EGFR ni àwọn ìyípadà awakọ̀ tó wọ́pọ̀ jùlọ nínú àwọn aláìsàn tí wọ́n ní NSCLC. Nínú ìwádìí wa, a rí i pé àwọn aláìsàn tí wọ́n ní ìyípadà EGFR (n = 41) ní àwọn ìyípadà metabolomiki gbogbogbòò tí ó jọ àwọn aláìsàn tí wọ́n ní EGFR irú wild-type (n = 31), bó tilẹ̀ jẹ́ pé a rí ìdínkù nínú ìpele ẹ̀jẹ̀ àwọn aláìsàn tí wọ́n ní ìyípadà EGFR nínú àwọn aláìsàn acylcarnitine. Iṣẹ́ tí a ti fi ìdí múlẹ̀ ti àwọn acylcarnitine ni láti gbé àwọn ẹgbẹ́ acyl láti cytoplasm sínú mitochondrial matrix, èyí tí ó ń yọrí sí ìfọ́mọ́ra àwọn fatty acids láti mú agbára jáde 55. Gẹ́gẹ́ bí àwọn àwárí wa, ìwádìí tuntun kan tún ṣàfihàn àwọn ìyípadà metabolome tí ó jọra láàrín àwọn ìyípadà EGFR mutant àti àwọn èèmọ́ irú wild-type EGFR nípa ṣíṣàyẹ̀wò ìyípadà metabolome àgbáyé ti àwọn àyẹ̀wò àsopọ adenocarcinoma ẹ̀dọ̀fóró 10250. Lọ́nà tí ó yani lẹ́nu, a tún rí akoonu acylcarnitine nínú ẹgbẹ́ mutant EGFR. Nítorí náà, bóyá àwọn ìyípadà nínú ìpele acylcarnitine ṣe àfihàn àwọn ìyípadà ìṣètò tí EGFR fa àti àwọn ipa ọ̀nà molikula tí ó wà lábẹ́ rẹ̀ lè yẹ fún ìwádìí síwájú sí i.
Ní ìparí, ìwádìí wa gbé ìṣètò ìṣàyẹ̀wò ẹ̀jẹ̀ kalẹ̀ fún àyẹ̀wò ìyàtọ̀ ti àwọn nọ́dù ẹ̀dọ̀fóró àti àbá ìṣiṣẹ́ kan tí ó lè mú kí ìṣàyẹ̀wò ewu sunwọ̀n síi kí ó sì mú kí ìṣàkóṣo ìṣègùn rọrùn nípa lílo àyẹ̀wò CT scan.
Ìgbìmọ̀ Ìwà Rere ti Ilé Ìwòsàn Àrùn Jẹjẹrẹ ti Sun Yat-sen University, Ilé Ìwòsàn Àkọ́kọ́ ti Sun Yat-sen University, àti Ìgbìmọ̀ Ìwà Rere ti Ilé Ìwòsàn Àrùn Jẹjẹrẹ ti Zhengzhou University ni wọ́n fọwọ́ sí ìwádìí yìí. Nínú àwọn ẹgbẹ́ ìwádìí àti ìfọwọ́sowọ́pọ̀ inú, a gba àwọn 174 láti ọ̀dọ̀ àwọn ènìyàn tí wọ́n ní ìlera àti 244 láti inú àwọn benign nodules láti ọ̀dọ̀ àwọn ènìyàn tí wọ́n ń ṣe àyẹ̀wò ìṣègùn ọdọọdún ní Ẹ̀ka Ìṣàkóso àti Ìdènà Àrùn Jẹjẹrẹ, Ilé Ìwòsàn Àrùn Jẹjẹrẹ ti Sun Yat-sen University, àti 166 benign nodules. serum. A gba àwọn adenocarcinoma ẹ̀dọ̀fóró Stage I láti Ilé Ìwòsàn Àrùn Jẹjẹrẹ ti Sun Yat-sen University. Nínú ẹgbẹ́ ìfọwọ́sowọ́pọ̀ òde, àwọn ọ̀ràn 48 ti benign nodules, àwọn ọ̀ràn 39 ti benign carcinoma ẹ̀dọ̀fóró stage I láti Ilé Ìwòsàn Àkọ́kọ́ ti Sun Yat-sen University, àti àwọn ọ̀ràn 24 ti benign carcinoma ẹ̀dọ̀fóró stage I láti Ilé Ìwòsàn Àrùn Jẹjẹrẹ ti Zhengzhou University. Ilé Ìwòsàn Àrùn Jẹjẹrẹ ti Sun Yat-sen University tún gba àwọn ọ̀ràn 16 ti squamous cell ẹ̀dọ̀fóró stage I láti dán agbára ìwádìí ti ìpínsísọ tí a ti dá sílẹ̀ wò (àwọn ànímọ́ aláìsàn ni a fihàn nínú Táblì Àfikún 5). Àwọn àpẹẹrẹ láti ọ̀dọ̀ ẹgbẹ́ àwárí àti ẹgbẹ́ ìfọwọ́sowọ́pọ̀ inú ni a kó jọ láàárín oṣù kìíní ọdún 2018 sí oṣù karùn-ún ọdún 2020. Àwọn àpẹẹrẹ fún ẹgbẹ́ ìfọwọ́sowọ́pọ̀ ìta ni a kó jọ láàárín oṣù kẹjọ ọdún 2021 sí oṣù kẹwàá ọdún 2022. Láti dín ẹ̀tanú abo kù, a pín iye àwọn ọ̀ràn ọkùnrin àti obìnrin tó dọ́gba fún ẹgbẹ́ kọ̀ọ̀kan. Ẹgbẹ́ Ìwádìí àti Ẹgbẹ́ Àtúnyẹ̀wò Inú. A pinnu abo tí ó kópa ní ìbámu pẹ̀lú ìròyìn ara ẹni. A gba ìfọwọ́sowọ́pọ̀ láti ọ̀dọ̀ gbogbo àwọn olùkópa, a kò sì fún wọn ní owó ìtanràn kankan. Àwọn tí wọ́n ní àwọn nódù tí kò ní àrùn jẹ́ àwọn tí wọ́n ní àmì CT scan tí ó dúró ṣinṣin ní ọdún 2 sí 5 ní àkókò ìwádìí náà, àyàfi ọ̀ràn kan láti inú àpẹẹrẹ ìfọwọ́sowọ́pọ̀ ìta, èyí tí a kó jọ ṣáájú iṣẹ́-abẹ tí a sì ṣàyẹ̀wò nípa histopathology. Yàtọ̀ sí bronchitis onígbà pípẹ́. A kó àwọn ọ̀ràn adenocarcinoma ẹ̀dọ̀fóró kí a tó yọ ẹ̀dọ̀fóró kúrò, a sì fi ẹ̀rí hàn nípa ṣíṣe àyẹ̀wò àrùn. A kó àwọn àpẹẹrẹ ẹ̀jẹ̀ ààwẹ̀ nínú àwọn ọ̀nà ìyapa ẹ̀jẹ̀ láìsí ìdènà ẹ̀jẹ̀. A fi àwọn àpẹẹrẹ ẹ̀jẹ̀ dì fún wákàtí kan ní iwọ̀n otutu yàrá, lẹ́yìn náà a fi centrifuge sí 2851 × g fún ìṣẹ́jú 10 ní 4°C láti kó omi ara jọ. Wọ́n dì àwọn èròjà ẹ̀jẹ̀ ní -80°C títí tí wọ́n fi yọ èròjà ẹ̀jẹ̀ kúrò. Ẹ̀ka Ìdènà Àrùn Jẹjẹrẹ àti Àyẹ̀wò Ìṣègùn ti Ilé-iṣẹ́ Àrùn Jẹjẹrẹ ti Sun Yat-sen University gba àkójọ ẹ̀jẹ̀ ẹ̀jẹ̀ kan láti ọ̀dọ̀ àwọn olùfúnni ní ìlera ọgọ́rùn-ún, títí kan iye àwọn ọkùnrin àti obìnrin tí wọ́n wà láàárín ogójì sí márùn-ún ọdún mẹ́ẹ̀ẹ́dọ́gbọ̀n. A da ìwọ̀n kan náà pọ̀ mọ́ àkójọ ẹ̀jẹ̀ kọ̀ọ̀kan, a sì pín àkójọ ẹ̀jẹ̀ náà sí -80°C. A lo àdàpọ̀ ẹ̀jẹ̀ náà gẹ́gẹ́ bí ohun èlò ìtọ́kasí fún ìṣàkóso dídára àti ìṣètò ìṣàyẹ̀wò dátà.
A yọ́ àwọn àyẹ̀wò ìṣàyẹ̀wò ẹ̀jẹ̀ àti àyẹ̀wò náà, a sì yọ àwọn metabolites jáde nípa lílo ọ̀nà ìyọkúrò àpapọ̀ (MTBE/methanol/water) 56. Ní kúkúrú, a da 50 μl ti serum pọ̀ mọ́ 225 μl ti methanol tí ó tutù bíi yìnyín àti 750 μl ti methyl tert-butyl ether (MTBE). Da adalu náà pọ̀ kí o sì fi sínú yìnyín fún wákàtí kan. Lẹ́yìn náà, a da àwọn àyẹ̀wò náà pọ̀, a sì da vortex pọ̀ mọ́ 188 μl ti omi MS-grade tí ó ní ìwọ̀n inú (13C-lactate, 13C3-pyruvate, 13C-methionine, àti 13C6-isoleucine, tí a rà láti ọ̀dọ̀ Cambridge Isotope Laboratories). Lẹ́yìn náà, a fi centrifuge sí adalu náà ní 15,000 × g fún ìṣẹ́jú 10 ní 4 °C, a sì gbé ìpele ìsàlẹ̀ náà sínú àwọn tubes méjì (125 μL kọ̀ọ̀kan) fún ìṣàyẹ̀wò LC-MS ní àwọn ọ̀nà rere àti odi. Níkẹyìn, a tú àyẹ̀wò náà jáde sí gbígbẹ nínú ohun èlò ìfọṣọ oníyára gíga kan.
A tún àwọn metabolites gbígbẹ náà ṣe ní 120 μl ti 80% acetonitrile, a fi sínú vortex fún ìṣẹ́jú 5, a sì fi centrifuge síta ní 15,000 × g fún ìṣẹ́jú 10 ní 4°C. A gbé àwọn supernatants sínú àwọn ìgò gilasi amber pẹ̀lú àwọn microinserts fún àwọn ìkẹ́kọ̀ọ́ metabolomics. Ìwádìí metabolomics tí a kò fojú sí lórí platform ultra-performance liquid chromatography-high-resolution mass spectrometry (UPLC-HRMS). A ya àwọn metabolites sọ́tọ̀ nípa lílo ètò Dionex Ultimate 3000 UPLC àti ọ̀wọ̀n ACQUITY BEH Amide (2.1 × 100 mm, 1.7 μm, Waters). Ní ipò ion rere, àwọn ìpele alágbéka jẹ́ 95% (A) àti 50% acetonitrile (B), ọ̀kọ̀ọ̀kan ní 10 mmol/L ammonium acetate àti 0.1% formic acid. Ní ipò òdì, àwọn ìpele alágbéka A àti B ní 95% àti 50% acetonitrile, lẹ́sẹẹsẹ, àwọn ìpele méjèèjì ní 10 mmol/L ammonium acetate, pH = 9. Ètò ìpele náà jẹ́ báyìí: 0–0.5 min, 2% B; 0.5–12 min, 2–50% B; 12–14 min, 50–98% B; 14–16 min, 98% B; 16–16.1 min, 98 –2% B; 16.1–20 min, 2% B. A pa ọ̀wọ̀n náà mọ́ ní 40°C àti àyẹ̀wò náà ní 10°C nínú àyẹ̀wò autosampler. Ìwọ̀n ìṣàn náà jẹ́ 0.3 ml/min, ìwọ̀n abẹ́rẹ́ náà jẹ́ 3 μl. A lo Q-Exactive Orbitrap mass spectrometer (Thermo Fisher Scientific) pẹ̀lú orísun ionization electrospray (ESI) ní ipo ìwòran pípé, a sì so pọ̀ mọ́ ipo ìwòran ddMS2 láti kó ọ̀pọ̀lọpọ̀ data jọ. A ṣètò àwọn pàrámítà MS gẹ́gẹ́ bí èyí: folti spray +3.8 kV/- 3.2 kV, iwọn otutu capillary 320°C, gaasi ààbò 40 arb, gaasi auxiliary 10 arb, iwọn otutu ohun èlò ìgbóná probe 350°C, ibiti ìwòran 70–1050 m/h, ipinnu. 70 000. A gba data nipa lilo Xcalibur 4.1 (Thermo Fisher Scientific).
Láti ṣe àyẹ̀wò dídára ìwádìí, a ṣe àkójọ àwọn àyẹ̀wò ìṣàkóso dídára (QC) nípa yíyọ àwọn àkójọ 10 μL ti supernatant kúrò nínú àyẹ̀wò kọ̀ọ̀kan. A ṣe àyẹ̀wò àwọn àyẹ̀wò ìṣàkóso dídára mẹ́fà ní ìbẹ̀rẹ̀ ìtẹ̀lé ìṣàyẹ̀wò láti ṣe àyẹ̀wò ìdúróṣinṣin ètò UPLC-MS. Lẹ́yìn náà, a máa ń fi àwọn àyẹ̀wò ìṣàkóso dídára kún àyẹ̀wò lẹ́ẹ̀kọ̀ọ̀kan. Gbogbo àkójọ 11 ti àwọn àyẹ̀wò ẹ̀jẹ̀ nínú ìwádìí yìí ni a ṣe àyẹ̀wò nípasẹ̀ LC-MS. A lo àwọn àkójọpọ̀ ti àdàpọ̀ omi ìṣàn ẹ̀jẹ̀ láti ọ̀dọ̀ àwọn olùfúnni ní ìlera 100 gẹ́gẹ́ bí ohun èlò ìtọ́kasí ní àwọn àkójọ kọ̀ọ̀kan láti ṣe àkíyèsí ìlànà yíyọ àti láti ṣàtúnṣe fún àwọn ipa ìpele-sí-àkójọ. A ṣe àyẹ̀wò metabolomics tí a kò fojú sí ti ẹgbẹ́ àwárí, ẹgbẹ́ ìfọwọ́sowọ́pọ̀ inú, àti ẹgbẹ́ ìfọwọ́sowọ́pọ̀ ìta ní Metabolomics Center ti Sun Yat-sen University. Ilé ìwádìí ìta ti Guangdong University of Technology Analysis and Testing Center tún ṣe àyẹ̀wò àwọn àyẹ̀wò 40 láti inú ẹgbẹ́ òde láti dán iṣẹ́ àwòṣe ìpínsípàdé náà wò.
Lẹ́yìn yíyọ àti àtúnṣe, a wọn ìwọ̀n pípé ti àwọn metabolites serum nípa lílo ultra-high performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry (Agilent 6495 triple quadrupole) pẹ̀lú orísun electrospray ionization (ESI) nínú multiple reaction monitoring (MRM). A lo ACQUITY BEH Amide column (2.1 × 100 mm, 1.7 μm, Waters) láti ya àwọn metabolites sọ́tọ̀. Ìpele alágbékalẹ̀ náà ní 90% (A) àti 5% acetonitrile (B) pẹ̀lú 10 mmol/L ammonium acetate àti 0.1% ammonia solution. Ètò gradient náà jẹ́ báyìí: 0–1.5 min, 0% B; 1.5–6.5 min, 0–15% B; 6.5–8 min, 15% B; 8–8 min, 15%–0% B; 8.5–11.5 min, 0%B. A ṣe àkójọpọ̀ ọ̀wọ̀n náà ní 40 °C àti àyẹ̀wò náà ní 10 °C nínú autosampler. Ìwọ̀n ìṣàn náà jẹ́ 0.3 mL/min àti ìwọ̀n abẹ́rẹ́ náà jẹ́ 1 μL. A ṣètò àwọn pàrámítà MS gẹ́gẹ́ bí wọ̀nyí: folti capillary ±3.5 kV, titẹ nebulizer 35 psi, ìṣàn gaasi sheath 12 L/min, ìgbóná gaasi sheath 350°C, ìgbóná gaasi gbígbẹ 250°C, àti ìṣàn gaasi gbígbẹ 14 l/min. Àwọn ìyípadà MRM ti tryptophan, pyruvate, lactate, hypoxanthine àti xanthine jẹ́ 205.0–187.9, 87.0–43.4, 89.0–43.3, 135.0–92.3 àti 151.0–107. 9 lẹ́sẹẹsẹ. A kó àwọn dátà jọ nípa lílo Mass Hunter B.07.00 (Agilent Technologies). Fún àwọn àyẹ̀wò ẹ̀jẹ̀, a ṣe ìwọ̀n tryptophan, pyruvate, lactate, hypoxanthine, àti xanthine nípa lílo àwọn ìlà ìṣàtúnṣe ti àwọn omi àdàpọ̀ déédéé. Fún àwọn àyẹ̀wò sẹ́ẹ̀lì, a ṣe àtúnṣe iye tryptophan sí ìwọ̀n inú àti ìwọ̀n amuaradagba sẹ́ẹ̀lì.
A ṣe ìyọkúrò òkè (m/z àti àkókò ìpamọ́ (RT)) nípa lílo Compound Discovery 3.1 àti TraceFinder 4.0 (Thermo Fisher Scientific). Láti mú àwọn ìyàtọ̀ tó ṣeé ṣe kúrò láàárín àwọn ìpele, a pín òkè ànímọ́ kọ̀ọ̀kan ti àyẹ̀wò ìdánwò nípa lílo òkè ànímọ́ ti ohun èlò ìtọ́kasí láti inú ìpele kan náà láti gba iye ìbáramu. Àwọn ìyàtọ̀ ìwọ̀n ìbáramu ti àwọn ìpele inú ṣáájú àti lẹ́yìn ìṣètò ni a fihàn nínú Àtẹ Àfikún 6. Àwọn ìyàtọ̀ láàrín àwọn ẹgbẹ́ méjèèjì ni a ṣe àfihàn nípa ìwọ̀n ìwádìí èké (FDR <0.05, ìdánwò ipò Wilcoxon tí a fìmọ̀ sí) àti ìyípadà ìfọ́pọ̀ (>1.2 tàbí <0.83). Àwọn ìpele MS tí a kò rí tí a yọ jáde àti ìpele MS tí a ṣe àtúnṣe sí ara ni a fihàn nínú Àfikún Data 1 àti Àfikún Data 2, lẹ́sẹẹsẹ. A ṣe àkótán òkè ní ìbámu pẹ̀lú àwọn ìpele ìdámọ̀ mẹ́rin tí a ti sọ, títí kan àwọn metabolites tí a ti dá mọ̀, àwọn ìpele tí a ti ṣàlàyé ní putative, àwọn ìpele ... Ní ìbámu pẹ̀lú àwọn ìwádìí ibi ìpamọ́ nínú Compound Discovery 3.1 (mzCloud, HMDB, Chemspider), àwọn èròjà ìbílẹ̀ pẹ̀lú àwọn ìwọ̀n tí a fọwọ́ sí tí a fọwọ́ sí MS/MS tàbí àwọn àtúnsọ ìbáramu pípé nínú mzCloud (àmì > 85) tàbí Chemspider ni a yàn ní ìkẹyìn gẹ́gẹ́ bí àwọn àárín láàárín metabolome ìyàtọ̀. Àwọn àtúnsọ gíga fún ẹ̀yà ara kọ̀ọ̀kan wà nínú Àfikún Dáta 3. A lo MetaboAnalyst 5.0 fún ìṣàyẹ̀wò univariate ti iye metabolite tí a ṣe déédé. MetaboAnalyst 5.0 tún ṣe àyẹ̀wò ìṣàyẹ̀wò ìdàgbàsókè ọ̀nà KEGG tí ó dá lórí àwọn metabolites tí ó yàtọ̀ síra. A ṣe àyẹ̀wò ìṣàyẹ̀wò èròjà pàtàkì (PCA) àti ìpín kékeré onípele (PLS-DA) nípa lílo package software ropls (v.1.26.4) pẹ̀lú stack normalization àti autoscaling. A ṣe àgbékalẹ̀ àpẹẹrẹ biomarker metabolite tí ó dára jùlọ fún àsọtẹ́lẹ̀ àrùn nodule nípa lílo binary logistic regression pẹ̀lú least absolute shrinkage àti choice operator (LASSO, R package v.4.1-3). A ṣe àfihàn iṣẹ́ àwòṣe ìyàtọ̀ nínú àwọn ìwádìí àti ìfọwọ́sowọ́pọ̀ nípa ṣíṣàyẹ̀wò AUC tí a gbé kalẹ̀ lórí ìwádìí ROC gẹ́gẹ́ bí àpò pROC (v.1.18.0.). A gba ìgékúrò ìṣeeṣe tí ó dára jùlọ ní ìbámu pẹ̀lú àtọ́ka Youden tí ó pọ̀ jùlọ ti àwòṣe náà (ìmọ̀lára + pàtó – 1). Àwọn àyẹ̀wò tí ó ní ìwọ̀n tí ó kéré sí tàbí tí ó pọ̀ ju ààlà lọ ni a ó sọtẹ́lẹ̀ gẹ́gẹ́ bí àwọn nódù tí kò ní èérí àti adenocarcinoma ẹ̀dọ̀fóró, ní ìtẹ̀léra.
A gbin àwọn sẹ́ẹ̀lì A549 (#CCL-185, Àkójọ Àṣà Àṣà Amẹ́ríkà) ní àárín F-12K tí ó ní 10% FBS. A fi àwọn ìtẹ̀lé RNA onírun kúkúrú (shRNA) tí ó dojúkọ SLC7A5 àti ìdarí tí kò fojúsùn (NC) sínú vector lentiviral pLKO.1-puro. Àwọn ìtẹ̀lé antisense ti shSLC7A5 nìyí: Sh1 (5′-GGAGAAACCTGAACAGTT-3′), Sh2 (5′-GCCGTGGACTTCGGAACTTAT-3′). A ra àwọn antibody sí SLC7A5 (#5347) àti tubulin (#2148) láti ọ̀dọ̀ Cell Signaling Technology. A lo àwọn antibody sí SLC7A5 àti tubulin ní ìdàpọ̀ 1:1000 fún ìwádìí Western blot.
Àyẹ̀wò Ìṣòro Seahorse XF Glycolytic ń wọn ìpele acidification extracellular (ECAR). Nínú àyẹ̀wò náà, a fún ni ní glucose, oligomycin A, àti 2-DG ní ìtẹ̀léra láti dán agbára glycolytic sẹ́ẹ̀lì wò gẹ́gẹ́ bí ECAR ṣe wọ̀n.
A fi àwọn sẹ́ẹ̀lì A549 tí a fi agbára ìdarí tí kò ní ìfojúsùn (NC) àti shSLC7A5 (Sh1, Sh2) bò mọ́lẹ̀ ní alẹ́ ọjọ́ kan nínú àwọn àwo tí ó ní ìwọ̀n 10 cm. A yọ àwọn metabolites sẹ́ẹ̀lì pẹ̀lú 1 milimita ti methanol omi tútù 80% tí ó jẹ́ 80% jáde. A fọ́ àwọn sẹ́ẹ̀lì tí ó wà nínú omi methanol kúrò, a kó wọn sínú túbù tuntun, a sì fi centrifuge sí i ní 15,000 × g fún ìṣẹ́jú 15 ní 4°C. Gba 800 µl ti supernatant kí o sì gbẹ nípa lílo ohun èlò ìfọṣọ oníyára gíga. Lẹ́yìn náà, a ṣe àyẹ̀wò àwọn pellets metabolite gbígbẹ fún ìpele tryptophan nípa lílo LC-MS/MS gẹ́gẹ́ bí a ti ṣàlàyé rẹ̀ lókè. A wọn ìpele NAD(H) cell nínú àwọn sẹ́ẹ̀lì A549 (NC àti shSLC7A5) nípa lílo ohun èlò ìṣàpẹẹrẹ NAD+/NADH (#K337, BioVision) gẹ́gẹ́ bí ìlànà olùpèsè. A wọn ìpele protein fún àyẹ̀wò kọ̀ọ̀kan láti ṣe déédé iye metabolites.
A kò lo àwọn ọ̀nà ìṣirò láti pinnu ìwọ̀n àyẹ̀wò náà ní àkọ́kọ́. Àwọn ìwádìí metabolomics tí a ṣe àgbékalẹ̀ sí àwárí biomarker15,18 ni a kà sí àwọn àmì fún ìpinnu ìwọ̀n, àti ní ìfiwéra pẹ̀lú àwọn ìròyìn wọ̀nyí, àyẹ̀wò wa tó. A kò yọ àwọn àyẹ̀wò kúrò nínú ẹgbẹ́ ìwádìí náà. A yàn àwọn àyẹ̀wò omi ara sí ẹgbẹ́ àwárí láìṣeéṣe (àwọn ọ̀ràn 306, 74.6%) àti ẹgbẹ́ ìfọwọ́sowọ́pọ̀ inú (àwọn ọ̀ràn 104, 25.4%) fún àwọn ìwádìí metabolomics tí a kò fojú sí. A tún yan àwọn ọ̀ràn 70 láìṣeéṣe láti inú ẹgbẹ́ kọ̀ọ̀kan láti inú ètò àwárí fún àwọn ìwádìí metabolomics tí a fojú sí. Àwọn olùwádìí náà kò rí ìyàsọ́tọ̀ ẹgbẹ́ nígbà ìkójọ àti ìṣàyẹ̀wò dátà LC-MS. Àwọn àyẹ̀wò ìṣirò ti dátà metabolomics àti àwọn àyẹ̀wò sẹ́ẹ̀lì ni a ṣàlàyé nínú àwọn apá Àwọn Àbájáde, Àwòrán Legends, àti Àwọn Ọ̀nà. A ṣe ìṣírò tryptophan cell, NADT, àti glycolytic activity ní ìgbà mẹ́ta láìsí ara wọn pẹ̀lú àwọn àbájáde kan náà.
Fún ìwífún síi nípa àwòrán ìwádìí náà, wo Àkótán Ìròyìn Àkójọpọ̀ Natural Portfolio tí ó níí ṣe pẹ̀lú àpilẹ̀kọ yìí.
Àwọn ìwífún MS tí a kò rí tẹ́lẹ̀ ti àwọn ìwífún tí a yọ jáde àti ìwífún MS tí a ṣe déédéé ti ìṣàfihàn ni a fihàn nínú Ìwífún Àfikún 1 àti Ìwífún Àfikún 2, lẹ́sẹẹsẹ. Àwọn àkíyèsí gíga fún àwọn ìwífún ìyàtọ̀ ni a fihàn nínú Ìwífún Àfikún 3. A le gba ìwífún LUAD TCGA láti https://portal.gdc.cancer.gov/. Ìwífún tí a fi sínú àwòrán ìwífún ni a pèsè nínú ìwífún orísun. Ìwífún orísun ni a pèsè fún àpilẹ̀kọ yìí.
Ẹgbẹ́ Ìwádìí Àyẹ̀wò Ẹ̀dọ̀fóró ti Orílẹ̀-èdè, àti bẹ́ẹ̀ bẹ́ẹ̀ lọ. Dídínkú ikú àrùn jẹjẹrẹ ẹ̀dọ̀fóró pẹ̀lú lílo ìṣàyẹ̀wò oníwọ̀n kékeré. Àríwá England. J. Med. 365, 395–409 (2011).
Kramer, BS, Berg, KD, Aberle, DR àti Prophet, PC Ìwádìí àrùn jẹjẹrẹ ẹ̀dọ̀fóró nípa lílo CT helical oníwọ̀n kékeré: àwọn èsì láti inú Ìkẹ́kọ̀ọ́ Ìṣàyẹ̀wò Ẹ̀dọ̀fóró ti Orílẹ̀-èdè (NLST). J. Med. Ìwádìí 18, 109–111 (2011).
De Koning, HJ, àti àwọn ẹlòmíràn. Dídínkú ikú àrùn jẹjẹrẹ ẹ̀dọ̀fóró pẹ̀lú ìṣàyẹ̀wò CT volumetric nínú ìwádìí tí a ṣe láìṣe àgbéyẹ̀wò. Àríwá England. J. Med. 382, 503–513 (2020).
Àkókò ìfìwéránṣẹ́: Oṣù Kẹsàn-18-2023