દર્દીના સીરમના ઉચ્ચ-રિઝોલ્યુશન માસ સ્પેક્ટ્રોમેટ્રિક વિશ્લેષણનો ઉપયોગ કરીને ઉચ્ચ વિશિષ્ટતા સાથે સૌમ્ય અને જીવલેણ પલ્મોનરી નોડ્યુલ્સને અલગ પાડતા મેટાબોલોમિક્સ.

કમ્પ્યુટેડ ટોમોગ્રાફી (CT) દ્વારા ઓળખાતા પલ્મોનરી નોડ્યુલ્સનું વિભેદક નિદાન ક્લિનિકલ પ્રેક્ટિસમાં એક પડકાર રહે છે. અહીં, અમે 480 સીરમ નમૂનાઓના વૈશ્વિક ચયાપચયનું વર્ણન કરીએ છીએ, જેમાં સ્વસ્થ નિયંત્રણો, સૌમ્ય ફેફસાના નોડ્યુલ્સ અને સ્ટેજ I ફેફસાના એડેનોકાર્સિનોમાનો સમાવેશ થાય છે. એડેનોકાર્સિનોમા અનન્ય મેટાબોલિક પ્રોફાઇલ્સ દર્શાવે છે, જ્યારે સૌમ્ય નોડ્યુલ્સ અને સ્વસ્થ વ્યક્તિઓમાં મેટાબોલિક પ્રોફાઇલ્સમાં ઉચ્ચ સમાનતા હોય છે. શોધ જૂથ (n = 306), સૌમ્ય અને જીવલેણ નોડ્યુલ્સ વચ્ચે તફાવત કરવા માટે 27 મેટાબોલિટ્સના સમૂહને ઓળખવામાં આવ્યો હતો. આંતરિક માન્યતા (n = 104) અને બાહ્ય માન્યતા (n = 111) જૂથોમાં ભેદભાવ મોડેલનું AUC અનુક્રમે 0.915 અને 0.945 હતું. પાથવે વિશ્લેષણમાં સૌમ્ય નોડ્યુલ્સ અને સ્વસ્થ નિયંત્રણોની તુલનામાં ફેફસાના એડેનોકાર્સિનોમા સીરમમાં ટ્રિપ્ટોફનમાં ઘટાડો સાથે સંકળાયેલ ગ્લાયકોલિટીક મેટાબોલિટ્સમાં વધારો થયો હોવાનું બહાર આવ્યું છે, અને સૂચવ્યું છે કે ટ્રિપ્ટોફન શોષણ ફેફસાના કેન્સર કોષોમાં ગ્લાયકોલિસિસને પ્રોત્સાહન આપે છે. અમારો અભ્યાસ CT દ્વારા શોધાયેલા પલ્મોનરી નોડ્યુલ્સના જોખમનું મૂલ્યાંકન કરવામાં સીરમ મેટાબોલિટ બાયોમાર્કર્સના મૂલ્ય પર પ્રકાશ પાડે છે.
કેન્સરના દર્દીઓ માટે જીવિત રહેવાના દરમાં સુધારો કરવા માટે વહેલું નિદાન મહત્વપૂર્ણ છે. યુએસ નેશનલ લંગ કેન્સર સ્ક્રીનીંગ ટ્રાયલ (NLST) અને યુરોપિયન નેલ્સન સ્ટડીના પરિણામો દર્શાવે છે કે ઓછી માત્રામાં કમ્પ્યુટેડ ટોમોગ્રાફી (LDCT) સાથે સ્ક્રીનીંગ કરવાથી ઉચ્ચ જોખમ ધરાવતા જૂથોમાં ફેફસાના કેન્સર મૃત્યુદરમાં નોંધપાત્ર ઘટાડો થઈ શકે છે 1,2,3. ફેફસાના કેન્સર સ્ક્રીનીંગ માટે LDCT ના વ્યાપક ઉપયોગથી, એસિમ્પટમેટિક પલ્મોનરી નોડ્યુલ્સના આકસ્મિક રેડિયોગ્રાફિક તારણોની ઘટનાઓમાં સતત વધારો થયો છે 4. પલ્મોનરી નોડ્યુલ્સને 3 સેમી વ્યાસ સુધીના ફોકલ અપારદર્શકતા તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે 5. જીવલેણતાની સંભાવનાનું મૂલ્યાંકન કરવામાં અને LDCT પર આકસ્મિક રીતે શોધાયેલા મોટી સંખ્યામાં પલ્મોનરી નોડ્યુલ્સ સાથે વ્યવહાર કરવામાં આપણને મુશ્કેલીઓનો સામનો કરવો પડે છે. CT ની મર્યાદાઓ વારંવાર ફોલો-અપ પરીક્ષાઓ અને ખોટા-સકારાત્મક પરિણામો તરફ દોરી શકે છે, જે બિનજરૂરી હસ્તક્ષેપ અને વધુ પડતી સારવાર તરફ દોરી જાય છે6. તેથી, પ્રારંભિક તબક્કામાં ફેફસાના કેન્સરને યોગ્ય રીતે ઓળખવા અને પ્રારંભિક તપાસમાં મોટાભાગના સૌમ્ય નોડ્યુલ્સને અલગ પાડવા માટે વિશ્વસનીય અને ઉપયોગી બાયોમાર્કર્સ વિકસાવવાની જરૂર છે 7.
જીનોમિક્સ, પ્રોટીઓમિક્સ અથવા ડીએનએ મેથિલેશન8,9,10 સહિત રક્ત (સીરમ, પ્લાઝ્મા, પેરિફેરલ બ્લડ મોનોન્યુક્લિયર કોષો) ના વ્યાપક પરમાણુ વિશ્લેષણને કારણે ફેફસાના કેન્સર માટે ડાયગ્નોસ્ટિક બાયોમાર્કર્સની શોધમાં રસ વધ્યો છે. દરમિયાન, મેટાબોલોમિક્સ અભિગમો સેલ્યુલર અંતિમ ઉત્પાદનોને માપે છે જે અંતર્જાત અને બાહ્ય ક્રિયાઓથી પ્રભાવિત હોય છે અને તેથી રોગની શરૂઆત અને પરિણામની આગાહી કરવા માટે લાગુ કરવામાં આવે છે. લિક્વિડ ક્રોમેટોગ્રાફી-ટેન્ડમ માસ સ્પેક્ટ્રોમેટ્રી (LC-MS) તેની ઉચ્ચ સંવેદનશીલતા અને વિશાળ ગતિશીલ શ્રેણીને કારણે મેટાબોલોમિક્સ અભ્યાસ માટે વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાતી પદ્ધતિ છે, જે વિવિધ ભૌતિક-રાસાયણિક ગુણધર્મો સાથે મેટાબોલિટ્સને આવરી શકે છે11,12,13. જોકે પ્લાઝ્મા/સીરમના વૈશ્વિક મેટાબોલિક વિશ્લેષણનો ઉપયોગ ફેફસાના કેન્સર નિદાન14,15,16,17 અને સારવારની અસરકારકતા સાથે સંકળાયેલા બાયોમાર્કર્સને ઓળખવા માટે કરવામાં આવ્યો છે, તેમ છતાં સૌમ્ય અને જીવલેણ ફેફસાના નોડ્યુલ્સ વચ્ચે તફાવત કરવા માટે 18 સીરમ મેટાબોલિટ વર્ગીકરણનો ઘણો અભ્યાસ કરવાનો બાકી છે. - વિશાળ સંશોધન.
એડેનોકાર્સિનોમા અને સ્ક્વામસ સેલ કાર્સિનોમા એ નોન-સ્મોલ સેલ લંગ કેન્સર (NSCLC) ના બે મુખ્ય પેટા પ્રકારો છે. વિવિધ CT સ્ક્રીનીંગ પરીક્ષણો દર્શાવે છે કે એડેનોકાર્સિનોમા ફેફસાના કેન્સરનો સૌથી સામાન્ય હિસ્ટોલોજીકલ પ્રકાર છે1,19,20,21. આ અભ્યાસમાં, અમે કુલ 695 સીરમ નમૂનાઓ પર મેટાબોલોમિક્સ વિશ્લેષણ કરવા માટે અલ્ટ્રા-પર્ફોર્મન્સ લિક્વિડ ક્રોમેટોગ્રાફી-હાઇ-રિઝોલ્યુશન માસ સ્પેક્ટ્રોમેટ્રી (UPLC-HRMS) નો ઉપયોગ કર્યો, જેમાં સ્વસ્થ નિયંત્રણો, સૌમ્ય પલ્મોનરી નોડ્યુલ્સ અને CT-શોધાયેલ ≤3 સેમીનો સમાવેશ થાય છે. સ્ટેજ I ફેફસાના એડેનોકાર્સિનોમા માટે સ્ક્રીનીંગ. અમે સીરમ મેટાબોલિટ્સના એક પેનલને ઓળખ્યા જે ફેફસાના એડેનોકાર્સિનોમાને સૌમ્ય નોડ્યુલ્સ અને સ્વસ્થ નિયંત્રણોથી અલગ પાડે છે. પાથવે સંવર્ધન વિશ્લેષણમાં જાણવા મળ્યું છે કે અસામાન્ય ટ્રિપ્ટોફન અને ગ્લુકોઝ ચયાપચય એ સૌમ્ય નોડ્યુલ્સ અને સ્વસ્થ નિયંત્રણોની તુલનામાં ફેફસાના એડેનોકાર્સિનોમામાં સામાન્ય ફેરફારો છે. અંતે, અમે LDCT દ્વારા શોધાયેલ જીવલેણ અને સૌમ્ય પલ્મોનરી નોડ્યુલ્સ વચ્ચે તફાવત કરવા માટે ઉચ્ચ વિશિષ્ટતા અને સંવેદનશીલતા સાથે સીરમ મેટાબોલિક ક્લાસિફાયરની સ્થાપના અને માન્યતા આપી, જે પ્રારંભિક વિભેદક નિદાન અને જોખમ મૂલ્યાંકનમાં મદદ કરી શકે છે.
વર્તમાન અભ્યાસમાં, 174 સ્વસ્થ નિયંત્રણો, સૌમ્ય પલ્મોનરી નોડ્યુલ્સ ધરાવતા 292 દર્દીઓ અને સ્ટેજ I ફેફસાના એડેનોકાર્સિનોમા ધરાવતા 229 દર્દીઓમાંથી લિંગ અને ઉંમર-મેળ ખાતા સીરમના નમૂનાઓ પૂર્વવર્તી રીતે એકત્રિત કરવામાં આવ્યા હતા. 695 વિષયોની વસ્તી વિષયક લાક્ષણિકતાઓ પૂરક કોષ્ટક 1 માં દર્શાવવામાં આવી છે.
આકૃતિ 1a માં બતાવ્યા પ્રમાણે, સન યાટ-સેન યુનિવર્સિટી કેન્સર સેન્ટર ખાતે કુલ 480 સીરમ નમૂનાઓ એકત્રિત કરવામાં આવ્યા હતા, જેમાં 174 સ્વસ્થ નિયંત્રણ (HC), 170 સૌમ્ય નોડ્યુલ્સ (BN), અને 136 સ્ટેજ I ફેફસાના એડેનોકાર્સિનોમા (LA) નમૂનાઓ શામેલ છે. અલ્ટ્રા-પર્ફોર્મન્સ લિક્વિડ ક્રોમેટોગ્રાફી-હાઇ-રિઝોલ્યુશન માસ સ્પેક્ટ્રોમેટ્રી (UPLC-HRMS) નો ઉપયોગ કરીને બિનલક્ષિત મેટાબોલોમિક પ્રોફાઇલિંગ માટે શોધ કોહોર્ટ. પૂરક આકૃતિ 1 માં બતાવ્યા પ્રમાણે, LA અને HC, LA અને BN વચ્ચેના વિભેદક મેટાબોલાઇટ્સને વર્ગીકરણ મોડેલ સ્થાપિત કરવા અને વિભેદક માર્ગ વિશ્લેષણનું વધુ અન્વેષણ કરવા માટે ઓળખવામાં આવ્યા હતા. સન યાટ-સેન યુનિવર્સિટી કેન્સર સેન્ટર દ્વારા એકત્રિત કરવામાં આવેલા 104 નમૂનાઓ અને બે અન્ય હોસ્પિટલો દ્વારા એકત્રિત કરવામાં આવેલા 111 નમૂનાઓને અનુક્રમે આંતરિક અને બાહ્ય માન્યતા આપવામાં આવી હતી.
અલ્ટ્રા-પર્ફોર્મન્સ લિક્વિડ ક્રોમેટોગ્રાફી-હાઇ-રિઝોલ્યુશન માસ સ્પેક્ટ્રોમેટ્રી (UPLC-HRMS) નો ઉપયોગ કરીને ગ્લોબલ સીરમ મેટાબોલોમિક્સ વિશ્લેષણ કરાવનાર ડિસ્કવરી કોહોર્ટમાં અભ્યાસ વસ્તી. b અભ્યાસ કોહોર્ટમાંથી 480 સીરમ નમૂનાઓના કુલ મેટાબોલોમનું આંશિક લઘુત્તમ ચોરસ ભેદભાવ વિશ્લેષણ (PLS-DA), જેમાં સ્વસ્થ નિયંત્રણો (HC, n = 174), સૌમ્ય નોડ્યુલ્સ (BN, n = 170), અને સ્ટેજ I ફેફસાના એડેનોકાર્સિનોમા (લોસ એન્જલસ, n = 136)નો સમાવેશ થાય છે. +ESI, પોઝિટિવ ઇલેક્ટ્રોસ્પ્રે આયનાઇઝેશન મોડ, -ESI, નેગેટિવ ઇલેક્ટ્રોસ્પ્રે આયનાઇઝેશન મોડ. c–e બે આપેલ જૂથોમાં નોંધપાત્ર રીતે અલગ વિપુલતાવાળા મેટાબોલાઇટ્સ (ટુ-ટેલ્ડ વિલ્કોક્સન સાઇન્ડ રેન્ક ટેસ્ટ, ખોટા ડિસ્કવરી રેટ એડજસ્ટેડ p મૂલ્ય, FDR <0.05) લાલ (ફોલ્ડ ચેન્જ > 1.2) અને વાદળી (ફોલ્ડ ચેન્જ < 0.83) માં દર્શાવવામાં આવ્યા છે. ) જ્વાળામુખી ગ્રાફિક પર દર્શાવેલ છે. f હાયરાર્કિકલ ક્લસ્ટરિંગ હીટ મેપ જે LA અને BN વચ્ચે એનોટેટેડ મેટાબોલાઇટ્સની સંખ્યામાં નોંધપાત્ર તફાવત દર્શાવે છે. સ્ત્રોત ડેટા સ્રોત ડેટા ફાઇલોના સ્વરૂપમાં પ્રદાન કરવામાં આવે છે.
શોધ જૂથમાં 174 HC, 170 BN અને 136 LA ના કુલ સીરમ મેટાબોલોમનું UPLC-HRMS વિશ્લેષણનો ઉપયોગ કરીને વિશ્લેષણ કરવામાં આવ્યું હતું. અમે સૌપ્રથમ બતાવીએ છીએ કે ગુણવત્તા નિયંત્રણ (QC) નમૂનાઓ એક અનસપ્રવાઇઝ્ડ પ્રિન્સિપલ કમ્પોનન્ટ એનાલિસિસ (PCA) મોડેલના કેન્દ્રમાં ચુસ્તપણે ક્લસ્ટર થાય છે, જે વર્તમાન અભ્યાસના પ્રદર્શનની સ્થિરતાની પુષ્ટિ કરે છે (પૂરક આકૃતિ 2).
આકૃતિ 1 b માં આંશિક લઘુત્તમ ચોરસ-ભેદભાવ વિશ્લેષણ (PLS-DA) માં બતાવ્યા પ્રમાણે, અમને જાણવા મળ્યું કે LA અને BN, LA અને HC વચ્ચે સકારાત્મક (+ESI) અને નકારાત્મક (−ESI) ઇલેક્ટ્રોસ્પ્રે આયનીકરણ સ્થિતિઓમાં સ્પષ્ટ તફાવત હતા. અલગ. જોકે, +ESI અને -ESI પરિસ્થિતિઓમાં BN અને HC વચ્ચે કોઈ નોંધપાત્ર તફાવત જોવા મળ્યો નથી.
અમને LA અને HC વચ્ચે 382 વિભેદક લક્ષણો, LA અને BN વચ્ચે 231 વિભેદક લક્ષણો અને BN અને HC (વિલ્કોક્સન સહી કરેલ રેન્ક ટેસ્ટ, FDR <0.05 અને બહુવિધ ફેરફાર >1.2 અથવા <0.83) (આકૃતિ .1c-e) વચ્ચે 95 વિભેદક લક્ષણો મળ્યા. . m/z મૂલ્ય, રીટેન્શન સમય અને ફ્રેગમેન્ટેશન માસ સ્પેક્ટ્રમ શોધ (મેથડ્સ વિભાગમાં વર્ણવેલ વિગતો) 22 દ્વારા ડેટાબેઝ (mzCloud/HMDB/Chemspider લાઇબ્રેરી) સામે શિખરોને વધુ ટીકા (પૂરક ડેટા 3) કરવામાં આવી હતી. અંતે, LA વિરુદ્ધ BN (આકૃતિ 1f અને પૂરક કોષ્ટક 2) અને LA વિરુદ્ધ HC (પૂરક આકૃતિ 3 અને પૂરક કોષ્ટક 2) માટે અનુક્રમે વિપુલતામાં નોંધપાત્ર તફાવત ધરાવતા 33 અને 38 એનોટેટેડ મેટાબોલાઇટ્સ ઓળખવામાં આવ્યા હતા. તેનાથી વિપરીત, PLS-DA માં BN અને HC વચ્ચેના ઓવરલેપ સાથે સુસંગત, BN અને HC (પૂરક કોષ્ટક 2) માં વિપુલતામાં નોંધપાત્ર તફાવત ધરાવતા માત્ર 3 મેટાબોલાઇટ્સ ઓળખવામાં આવ્યા હતા. આ વિભેદક ચયાપચય બાયોકેમિકલ્સની વિશાળ શ્રેણીને આવરી લે છે (પૂરક આકૃતિ 4). એકસાથે લેવામાં આવે તો, આ પરિણામો સીરમ મેટાબોલોમમાં નોંધપાત્ર ફેરફારો દર્શાવે છે જે સૌમ્ય ફેફસાના નોડ્યુલ્સ અથવા સ્વસ્થ વિષયોની તુલનામાં પ્રારંભિક તબક્કાના ફેફસાના કેન્સરના જીવલેણ પરિવર્તનને પ્રતિબિંબિત કરે છે. દરમિયાન, BN અને HC ના સીરમ મેટાબોલોમની સમાનતા સૂચવે છે કે સૌમ્ય પલ્મોનરી નોડ્યુલ્સ સ્વસ્થ વ્યક્તિઓ સાથે ઘણી જૈવિક લાક્ષણિકતાઓ શેર કરી શકે છે. ફેફસાના એડેનોકાર્સિનોમા સબટાઇપ 23 માં એપિડર્મલ ગ્રોથ ફેક્ટર રીસેપ્ટર (EGFR) જનીન પરિવર્તન સામાન્ય છે તે જોતાં, અમે સીરમ મેટાબોલોમ પર ડ્રાઇવર પરિવર્તનની અસર નક્કી કરવાનો પ્રયાસ કર્યો. ત્યારબાદ અમે ફેફસાના એડેનોકાર્સિનોમા જૂથમાં EGFR સ્થિતિ ધરાવતા 72 કેસોની એકંદર મેટાબોલોમિક પ્રોફાઇલનું વિશ્લેષણ કર્યું. રસપ્રદ વાત એ છે કે, PCA વિશ્લેષણમાં અમને EGFR મ્યુટન્ટ દર્દીઓ (n = 41) અને EGFR વાઇલ્ડ-ટાઇપ દર્દીઓ (n = 31) વચ્ચે તુલનાત્મક પ્રોફાઇલ્સ મળી (પૂરક આકૃતિ 5a). જોકે, અમે 7 મેટાબોલાઇટ્સ ઓળખ્યા જેમની વિપુલતામાં EGFR પરિવર્તન ધરાવતા દર્દીઓમાં વાઇલ્ડ-ટાઇપ EGFR (t ટેસ્ટ, p < 0.05 અને ફોલ્ડ ચેન્જ > 1.2 અથવા < 0.83) (પૂરક આકૃતિ 5b) ધરાવતા દર્દીઓની તુલનામાં નોંધપાત્ર ફેરફાર થયો હતો. આ મેટાબોલાઇટ્સ (7 માંથી 5) મોટાભાગના એસિલકાર્નાઇટાઇન્સ છે, જે ફેટી એસિડ ઓક્સિડેશન માર્ગોમાં મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે.
આકૃતિ 2 a માં દર્શાવેલ વર્કફ્લોમાં દર્શાવ્યા મુજબ, નોડ્યુલ વર્ગીકરણ માટે બાયોમાર્કર્સ ઓછામાં ઓછા સંપૂર્ણ સંકોચન ઓપરેટરોનો ઉપયોગ કરીને મેળવવામાં આવ્યા હતા અને LA (n = 136) અને BN (n = 170) માં ઓળખાયેલા 33 વિભેદક ચયાપચયના આધારે પસંદગી કરવામાં આવી હતી. ચલોનું શ્રેષ્ઠ સંયોજન (LASSO) - દ્વિસંગી લોજિસ્ટિક રીગ્રેશન મોડેલ. મોડેલની વિશ્વસનીયતા ચકાસવા માટે દસ ગણો ક્રોસ-વેલિડેશનનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો હતો. ચલ પસંદગી અને પરિમાણ નિયમિતકરણને પરિમાણ λ24 સાથે સંભાવના મહત્તમકરણ દંડ દ્વારા ગોઠવવામાં આવે છે. ભેદભાવ મોડેલના વર્ગીકરણ પ્રદર્શનને ચકાસવા માટે આંતરિક માન્યતા (n = 104) અને બાહ્ય માન્યતા (n = 111) જૂથોમાં વૈશ્વિક ચયાપચય વિશ્લેષણ વધુ સ્વતંત્ર રીતે કરવામાં આવ્યું હતું. પરિણામે, શોધ સમૂહમાં 27 ચયાપચયને સૌથી મોટા સરેરાશ AUC મૂલ્ય (આકૃતિ 2b) સાથે શ્રેષ્ઠ ભેદભાવ મોડેલ તરીકે ઓળખવામાં આવ્યા હતા, જેમાંથી 9 માં BN (આકૃતિ 2c) ની તુલનામાં LA માં પ્રવૃત્તિમાં વધારો થયો હતો અને 18 માં ઘટાડો થયો હતો.
પલ્મોનરી નોડ્યુલ ક્લાસિફાયર બનાવવા માટે વર્કફ્લો, જેમાં દસ-ગણો ક્રોસ-વેલિડેશન દ્વારા બાઈનરી લોજિસ્ટિક રીગ્રેશન મોડેલનો ઉપયોગ કરીને ડિસ્કવરી સેટમાં સીરમ મેટાબોલાઇટ્સના શ્રેષ્ઠ પેનલને પસંદ કરવા અને આંતરિક અને બાહ્ય માન્યતા સેટમાં આગાહીત્મક પ્રદર્શનનું મૂલ્યાંકન કરવાનો સમાવેશ થાય છે. b મેટાબોલિક બાયોમાર્કર પસંદગી માટે LASSO રીગ્રેશન મોડેલના ક્રોસ-વેલિડેશન આંકડા. ઉપર આપેલા આંકડા આપેલ λ પર પસંદ કરેલા બાયોમાર્કર્સની સરેરાશ સંખ્યા દર્શાવે છે. લાલ ડોટેડ લાઇન અનુરૂપ લેમ્બડા પર સરેરાશ AUC મૂલ્ય દર્શાવે છે. ગ્રે એરર બાર ન્યૂનતમ અને મહત્તમ AUC મૂલ્યોનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે. ડોટેડ લાઇન 27 પસંદ કરેલા બાયોમાર્કર્સ સાથે શ્રેષ્ઠ મોડેલ સૂચવે છે. AUC, રીસીવર ઓપરેટિંગ લાક્ષણિકતા (ROC) વળાંક હેઠળનો વિસ્તાર. c ડિસ્કવરી જૂથમાં BN જૂથની તુલનામાં LA જૂથમાં 27 પસંદ કરેલા મેટાબોલાઇટ્સના ફોલ્ડ ફેરફારો. લાલ સ્તંભ - સક્રિયકરણ. વાદળી સ્તંભ ઘટાડો છે. d–f રીસીવર ઓપરેટિંગ લાક્ષણિકતા (ROC) વણાંકો શોધ, આંતરિક અને બાહ્ય માન્યતા સેટમાં 27 મેટાબોલાઇટ સંયોજનોના આધારે ભેદભાવપૂર્ણ મોડેલની શક્તિ દર્શાવે છે. સ્ત્રોત ડેટા સ્રોત ડેટા ફાઇલોના સ્વરૂપમાં પ્રદાન કરવામાં આવે છે.
આ 27 મેટાબોલાઇટ્સના ભારિત રીગ્રેશન ગુણાંકના આધારે એક આગાહી મોડેલ બનાવવામાં આવ્યું હતું (પૂરક કોષ્ટક 3). આ 27 મેટાબોલાઇટ્સના આધારે ROC વિશ્લેષણમાં 0.933 ના વળાંક (AUC) મૂલ્ય હેઠળનો વિસ્તાર મળ્યો, શોધ જૂથ સંવેદનશીલતા 0.868 હતી, અને વિશિષ્ટતા 0.859 હતી (આકૃતિ 2d). દરમિયાન, LA અને HC વચ્ચેના 38 એનોટેટેડ ડિફરન્શિયલ મેટાબોલાઇટ્સમાંથી, 16 મેટાબોલાઇટ્સના સમૂહે 0.902 નું AUC પ્રાપ્ત કર્યું જેમાં 0.801 ની સંવેદનશીલતા અને 0.856 ની વિશિષ્ટતા LA ને HC થી ભેદ પાડવામાં આવી (પૂરક આકૃતિ 6a-c). ડિફરન્શિયલ મેટાબોલાઇટ્સ માટે વિવિધ ફોલ્ડ ચેન્જ થ્રેશોલ્ડ પર આધારિત AUC મૂલ્યોની પણ તુલના કરવામાં આવી. અમને જાણવા મળ્યું કે જ્યારે ફોલ્ડ ચેન્જ લેવલ 1.2 વિરુદ્ધ 1.5 અથવા 2.0 પર સેટ કરવામાં આવ્યું હતું ત્યારે વર્ગીકરણ મોડેલે LA અને BN (HC) વચ્ચે ભેદ પાડવામાં શ્રેષ્ઠ પ્રદર્શન કર્યું (પૂરક આકૃતિ 7a,b). 27 મેટાબોલાઇટ જૂથો પર આધારિત વર્ગીકરણ મોડેલને આંતરિક અને બાહ્ય સમૂહોમાં વધુ માન્ય કરવામાં આવ્યું હતું. આંતરિક માન્યતા માટે AUC 0.915 (સંવેદનશીલતા 0.867, વિશિષ્ટતા 0.811) અને બાહ્ય માન્યતા માટે 0.945 (સંવેદનશીલતા 0.810, વિશિષ્ટતા 0.979) હતું (આકૃતિ 2e, f). આંતરપ્રયોગશાળા કાર્યક્ષમતાનું મૂલ્યાંકન કરવા માટે, પદ્ધતિઓ વિભાગમાં વર્ણવ્યા મુજબ બાહ્ય સમૂહમાંથી 40 નમૂનાઓનું વિશ્લેષણ બાહ્ય પ્રયોગશાળામાં કરવામાં આવ્યું હતું. વર્ગીકરણ ચોકસાઈએ 0.925 નું AUC પ્રાપ્ત કર્યું (પૂરક આકૃતિ 8). કારણ કે ફેફસાના સ્ક્વામસ સેલ કાર્સિનોમા (LUAC) ફેફસાના એડેનોકાર્સિનોમા (LUAD) પછી નોન-સ્મોલ સેલ ફેફસાના કેન્સર (NSCLC) નો બીજો સૌથી સામાન્ય પેટાપ્રકાર છે, અમે મેટાબોલિક પ્રોફાઇલ્સની માન્ય સંભવિત ઉપયોગિતાનું પણ પરીક્ષણ કર્યું. BN અને LUSC ના 16 કેસ. LUSC અને BN વચ્ચેના ભેદભાવનું AUC 0.776 હતું (પૂરક આકૃતિ 9), જે LUAD અને BN વચ્ચેના ભેદભાવની તુલનામાં નબળી ક્ષમતા દર્શાવે છે.
અભ્યાસોએ દર્શાવ્યું છે કે CT છબીઓ પર નોડ્યુલ્સનું કદ જીવલેણતાની સંભાવના સાથે સકારાત્મક રીતે સંકળાયેલું છે અને નોડ્યુલ સારવારનો મુખ્ય નિર્ણાયક રહે છે25,26,27. NELSON સ્ક્રીનીંગ અભ્યાસના મોટા સમૂહમાંથી ડેટાના વિશ્લેષણમાં દર્શાવવામાં આવ્યું છે કે <5 mm નોડ્સ ધરાવતા વિષયોમાં જીવલેણતાનું જોખમ નોડ્સ 28 વગરના વિષયોમાં પણ સમાન હતું. તેથી, બ્રિટિશ થોરાસિક સોસાયટી (BTS) દ્વારા ભલામણ કરાયેલા વિષયો મુજબ નિયમિત CT દેખરેખની જરૂર હોય તેવું લઘુત્તમ કદ 5 mm છે, અને ફ્લિશનર સોસાયટી 29 દ્વારા ભલામણ કરાયેલા મુજબ 6 mm છે. જો કે, 6 mm કરતા મોટા અને સ્પષ્ટ સૌમ્ય લક્ષણો વિનાના નોડ્યુલ્સ, જેને અનિશ્ચિત પલ્મોનરી નોડ્યુલ્સ (IPN) કહેવાય છે, ક્લિનિકલ પ્રેક્ટિસમાં મૂલ્યાંકન અને વ્યવસ્થાપનમાં એક મોટો પડકાર રહે છે30,31. અમે આગળ તપાસ કરી કે શું નોડ્યુલનું કદ શોધ અને આંતરિક માન્યતા સમૂહોમાંથી એકત્રિત નમૂનાઓનો ઉપયોગ કરીને મેટાબોલોમિક હસ્તાક્ષરોને પ્રભાવિત કરે છે. 27 માન્ય બાયોમાર્કર્સ પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરીને, અમે સૌપ્રથમ HC અને BN સબ-6 mm મેટાબોલોમ્સના PCA પ્રોફાઇલ્સની તુલના કરી. અમને જાણવા મળ્યું કે HC અને BN માટેના મોટાભાગના ડેટા પોઈન્ટ ઓવરલેપ થયા હતા, જે દર્શાવે છે કે બંને જૂથોમાં સીરમ મેટાબોલાઇટ સ્તર સમાન હતા (આકૃતિ 3a). BN અને LA (આકૃતિ 3b, c) માં વિવિધ કદની શ્રેણીઓમાં ફીચર મેપ્સ સાચવવામાં આવ્યા હતા, જ્યારે 6-20 mm રેન્જમાં જીવલેણ અને સૌમ્ય નોડ્યુલ્સ વચ્ચે વિભાજન જોવા મળ્યું હતું (આકૃતિ 3d). આ સમૂહમાં 0.927 નું AUC, 0.868 ની વિશિષ્ટતા અને 0.820 ની સંવેદનશીલતા હતી જેથી 6 થી 20 mm માપતા નોડ્યુલ્સની જીવલેણતાની આગાહી કરી શકાય (આકૃતિ 3e, f). અમારા પરિણામો દર્શાવે છે કે વર્ગીકરણ કરનાર નોડ્યુલના કદને ધ્યાનમાં લીધા વિના, પ્રારંભિક જીવલેણ પરિવર્તનને કારણે થતા મેટાબોલિક ફેરફારોને પકડી શકે છે.
જાહેરાત 27 મેટાબોલાઇટ્સના મેટાબોલિક ક્લાસિફાયરના આધારે નિર્દિષ્ટ જૂથો વચ્ચે PCA પ્રોફાઇલ્સની સરખામણી. CC અને BN < 6 mm. b BN < 6 mm વિરુદ્ધ BN 6–20 mm. LA 6–20 mm વિરુદ્ધ LA 20–30 mm. g BN 6–20 mm અને 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 રીસીવર ઓપરેટિંગ લાક્ષણિકતા (ROC) વળાંક જે 6–20 mm નોડ્યુલ્સ માટે ભેદભાવપૂર્ણ મોડેલ પ્રદર્શન દર્શાવે છે. f સંભાવના મૂલ્યોની ગણતરી 6–20 mm માપતા નોડ્યુલ્સ માટે લોજિસ્ટિક રીગ્રેશન મોડેલના આધારે કરવામાં આવી હતી. ગ્રે ડોટેડ લાઇન શ્રેષ્ઠ કટઓફ મૂલ્ય (0.455) દર્શાવે છે. ઉપરોક્ત સંખ્યાઓ લોસ એન્જલસ માટે અંદાજિત કેસોની ટકાવારી દર્શાવે છે. બે-પૂંછડીવાળા વિદ્યાર્થીના ટી ટેસ્ટનો ઉપયોગ કરો. PCA, મુખ્ય ઘટક વિશ્લેષણ. વળાંક હેઠળ AUC ક્ષેત્ર. સ્રોત ડેટા સ્રોત ડેટા ફાઇલોના સ્વરૂપમાં પ્રદાન કરવામાં આવે છે.
પ્રસ્તાવિત જીવલેણતા આગાહી મોડેલ (આકૃતિ 4a, b) ના પ્રદર્શનને દર્શાવવા માટે સમાન પલ્મોનરી નોડ્યુલ કદ (7-9 મીમી) ધરાવતા ચાર નમૂનાઓ (44-61 વર્ષની વયના) વધુ પસંદ કરવામાં આવ્યા હતા. પ્રારંભિક તપાસમાં, કેસ 1 ને કેલ્સિફિકેશન સાથે ઘન નોડ્યુલ તરીકે રજૂ કરવામાં આવ્યું હતું, જે સૌમ્યતા સાથે સંકળાયેલ લક્ષણ હતું, જ્યારે કેસ 2 કોઈ સ્પષ્ટ સૌમ્ય લક્ષણો વિના અનિશ્ચિત આંશિક રીતે ઘન નોડ્યુલ તરીકે રજૂ કરવામાં આવ્યું હતું. ફોલો-અપ સીટી સ્કેનનાં ત્રણ રાઉન્ડ દર્શાવે છે કે આ કેસ 4-વર્ષના સમયગાળા દરમિયાન સ્થિર રહ્યા હતા અને તેથી તેમને સૌમ્ય નોડ્યુલ્સ ગણવામાં આવ્યા હતા (આકૃતિ 4a). સીરીયલ સીટી સ્કેનના ક્લિનિકલ મૂલ્યાંકનની તુલનામાં, વર્તમાન વર્ગીકરણ મોડેલ સાથે સિંગલ-શોટ સીરમ મેટાબોલિટ વિશ્લેષણમાં સંભવિત અવરોધોના આધારે આ સૌમ્ય નોડ્યુલ્સને ઝડપથી અને યોગ્ય રીતે ઓળખવામાં આવ્યા હતા (કોષ્ટક 1). કેસ 3 માં આકૃતિ 4b પ્લ્યુરલ રીટ્રેક્શનના ચિહ્નો સાથે નોડ્યુલ દર્શાવે છે, જે મોટાભાગે જીવલેણતા સાથે સંકળાયેલું હોય છે32. કેસ 4 ને સૌમ્ય કારણના કોઈ પુરાવા વિના અનિશ્ચિત આંશિક રીતે ઘન નોડ્યુલ તરીકે રજૂ કરવામાં આવ્યું હતું. આ બધા કેસોને ક્લાસિફાયર મોડેલ (કોષ્ટક 1) અનુસાર જીવલેણ તરીકે આગાહી કરવામાં આવી હતી. ફેફસાના રિસેક્શન સર્જરી પછી હિસ્ટોપેથોલોજીકલ તપાસ દ્વારા ફેફસાના એડેનોકાર્સિનોમાનું મૂલ્યાંકન દર્શાવવામાં આવ્યું હતું (આકૃતિ 4b). બાહ્ય માન્યતા સમૂહ માટે, મેટાબોલિક ક્લાસિફાયરએ 6 મીમી કરતા મોટા અનિશ્ચિત ફેફસાના નોડ્યુલ્સના બે કેસોની સચોટ આગાહી કરી હતી (પૂરક આકૃતિ 10).
બે કેસોમાં સૌમ્ય નોડ્યુલ્સના ફેફસાંની અક્ષીય બારીની સીટી છબીઓ. કેસ 1 માં, 4 વર્ષ પછી સીટી સ્કેન જમણા નીચલા લોબમાં કેલ્સિફિકેશન સાથે 7 મીમી માપનું સ્થિર ઘન નોડ્યુલ દર્શાવે છે. કેસ 2 માં, 5 વર્ષ પછી સીટી સ્કેન જમણા ઉપલા લોબમાં 7 મીમી વ્યાસ સાથે સ્થિર, આંશિક ઘન નોડ્યુલ દર્શાવે છે. b ફેફસાંના રિસેક્શન પહેલાં ફેફસાંની અક્ષીય બાર સીટી છબીઓ અને સ્ટેજ I એડેનોકાર્સિનોમાના બે કેસોના અનુરૂપ પેથોલોજીકલ અભ્યાસો. કેસ 3 માં પ્લ્યુરલ રીટ્રેક્શન સાથે જમણા ઉપલા લોબમાં 8 મીમી વ્યાસ સાથે નોડ્યુલ દેખાય છે. કેસ 4 માં ડાબા ઉપલા લોબમાં 9 મીમી માપનું આંશિક ઘન ગ્રાઉન્ડ-ગ્લાસ નોડ્યુલ દેખાય છે. ફેફસાના એડેનોકાર્સિનોમાના એસિનર વૃદ્ધિ પેટર્ન દર્શાવતા રિસેક્ટેડ ફેફસાના પેશીઓ (સ્કેલ બાર = 50 μm) ના હેમેટોક્સિલિન અને ઇઓસિન (H&E) સ્ટેનિંગ. તીર સીટી છબીઓ પર શોધાયેલ નોડ્યુલ્સ દર્શાવે છે. H&E છબીઓ પેથોલોજિસ્ટ દ્વારા તપાસવામાં આવેલા બહુવિધ (>3) માઇક્રોસ્કોપિક ક્ષેત્રોની પ્રતિનિધિ છબીઓ છે.
એકસાથે લેવામાં આવે તો, અમારા પરિણામો પલ્મોનરી નોડ્યુલ્સના વિભેદક નિદાનમાં સીરમ મેટાબોલાઇટ બાયોમાર્કર્સના સંભવિત મૂલ્યને દર્શાવે છે, જે સીટી સ્ક્રીનીંગનું મૂલ્યાંકન કરતી વખતે પડકારો ઉભા કરી શકે છે.
માન્ય ડિફરન્શિયલ મેટાબોલિટ પેનલના આધારે, અમે મુખ્ય મેટાબોલિક ફેરફારોના જૈવિક સહસંબંધોને ઓળખવાનો પ્રયાસ કર્યો. મેટાબોએનાલિસ્ટ દ્વારા KEGG પાથવે સંવર્ધન વિશ્લેષણમાં બે આપેલ જૂથો વચ્ચે 6 સામાન્ય નોંધપાત્ર રીતે બદલાયેલા માર્ગો ઓળખાયા (LA વિરુદ્ધ HC અને LA વિરુદ્ધ BN, સમાયોજિત p ≤ 0.001, અસર > 0.01). આ ફેરફારો પાયરુવેટ ચયાપચય, ટ્રિપ્ટોફન ચયાપચય, નિયાસિન અને નિકોટીનામાઇડ ચયાપચય, ગ્લાયકોલિસિસ, TCA ચક્ર અને પ્યુરિન ચયાપચયમાં વિક્ષેપ દ્વારા વર્ગીકૃત કરવામાં આવ્યા હતા (આકૃતિ 5a). ત્યારબાદ અમે સંપૂર્ણ જથ્થાત્મકતાનો ઉપયોગ કરીને મુખ્ય ફેરફારોને ચકાસવા માટે લક્ષિત ચયાપચયનું પ્રદર્શન કર્યું. અધિકૃત મેટાબોલિટ ધોરણોનો ઉપયોગ કરીને ટ્રિપલ ક્વાડ્રુપોલ માસ સ્પેક્ટ્રોમેટ્રી (QQQ) દ્વારા સામાન્ય રીતે બદલાયેલા માર્ગોમાં સામાન્ય ચયાપચયનું નિર્ધારણ. મેટાબોલોમિક્સ અભ્યાસ લક્ષ્ય નમૂનાની વસ્તી વિષયક લાક્ષણિકતાઓ પૂરક કોષ્ટક 4 માં સમાવિષ્ટ છે. અમારા વૈશ્વિક મેટાબોલોમિક્સ પરિણામો સાથે સુસંગત, માત્રાત્મક વિશ્લેષણએ પુષ્ટિ આપી છે કે BN અને HC ની તુલનામાં LA માં હાયપોક્સાન્થિન અને ઝેન્થિન, પાયરુવેટ અને લેક્ટેટમાં વધારો થયો હતો (આકૃતિ 5b, c, p <0.05). જોકે, BN અને HC વચ્ચે આ મેટાબોલિટ્સમાં કોઈ નોંધપાત્ર તફાવત જોવા મળ્યો નથી.
BN અને HC જૂથોની તુલનામાં LA જૂથમાં નોંધપાત્ર રીતે અલગ મેટાબોલાઇટ્સનું KEGG પાથવે સંવર્ધન વિશ્લેષણ. બે-પૂંછડીવાળા ગ્લોબલટેસ્ટનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો હતો, અને હોલ્મ-બોનફેરોની પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરીને p મૂલ્યોને સમાયોજિત કરવામાં આવ્યા હતા (p ≤ 0.001 અને અસર કદ > 0.01 સમાયોજિત). b–d LC-MS/MS (n = 70 પ્રતિ જૂથ) દ્વારા નિર્ધારિત સીરમ HC, BN અને LA માં હાયપોક્સેન્થાઇન, ઝેન્થાઇન, લેક્ટેટ, પાયરુવેટ અને ટ્રિપ્ટોફન સ્તર દર્શાવતા વાયોલિન પ્લોટ. સફેદ અને કાળી ડોટેડ રેખાઓ અનુક્રમે મધ્ય અને ચતુર્થાંશ દર્શાવે છે. e વાયોલિન પ્લોટ LUAD-TCGA ડેટાસેટમાં સામાન્ય ફેફસાના પેશીઓ (n = 59) ની તુલનામાં ફેફસાના એડેનોકાર્સિનોમા (n = 513) માં SLC7A5 અને QPRT ની સામાન્યકૃત Log2TPM (પ્રતિ મિલિયન ટ્રાન્સક્રિપ્ટ્સ) mRNA અભિવ્યક્તિ દર્શાવે છે. સફેદ બોક્સ ઇન્ટરક્વાર્ટાઇલ રેન્જ દર્શાવે છે, મધ્યમાં આડી કાળી રેખા મધ્યક દર્શાવે છે, અને બોક્સમાંથી વિસ્તરેલી ઊભી કાળી રેખા 95% કોન્ફિડન્સ ઇન્ટરવલ (CI) દર્શાવે છે. f TCGA ડેટાસેટમાં ફેફસાના એડેનોકાર્સિનોમા (n = 513) અને સામાન્ય ફેફસાના પેશીઓ (n = 59) માં SLC7A5 અને GAPDH અભિવ્યક્તિનો પિયર્સન સહસંબંધ પ્લોટ. ગ્રે વિસ્તાર 95% CI દર્શાવે છે. r, પિયર્સન સહસંબંધ ગુણાંક. g LC-MS/MS દ્વારા નિર્ધારિત બિન-વિશિષ્ટ shRNA નિયંત્રણ (NC) અને shSLC7A5 (Sh1, Sh2) સાથે સ્થાનાંતરિત A549 કોષોમાં સામાન્યકૃત સેલ્યુલર ટ્રિપ્ટોફન સ્તર. દરેક જૂથમાં પાંચ જૈવિક રીતે સ્વતંત્ર નમૂનાઓનું આંકડાકીય વિશ્લેષણ રજૂ કરવામાં આવ્યું છે. h A549 કોષો (NC) અને SLC7A5 નોકડાઉન A549 કોષો (Sh1, Sh2) માં NADt (કુલ NAD, NAD+ અને NADH સહિત) ના સેલ્યુલર સ્તર. દરેક જૂથમાં ત્રણ જૈવિક રીતે સ્વતંત્ર નમૂનાઓનું આંકડાકીય વિશ્લેષણ રજૂ કરવામાં આવ્યું છે. SLC7A5 નોકડાઉન પહેલા અને પછી A549 કોષોની ગ્લાયકોલિટીક પ્રવૃત્તિ બાહ્યકોષીય એસિડિફિકેશન દર (ECAR) (n = જૂથ દીઠ 4 જૈવિક રીતે સ્વતંત્ર નમૂનાઓ) દ્વારા માપવામાં આવી હતી. 2-DG,2-ડીઓક્સી-D-ગ્લુકોઝ. બે-પૂંછડીવાળા વિદ્યાર્થીના t પરીક્ષણનો ઉપયોગ (b–h) માં કરવામાં આવ્યો હતો. (g–i) માં, ભૂલ બાર સરેરાશ ± SD દર્શાવે છે, દરેક પ્રયોગ ત્રણ વખત સ્વતંત્ર રીતે કરવામાં આવ્યો હતો અને પરિણામો સમાન હતા. સ્રોત ડેટા સ્રોત ડેટા ફાઇલોના સ્વરૂપમાં પ્રદાન કરવામાં આવે છે.
LA જૂથમાં બદલાયેલા ટ્રિપ્ટોફન ચયાપચયની નોંધપાત્ર અસરને ધ્યાનમાં લેતા, અમે QQQ નો ઉપયોગ કરીને HC, BN અને LA જૂથોમાં સીરમ ટ્રિપ્ટોફન સ્તરનું પણ મૂલ્યાંકન કર્યું. અમને જાણવા મળ્યું કે HC અથવા BN (p < 0.001, આકૃતિ 5d) ની તુલનામાં LA માં સીરમ ટ્રિપ્ટોફન ઘટ્યું હતું, જે અગાઉના તારણો સાથે સુસંગત છે કે ફેફસાના કેન્સરવાળા દર્દીઓમાં ફરતા ટ્રિપ્ટોફનનું સ્તર નિયંત્રણ જૂથના સ્વસ્થ નિયંત્રણો કરતાં ઓછું હોય છે33,34,35. PET/CT ટ્રેસર 11C-મિથાઈલ-L-ટ્રિપ્ટોફનનો ઉપયોગ કરીને કરવામાં આવેલા અન્ય અભ્યાસમાં જાણવા મળ્યું છે કે ફેફસાના કેન્સરના પેશીઓમાં ટ્રિપ્ટોફન સિગ્નલ રીટેન્શન સમય સૌમ્ય જખમ અથવા સામાન્ય પેશીઓ36 ની તુલનામાં નોંધપાત્ર રીતે વધ્યો હતો. અમે અનુમાન કરીએ છીએ કે LA સીરમમાં ટ્રિપ્ટોફનમાં ઘટાડો ફેફસાના કેન્સર કોષો દ્વારા સક્રિય ટ્રિપ્ટોફન શોષણને પ્રતિબિંબિત કરી શકે છે.
એ પણ જાણીતું છે કે ટ્રિપ્ટોફન અપચયના કાઈન્યુરેનાઈન માર્ગનું અંતિમ ઉત્પાદન NAD+37,38 છે, જે ગ્લાયકોલિસિસ39 માં ગ્લિસેરાલ્ડીહાઈડ-3-ફોસ્ફેટની 1,3-બિસ્ફોસ્ફોગ્લિસેરેટ સાથેની પ્રતિક્રિયા માટે એક મહત્વપૂર્ણ સબસ્ટ્રેટ છે. જ્યારે અગાઉના અભ્યાસોએ રોગપ્રતિકારક નિયમનમાં ટ્રિપ્ટોફન અપચયની ભૂમિકા પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કર્યું છે, ત્યારે અમે વર્તમાન અભ્યાસમાં અવલોકન કરાયેલ ટ્રિપ્ટોફન ડિસરેગ્યુલેશન અને ગ્લાયકોલિટીક માર્ગો વચ્ચેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાને સ્પષ્ટ કરવાનો પ્રયાસ કર્યો. સોલ્યુટ ટ્રાન્સપોર્ટર ફેમિલી 7 મેમ્બર 5 (SLC7A5) ટ્રિપ્ટોફન ટ્રાન્સપોર્ટર43,44,45 તરીકે જાણીતું છે. ક્વિનોલિનિક એસિડ ફોસ્ફોરિબોસિલટ્રાન્સફેરેઝ (QPRT) એ કાઈન્યુરેનાઈન માર્ગના ડાઉનસ્ટ્રીમમાં સ્થિત એક એન્ઝાઇમ છે જે ક્વિનોલિનિક એસિડને NAMN46 માં રૂપાંતરિત કરે છે. LUAD TCGA ડેટાસેટના નિરીક્ષણથી જાણવા મળ્યું કે SLC7A5 અને QPRT બંને સામાન્ય પેશીઓની તુલનામાં ગાંઠના પેશીઓમાં નોંધપાત્ર રીતે અપરેગ્યુલેટ હતા (આકૃતિ 5e). આ વધારો ફેફસાના એડેનોકાર્સિનોમાના તબક્કા I અને II તેમજ તબક્કા III અને IV માં જોવા મળ્યો હતો (પૂરક આકૃતિ 11), જે ગાંઠ ઉત્પન્ન થવા સાથે સંકળાયેલ ટ્રિપ્ટોફન ચયાપચયમાં પ્રારંભિક વિક્ષેપ દર્શાવે છે.
વધુમાં, LUAD-TCGA ડેટાસેટે કેન્સર દર્દીના નમૂનાઓમાં SLC7A5 અને GAPDH mRNA અભિવ્યક્તિ વચ્ચે સકારાત્મક સહસંબંધ દર્શાવ્યો (r = 0.45, p = 1.55E-26, આકૃતિ 5f). તેનાથી વિપરીત, સામાન્ય ફેફસાના પેશીઓમાં આવા જનીન હસ્તાક્ષરો વચ્ચે કોઈ નોંધપાત્ર સહસંબંધ જોવા મળ્યો નથી (r = 0.25, p = 0.06, આકૃતિ 5f). A549 કોષોમાં SLC7A5 (પૂરક આકૃતિ 12) ના નોકડાઉનથી સેલ્યુલર ટ્રિપ્ટોફન અને NAD(H) સ્તરમાં નોંધપાત્ર ઘટાડો થયો (આકૃતિ 5g,h), જેના પરિણામે એક્સ્ટ્રા સેલ્યુલર એસિડિફિકેશન રેટ (ECAR) (આકૃતિ 1) દ્વારા માપવામાં આવતી ગ્લાયકોલિટીક પ્રવૃત્તિમાં ઘટાડો થયો. 5i). આમ, સીરમમાં મેટાબોલિક ફેરફારો અને ઇન વિટ્રો શોધના આધારે, અમે અનુમાન કરીએ છીએ કે ટ્રિપ્ટોફન ચયાપચય કાયન્યુરેનાઇન માર્ગ દ્વારા NAD+ ઉત્પન્ન કરી શકે છે અને ફેફસાના કેન્સરમાં ગ્લાયકોલિસિસને પ્રોત્સાહન આપવામાં મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવી શકે છે.
અભ્યાસોએ દર્શાવ્યું છે કે LDCT દ્વારા શોધાયેલ મોટી સંખ્યામાં અનિશ્ચિત પલ્મોનરી નોડ્યુલ્સને કારણે PET-CT, ફેફસાંની બાયોપ્સી અને વધુ પડતી સારવાર જેવા વધારાના પરીક્ષણોની જરૂર પડી શકે છે કારણ કે જીવલેણતાના ખોટા-સકારાત્મક નિદાનને કારણે.31 આકૃતિ 6 માં બતાવ્યા પ્રમાણે, અમારા અભ્યાસમાં સંભવિત ડાયગ્નોસ્ટિક મૂલ્ય સાથે સીરમ મેટાબોલિટ્સના પેનલની ઓળખ કરવામાં આવી છે જે CT દ્વારા શોધાયેલ પલ્મોનરી નોડ્યુલ્સના જોખમ સ્તરીકરણ અને અનુગામી સંચાલનમાં સુધારો કરી શકે છે.
પલ્મોનરી નોડ્યુલ્સનું મૂલ્યાંકન ઓછા ડોઝ કમ્પ્યુટેડ ટોમોગ્રાફી (LDCT) નો ઉપયોગ કરીને કરવામાં આવે છે જેમાં સૌમ્ય અથવા જીવલેણ કારણો સૂચવતી ઇમેજિંગ સુવિધાઓ હોય છે. નોડ્યુલ્સના અનિશ્ચિત પરિણામ વારંવાર ફોલો-અપ મુલાકાતો, બિનજરૂરી હસ્તક્ષેપો અને વધુ પડતી સારવાર તરફ દોરી શકે છે. ડાયગ્નોસ્ટિક મૂલ્ય સાથે સીરમ મેટાબોલિક ક્લાસિફાયરનો સમાવેશ પલ્મોનરી નોડ્યુલ્સના જોખમ મૂલ્યાંકન અને અનુગામી સંચાલનમાં સુધારો કરી શકે છે. PET પોઝિટ્રોન ઉત્સર્જન ટોમોગ્રાફી.
યુએસ NLST અભ્યાસ અને યુરોપિયન NELSON અભ્યાસના ડેટા સૂચવે છે કે ઓછા ડોઝ કમ્પ્યુટેડ ટોમોગ્રાફી (LDCT) સાથે ઉચ્ચ-જોખમ ધરાવતા જૂથોનું સ્ક્રીનીંગ ફેફસાના કેન્સરથી મૃત્યુદર ઘટાડી શકે છે1,3. જો કે, LDCT દ્વારા શોધાયેલ મોટી સંખ્યામાં આકસ્મિક પલ્મોનરી નોડ્યુલ્સનું જોખમ મૂલ્યાંકન અને ત્યારબાદ ક્લિનિકલ મેનેજમેન્ટ સૌથી પડકારજનક રહે છે. મુખ્ય ધ્યેય વિશ્વસનીય બાયોમાર્કર્સનો સમાવેશ કરીને હાલના LDCT-આધારિત પ્રોટોકોલના યોગ્ય વર્ગીકરણને ઑપ્ટિમાઇઝ કરવાનો છે.
ફેફસાના કેન્સરની તંદુરસ્ત નિયંત્રણો સાથે સરખામણી કરીને રક્ત ચયાપચય જેવા ચોક્કસ મોલેક્યુલર બાયોમાર્કર્સ ઓળખવામાં આવ્યા છે15,17. વર્તમાન અભ્યાસમાં, અમે LDCT દ્વારા આકસ્મિક રીતે શોધાયેલા સૌમ્ય અને જીવલેણ પલ્મોનરી નોડ્યુલ્સ વચ્ચે તફાવત કરવા માટે સીરમ મેટાબોલોમિક્સ વિશ્લેષણના ઉપયોગ પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કર્યું. અમે UPLC-HRMS વિશ્લેષણનો ઉપયોગ કરીને સ્વસ્થ નિયંત્રણ (HC), સૌમ્ય લંગ નોડ્યુલ્સ (BN) અને સ્ટેજ I લંગ એડેનોકાર્સિનોમા (LA) નમૂનાઓના વૈશ્વિક સીરમ મેટાબોલોમની તુલના કરી. અમને જાણવા મળ્યું કે HC અને BN માં સમાન મેટાબોલિક પ્રોફાઇલ્સ હતા, જ્યારે LA માં HC અને BN ની તુલનામાં નોંધપાત્ર ફેરફારો જોવા મળ્યા. અમે સીરમ મેટાબોલિટ્સના બે સેટ ઓળખ્યા જે LA ને HC અને BN થી અલગ પાડે છે.
સૌમ્ય અને જીવલેણ નોડ્યુલ્સ માટે વર્તમાન LDCT-આધારિત ઓળખ યોજના મુખ્યત્વે સમય જતાં નોડ્યુલ્સના કદ, ઘનતા, આકારશાસ્ત્ર અને વૃદ્ધિ દર પર આધારિત છે30. અગાઉના અભ્યાસોએ દર્શાવ્યું છે કે નોડ્યુલ્સનું કદ ફેફસાના કેન્સરની સંભાવના સાથે ગાઢ રીતે સંબંધિત છે. ઉચ્ચ જોખમ ધરાવતા દર્દીઓમાં પણ, <6 mm નોડ્યુલ્સમાં જીવલેણતાનું જોખમ <1% છે. 6 થી 20 mm માપતા નોડ્યુલ્સ માટે જીવલેણતાનું જોખમ 8% થી 64%30 સુધીની હોય છે. તેથી, ફ્લિશનર સોસાયટી નિયમિત CT ફોલો-અપ માટે 6 mm ના કટઓફ વ્યાસની ભલામણ કરે છે. 29 જો કે, 6 mm કરતા મોટા અનિશ્ચિત પલ્મોનરી નોડ્યુલ્સ (IPN) નું જોખમ મૂલ્યાંકન અને સંચાલન પર્યાપ્ત રીતે કરવામાં આવ્યું નથી31. જન્મજાત હૃદય રોગનું વર્તમાન સંચાલન સામાન્ય રીતે વારંવાર CT દેખરેખ સાથે સાવધાન રાહ જોવા પર આધારિત છે.
માન્ય મેટાબોલોમના આધારે, અમે પ્રથમ વખત સ્વસ્થ વ્યક્તિઓ અને સૌમ્ય નોડ્યુલ્સ <6 mm વચ્ચે મેટાબોલિક સિગ્નેચરનો ઓવરલેપ દર્શાવ્યો. જૈવિક સમાનતા અગાઉના CT તારણો સાથે સુસંગત છે કે નોડ્યુલ્સ <6 mm માટે જીવલેણતાનું જોખમ નોડ્યુલ્સ વિનાના વિષયો જેટલું ઓછું છે.30 એ નોંધવું જોઈએ કે અમારા પરિણામો એ પણ દર્શાવે છે કે સૌમ્ય નોડ્યુલ્સ <6 mm અને ≥6 mm મેટાબોલિક પ્રોફાઇલ્સમાં ઉચ્ચ સમાનતા ધરાવે છે, જે સૂચવે છે કે સૌમ્ય ઇટીઓલોજીની કાર્યાત્મક વ્યાખ્યા નોડ્યુલના કદને ધ્યાનમાં લીધા વિના સુસંગત છે. આમ, આધુનિક ડાયગ્નોસ્ટિક સીરમ મેટાબોલિટ પેનલ્સ નિયમ-આઉટ પરીક્ષણ તરીકે એક જ પરીક્ષણ પ્રદાન કરી શકે છે જ્યારે નોડ્યુલ્સ શરૂઆતમાં CT પર શોધી કાઢવામાં આવે છે અને સંભવિત રીતે સીરીયલ મોનિટરિંગ ઘટાડે છે. તે જ સમયે, મેટાબોલિક બાયોમાર્કર્સના સમાન પેનલે સૌમ્ય નોડ્યુલ્સથી ≥6 mm કદના જીવલેણ નોડ્યુલ્સને અલગ પાડ્યા અને CT છબીઓ પર સમાન કદ અને અસ્પષ્ટ મોર્ફોલોજિકલ સુવિધાઓના IPN માટે સચોટ આગાહીઓ પ્રદાન કરી. આ સીરમ મેટાબોલિઝમ ક્લાસિફાયર 0.927 ના AUC સાથે ≥6 mm નોડ્યુલ્સની જીવલેણતાની આગાહી કરવામાં સારું પ્રદર્શન કર્યું. એકસાથે લેવામાં આવે તો, અમારા પરિણામો સૂચવે છે કે અનન્ય સીરમ મેટાબોલિક હસ્તાક્ષરો ખાસ કરીને પ્રારંભિક ગાંઠ-પ્રેરિત મેટાબોલિક ફેરફારોને પ્રતિબિંબિત કરી શકે છે અને નોડ્યુલના કદથી સ્વતંત્ર, જોખમ આગાહી કરનાર તરીકે સંભવિત મૂલ્ય ધરાવે છે.
નોંધનીય છે કે, ફેફસાના એડેનોકાર્સિનોમા (LUAD) અને સ્ક્વામસ સેલ કાર્સિનોમા (LUSC) એ નોન-સ્મોલ સેલ ફેફસાના કેન્સર (NSCLC) ના મુખ્ય પ્રકારો છે. LUSC તમાકુના ઉપયોગ સાથે મજબૂત રીતે સંકળાયેલું છે47 અને LUAD એ CT સ્ક્રીનીંગ48 પર શોધાયેલ આકસ્મિક ફેફસાના નોડ્યુલ્સનું સૌથી સામાન્ય હિસ્ટોલોજી છે, તેથી અમારું ક્લાસિફાયર મોડેલ ખાસ કરીને સ્ટેજ I એડેનોકાર્સિનોમા નમૂનાઓ માટે બનાવવામાં આવ્યું હતું. વાંગ અને સાથીઓએ LUAD પર પણ ધ્યાન કેન્દ્રિત કર્યું અને લિપિડોમિક્સનો ઉપયોગ કરીને નવ લિપિડ સિગ્નેચર ઓળખ્યા જેથી સ્વસ્થ વ્યક્તિઓથી પ્રારંભિક તબક્કાના ફેફસાના કેન્સરને અલગ પાડી શકાય17. અમે સ્ટેજ I LUSC ના 16 કેસ અને 74 સૌમ્ય નોડ્યુલ્સ પર વર્તમાન ક્લાસિફાયર મોડેલનું પરીક્ષણ કર્યું અને ઓછી LUSC આગાહી ચોકસાઈ (AUC 0.776) અવલોકન કર્યું, જે સૂચવે છે કે LUAD અને LUSC ના પોતાના મેટાબોલોમિક સિગ્નેચર હોઈ શકે છે. ખરેખર, LUAD અને LUSC ઇટીઓલોજી, જૈવિક મૂળ અને આનુવંશિક વિકૃતિઓ49 માં અલગ હોવાનું દર્શાવવામાં આવ્યું છે. તેથી, સ્ક્રીનીંગ કાર્યક્રમોમાં ફેફસાના કેન્સરની વસ્તી-આધારિત શોધ માટે તાલીમ મોડેલોમાં અન્ય પ્રકારના હિસ્ટોલોજીનો સમાવેશ થવો જોઈએ.
અહીં, અમે સ્વસ્થ નિયંત્રણો અને સૌમ્ય નોડ્યુલ્સની તુલનામાં ફેફસાના એડેનોકાર્સિનોમામાં છ સૌથી વધુ બદલાતા માર્ગો ઓળખ્યા. ઝેન્થાઇન અને હાયપોક્સેન્થાઇન પ્યુરિન મેટાબોલિક માર્ગના સામાન્ય ચયાપચય છે. અમારા પરિણામો સાથે સુસંગત, પ્યુરિન ચયાપચય સાથે સંકળાયેલા મધ્યસ્થી ફેફસાના એડેનોકાર્સિનોમા ધરાવતા દર્દીઓના સીરમ અથવા પેશીઓમાં નોંધપાત્ર રીતે વધ્યા હતા, જે સ્વસ્થ નિયંત્રણો અથવા પ્રિ-ઇન્વેસિવ સ્ટેજ 15,50 દર્દીઓની તુલનામાં હતા. એલિવેટેડ સીરમ ઝેન્થાઇન અને હાયપોક્સેન્થાઇન સ્તર કેન્સર કોષોના ઝડપથી પ્રસાર દ્વારા જરૂરી એનાબોલિઝમને પ્રતિબિંબિત કરી શકે છે. ગ્લુકોઝ ચયાપચયનું ડિસરેગ્યુલેશન એ કેન્સર ચયાપચય51 ની જાણીતી ઓળખ છે. અહીં, અમે HC અને BN જૂથની તુલનામાં LA જૂથમાં પાયરુવેટ અને લેક્ટેટમાં નોંધપાત્ર વધારો જોયો, જે નોન-સ્મોલ સેલ ફેફસાના કેન્સર (NSCLC) દર્દીઓ અને સ્વસ્થ નિયંત્રણોના સીરમ મેટાબોલોમ પ્રોફાઇલ્સમાં ગ્લાયકોલિટીક પાથવે અસામાન્યતાના અગાઉના અહેવાલો સાથે સુસંગત છે. પરિણામો સુસંગત છે52,53.
મહત્વપૂર્ણ રીતે, અમે ફેફસાના એડેનોકાર્સિનોમાના સીરમમાં પાયરુવેટ અને ટ્રિપ્ટોફન ચયાપચય વચ્ચે એક વિપરીત સહસંબંધ જોયો. HC અથવા BN જૂથની તુલનામાં LA જૂથમાં સીરમ ટ્રિપ્ટોફનનું સ્તર ઘટ્યું હતું. રસપ્રદ વાત એ છે કે, સંભવિત સમૂહનો ઉપયોગ કરીને અગાઉના મોટા પાયે કરવામાં આવેલા અભ્યાસમાં જાણવા મળ્યું હતું કે ફરતા ટ્રિપ્ટોફનનું નીચું સ્તર ફેફસાના કેન્સરના જોખમમાં વધારો સાથે સંકળાયેલું હતું 54. ટ્રિપ્ટોફન એ એક આવશ્યક એમિનો એસિડ છે જે આપણે સંપૂર્ણપણે ખોરાકમાંથી મેળવીએ છીએ. અમે તારણ કાઢીએ છીએ કે ફેફસાના એડેનોકાર્સિનોમામાં સીરમ ટ્રિપ્ટોફનનું અવક્ષય આ મેટાબોલાઇટના ઝડપી અવક્ષયને પ્રતિબિંબિત કરી શકે છે. તે જાણીતું છે કે કાયન્યુરેનાઇન માર્ગ દ્વારા ટ્રિપ્ટોફન અપચયનું અંતિમ ઉત્પાદન ડી નોવો NAD+ સંશ્લેષણનો સ્ત્રોત છે. કારણ કે NAD+ મુખ્યત્વે બચાવ માર્ગ દ્વારા ઉત્પન્ન થાય છે, આરોગ્ય અને રોગમાં ટ્રિપ્ટોફન ચયાપચયમાં NAD+ નું મહત્વ નક્કી કરવાનું બાકી છે46. TCGA ડેટાબેઝના અમારા વિશ્લેષણમાં દર્શાવવામાં આવ્યું છે કે ફેફસાના એડેનોકાર્સિનોમામાં ટ્રિપ્ટોફન ટ્રાન્સપોર્ટર સોલ્યુટ ટ્રાન્સપોર્ટર 7A5 (SLC7A5) ની અભિવ્યક્તિ સામાન્ય નિયંત્રણોની તુલનામાં નોંધપાત્ર રીતે વધી હતી અને ગ્લાયકોલિટીક એન્ઝાઇમ GAPDH ની અભિવ્યક્તિ સાથે હકારાત્મક રીતે સંકળાયેલી હતી. અગાઉના અભ્યાસો મુખ્યત્વે એન્ટિટ્યુમર રોગપ્રતિકારક પ્રતિભાવ40,41,42 ને દબાવવામાં ટ્રિપ્ટોફન અપચયની ભૂમિકા પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરે છે. અહીં આપણે દર્શાવીએ છીએ કે ફેફસાના કેન્સર કોષોમાં SLC7A5 ને પછાડીને ટ્રિપ્ટોફન શોષણને અટકાવવાથી સેલ્યુલર NAD સ્તરમાં અનુગામી ઘટાડો થાય છે અને ગ્લાયકોલિટીક પ્રવૃત્તિમાં સહવર્તી ઘટાડો થાય છે. સારાંશમાં, અમારો અભ્યાસ ફેફસાના એડેનોકાર્સિનોમાના જીવલેણ પરિવર્તન સાથે સંકળાયેલ સીરમ ચયાપચયમાં ફેરફારો માટે જૈવિક આધાર પૂરો પાડે છે.
NSCLC ધરાવતા દર્દીઓમાં EGFR પરિવર્તન સૌથી સામાન્ય ડ્રાઇવર પરિવર્તન છે. અમારા અભ્યાસમાં, અમે જોયું કે EGFR પરિવર્તન (n = 41) ધરાવતા દર્દીઓમાં વાઇલ્ડ-ટાઇપ EGFR (n = 31) ધરાવતા દર્દીઓની જેમ એકંદર મેટાબોલોમિક પ્રોફાઇલ્સ હતી, જોકે અમને એસીલકાર્નાઇટાઇન દર્દીઓમાં કેટલાક EGFR મ્યુટન્ટ દર્દીઓના સીરમ સ્તરમાં ઘટાડો જોવા મળ્યો. એસીલકાર્નાઇટાઇન્સનું સ્થાપિત કાર્ય એસીલ જૂથોને સાયટોપ્લાઝમમાંથી મિટોકોન્ડ્રીયલ મેટ્રિક્સમાં પરિવહન કરવાનું છે, જે ફેટી એસિડના ઓક્સિડેશન તરફ દોરી જાય છે અને ઊર્જા ઉત્પન્ન કરે છે 55. અમારા તારણો સાથે સુસંગત, તાજેતરના એક અભ્યાસમાં 102 ફેફસાના એડેનોકાર્સિનોમા પેશી નમૂનાઓ50 ના વૈશ્વિક મેટાબોલોમનું વિશ્લેષણ કરીને EGFR મ્યુટન્ટ અને EGFR વાઇલ્ડ-ટાઇપ ગાંઠો વચ્ચે સમાન મેટાબોલોમ પ્રોફાઇલ્સ પણ ઓળખવામાં આવી છે. રસપ્રદ વાત એ છે કે, EGFR મ્યુટન્ટ જૂથમાં પણ એસાયલકાર્નાઇટાઇન સામગ્રી મળી આવી હતી. તેથી, શું એસીલકાર્નાઇટાઇન સ્તરમાં ફેરફાર EGFR-પ્રેરિત મેટાબોલિક ફેરફારો અને અંતર્ગત મોલેક્યુલર માર્ગોને પ્રતિબિંબિત કરે છે તે વધુ અભ્યાસને પાત્ર હોઈ શકે છે.
નિષ્કર્ષમાં, અમારો અભ્યાસ પલ્મોનરી નોડ્યુલ્સના વિભેદક નિદાન માટે સીરમ મેટાબોલિક ક્લાસિફાયર સ્થાપિત કરે છે અને એક વર્કફ્લો પ્રસ્તાવિત કરે છે જે જોખમ મૂલ્યાંકનને ઑપ્ટિમાઇઝ કરી શકે છે અને CT સ્કેન સ્ક્રીનીંગના આધારે ક્લિનિકલ મેનેજમેન્ટને સરળ બનાવી શકે છે.
આ અભ્યાસને સન યાટ-સેન યુનિવર્સિટી કેન્સર હોસ્પિટલની એથિક્સ કમિટી, સન યાટ-સેન યુનિવર્સિટીની ફર્સ્ટ એફિલિએટેડ હોસ્પિટલ અને ઝેંગઝોઉ યુનિવર્સિટી કેન્સર હોસ્પિટલની એથિક્સ કમિટી દ્વારા મંજૂરી આપવામાં આવી હતી. શોધ અને આંતરિક માન્યતા જૂથોમાં, કેન્સર નિયંત્રણ અને નિવારણ વિભાગ, સન યાટ-સેન યુનિવર્સિટી કેન્સર સેન્ટર ખાતે વાર્ષિક તબીબી તપાસ કરાવતા વ્યક્તિઓ પાસેથી સ્વસ્થ વ્યક્તિઓમાંથી 174 સેરા અને સૌમ્ય નોડ્યુલ્સમાંથી 244 સેરા એકત્રિત કરવામાં આવ્યા હતા, અને 166 સૌમ્ય નોડ્યુલ્સ. સીરમ. સ્ટેજ I ફેફસાના એડેનોકાર્સિનોમા સન યાટ-સેન યુનિવર્સિટી કેન્સર સેન્ટરમાંથી એકત્રિત કરવામાં આવ્યા હતા. બાહ્ય માન્યતા સમૂહમાં, સૌમ્ય નોડ્યુલ્સના 48 કેસ, સન યાટ-સેન યુનિવર્સિટીની ફર્સ્ટ એફિલિએટેડ હોસ્પિટલમાંથી સ્ટેજ I ફેફસાના એડેનોકાર્સિનોમાના 39 કેસ અને ઝેંગઝોઉ કેન્સર હોસ્પિટલમાંથી સ્ટેજ I ફેફસાના એડેનોકાર્સિનોમાના 24 કેસ હતા. સન યાટ-સેન યુનિવર્સિટી કેન્સર સેન્ટરે સ્થાપિત મેટાબોલિક ક્લાસિફાયરની નિદાન ક્ષમતા ચકાસવા માટે સ્ટેજ I સ્ક્વામસ સેલ ફેફસાના કેન્સરના 16 કેસ પણ એકત્રિત કર્યા (દર્દીની લાક્ષણિકતાઓ પૂરક કોષ્ટક 5 માં દર્શાવેલ છે). જાન્યુઆરી 2018 અને મે 2020 વચ્ચે ડિસ્કવરી કોહોર્ટ અને આંતરિક માન્યતા સમૂહમાંથી નમૂનાઓ એકત્રિત કરવામાં આવ્યા હતા. ઓગસ્ટ 2021 અને ઓક્ટોબર 2022 વચ્ચે બાહ્ય માન્યતા સમૂહ માટે નમૂનાઓ એકત્રિત કરવામાં આવ્યા હતા. લિંગ પૂર્વગ્રહ ઘટાડવા માટે, દરેક સમૂહને લગભગ સમાન સંખ્યામાં પુરુષ અને સ્ત્રી કેસ સોંપવામાં આવ્યા હતા. ડિસ્કવરી ટીમ અને આંતરિક સમીક્ષા ટીમ. સ્વ-અહેવાલના આધારે સહભાગી લિંગ નક્કી કરવામાં આવ્યું હતું. બધા સહભાગીઓ પાસેથી જાણકાર સંમતિ મેળવવામાં આવી હતી અને કોઈ વળતર આપવામાં આવ્યું ન હતું. સૌમ્ય નોડ્યુલ્સ ધરાવતા વિષયો એવા હતા જેમનો વિશ્લેષણ સમયે 2 થી 5 વર્ષનો સ્થિર સીટી સ્કેન સ્કોર હતો, બાહ્ય માન્યતા નમૂનામાંથી 1 કેસ સિવાય, જે શસ્ત્રક્રિયા પહેલા એકત્રિત કરવામાં આવ્યો હતો અને હિસ્ટોપેથોલોજી દ્વારા નિદાન કરવામાં આવ્યું હતું. ક્રોનિક બ્રોન્કાઇટિસના અપવાદ સિવાય. ફેફસાના એડેનોકાર્સિનોમાના કેસ ફેફસાના રિસેક્શન પહેલાં એકત્રિત કરવામાં આવ્યા હતા અને પેથોલોજીકલ નિદાન દ્વારા પુષ્ટિ કરવામાં આવી હતી. ઉપવાસ કરતા લોહીના નમૂનાઓ કોઈપણ એન્ટીકોએગ્યુલન્ટ્સ વિના સીરમ સેપરેશન ટ્યુબમાં એકત્રિત કરવામાં આવ્યા હતા. લોહીના નમૂનાઓને ઓરડાના તાપમાને 1 કલાક માટે ગંઠાઈ ગયા હતા અને પછી સીરમ સુપરનેટન્ટ એકત્રિત કરવા માટે 4°C પર 10 મિનિટ માટે 2851 × g પર સેન્ટ્રીફ્યુજ કરવામાં આવ્યા હતા. મેટાબોલિટ નિષ્કર્ષણ સુધી સીરમ એલિક્વોટ્સને -80°C પર સ્થિર કરવામાં આવ્યા હતા. સન યાટ-સેન યુનિવર્સિટી કેન્સર સેન્ટરના કેન્સર નિવારણ અને તબીબી તપાસ વિભાગે 100 સ્વસ્થ દાતાઓ પાસેથી સીરમનો એક પૂલ એકત્રિત કર્યો હતો, જેમાં 40 થી 55 વર્ષની વયના પુરુષો અને સ્ત્રીઓની સમાન સંખ્યાનો સમાવેશ થતો હતો. દરેક દાતાના નમૂનાના સમાન જથ્થાને મિશ્રિત કરવામાં આવ્યા હતા, પરિણામી પૂલને -80°C પર અલગ કરવામાં આવ્યો હતો અને સંગ્રહિત કરવામાં આવ્યો હતો. ગુણવત્તા નિયંત્રણ અને ડેટા માનકીકરણ માટે સંદર્ભ સામગ્રી તરીકે સીરમ મિશ્રણનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો હતો.
સંદર્ભ સીરમ અને પરીક્ષણ નમૂનાઓ પીગળવામાં આવ્યા હતા અને સંયુક્ત નિષ્કર્ષણ પદ્ધતિ (MTBE/મિથેનોલ/પાણી) 56 નો ઉપયોગ કરીને મેટાબોલાઇટ્સ કાઢવામાં આવ્યા હતા. ટૂંકમાં, 50 μl સીરમને 225 μl બરફ-ઠંડા મિથેનોલ અને 750 μl બરફ-ઠંડા મિથાઈલ ટર્ટ-બ્યુટાઇલ ઈથર (MTBE) સાથે મિશ્રિત કરવામાં આવ્યું હતું. મિશ્રણને હલાવો અને 1 કલાક માટે બરફ પર ઇન્ક્યુબેટ કરો. પછી નમૂનાઓ મિશ્રિત કરવામાં આવ્યા હતા અને વોર્ટેક્સને આંતરિક ધોરણો ધરાવતા 188 μl MS-ગ્રેડ પાણી (13C-લેક્ટેટ, 13C3-પાયરુવેટ, 13C-મેથિઓનાઇન અને 13C6-આઇસોલ્યુસીન, કેમ્બ્રિજ આઇસોટોપ લેબોરેટરીઝમાંથી ખરીદેલ) સાથે મિશ્રિત કરવામાં આવ્યા હતા. ત્યારબાદ મિશ્રણને 15,000 × g પર 10 મિનિટ માટે 4 °C પર સેન્ટ્રીફ્યુજ કરવામાં આવ્યું હતું, અને નીચલા તબક્કાને બે ટ્યુબ (125 μL દરેક) માં LC-MS વિશ્લેષણ માટે હકારાત્મક અને નકારાત્મક સ્થિતિમાં સ્થાનાંતરિત કરવામાં આવ્યું હતું. અંતે, નમૂનાને હાઇ-સ્પીડ વેક્યુમ કોન્સન્ટ્રેટરમાં શુષ્કતા સુધી બાષ્પીભવન કરવામાં આવ્યું.
સૂકા મેટાબોલાઇટ્સને 80% એસેટોનિટ્રાઇલના 120 μl માં ફરીથી બનાવવામાં આવ્યા હતા, 5 મિનિટ માટે વમળમાં ફેરવવામાં આવ્યા હતા, અને 4°C પર 10 મિનિટ માટે 15,000 × g પર સેન્ટ્રીફ્યુજ કરવામાં આવ્યા હતા. મેટાબોલોમિક્સ અભ્યાસ માટે સુપરનેટન્ટ્સને માઇક્રોઇન્સર્ટ સાથે એમ્બર ગ્લાસ શીશીઓમાં સ્થાનાંતરિત કરવામાં આવ્યા હતા. અલ્ટ્રા-પર્ફોર્મન્સ લિક્વિડ ક્રોમેટોગ્રાફી-હાઇ-રિઝોલ્યુશન માસ સ્પેક્ટ્રોમેટ્રી (UPLC-HRMS) પ્લેટફોર્મ પર બિનલક્ષિત મેટાબોલોમિક્સ વિશ્લેષણ. ડાયોનેક્સ અલ્ટીમેટ 3000 UPLC સિસ્ટમ અને ACQUITY BEH એમાઇડ કોલમ (2.1 × 100 mm, 1.7 μm, વોટર્સ) નો ઉપયોગ કરીને મેટાબોલાઇટ્સને અલગ કરવામાં આવ્યા હતા. પોઝિટિવ આયન મોડમાં, મોબાઇલ ફેઝ 95% (A) અને 50% એસેટોનિટ્રાઇલ (B) હતા, દરેકમાં 10 mmol/L એમોનિયમ એસિટેટ અને 0.1% ફોર્મિક એસિડ હતું. નકારાત્મક સ્થિતિમાં, મોબાઇલ તબક્કાઓ A અને B માં અનુક્રમે 95% અને 50% એસિટોનાઇટ્રાઇલ હતું, બંને તબક્કાઓમાં 10 mmol/L એમોનિયમ એસિટેટ, pH = 9 હતું. ગ્રેડિયન્ટ પ્રોગ્રામ નીચે મુજબ હતો: 0–0.5 મિનિટ, 2% B; 0.5–12 મિનિટ, 2–50% B; 12–14 મિનિટ, 50–98% B; 14–16 મિનિટ, 98% B; 16–16.1. મિનિટ, 98 –2% B; 16.1–20 મિનિટ, 2% B. ઓટોસેમ્પલરમાં કોલમ 40°C પર અને નમૂના 10°C પર જાળવવામાં આવ્યો હતો. પ્રવાહ દર 0.3 ml/min હતો, ઇન્જેક્શન વોલ્યુમ 3 μl હતું. ઇલેક્ટ્રોસ્પ્રે આયનાઇઝેશન (ESI) સ્ત્રોત સાથે Q-એક્સએક્ટિવ ઓર્બિટ્રેપ માસ સ્પેક્ટ્રોમીટર (થર્મો ફિશર સાયન્ટિફિક) ને સંપૂર્ણ સ્કેન મોડમાં સંચાલિત કરવામાં આવ્યું હતું અને મોટા પ્રમાણમાં ડેટા એકત્રિત કરવા માટે ddMS2 મોનિટરિંગ મોડ સાથે જોડવામાં આવ્યું હતું. MS પરિમાણો નીચે મુજબ સેટ કરવામાં આવ્યા હતા: સ્પ્રે વોલ્ટેજ +3.8 kV/- 3.2 kV, કેશિલરી તાપમાન 320°C, શિલ્ડિંગ ગેસ 40 arb, સહાયક ગેસ 10 arb, પ્રોબ હીટર તાપમાન 350°C, સ્કેનિંગ રેન્જ 70–1050 m/h, રિઝોલ્યુશન. 70 000. Xcalibur 4.1 (થર્મો ફિશર સાયન્ટિફિક) નો ઉપયોગ કરીને ડેટા મેળવવામાં આવ્યો હતો.
ડેટા ગુણવત્તાનું મૂલ્યાંકન કરવા માટે, દરેક નમૂનામાંથી સુપરનેટન્ટના 10 μL એલિક્વોટ્સ દૂર કરીને પૂલ્ડ ક્વોલિટી કંટ્રોલ (QC) નમૂનાઓ જનરેટ કરવામાં આવ્યા હતા. UPLC-MS સિસ્ટમની સ્થિરતાનું મૂલ્યાંકન કરવા માટે વિશ્લેષણાત્મક ક્રમની શરૂઆતમાં છ ગુણવત્તા નિયંત્રણ નમૂના ઇન્જેક્શનનું વિશ્લેષણ કરવામાં આવ્યું હતું. ગુણવત્તા નિયંત્રણ નમૂનાઓ પછી સમયાંતરે બેચમાં દાખલ કરવામાં આવે છે. આ અભ્યાસમાં સીરમ નમૂનાઓના તમામ 11 બેચનું વિશ્લેષણ LC-MS દ્વારા કરવામાં આવ્યું હતું. નિષ્કર્ષણ પ્રક્રિયાનું નિરીક્ષણ કરવા અને બેચ-ટુ-બેચ અસરો માટે સમાયોજિત કરવા માટે 100 સ્વસ્થ દાતાઓમાંથી સીરમ પૂલ મિશ્રણના એલિક્વોટ્સનો ઉપયોગ સંબંધિત બેચમાં સંદર્ભ સામગ્રી તરીકે કરવામાં આવ્યો હતો. સન યાટ-સેન યુનિવર્સિટીના મેટાબોલોમિક્સ સેન્ટર ખાતે ડિસ્કવરી કોહોર્ટ, આંતરિક માન્યતા સમૂહ અને બાહ્ય માન્યતા સમૂહનું બિનલક્ષિત મેટાબોલોમિક્સ વિશ્લેષણ કરવામાં આવ્યું હતું. ગુઆંગડોંગ યુનિવર્સિટી ઓફ ટેકનોલોજી વિશ્લેષણ અને પરીક્ષણ કેન્દ્રની બાહ્ય પ્રયોગશાળાએ પણ વર્ગીકૃત મોડેલના પ્રદર્શનનું પરીક્ષણ કરવા માટે બાહ્ય સમૂહમાંથી 40 નમૂનાઓનું વિશ્લેષણ કર્યું.
નિષ્કર્ષણ અને પુનર્ગઠન પછી, બહુવિધ પ્રતિક્રિયા મોનિટરિંગ (MRM) મોડમાં ઇલેક્ટ્રોસ્પ્રે આયનાઇઝેશન (ESI) સ્ત્રોત સાથે અલ્ટ્રા-હાઇ પરફોર્મન્સ લિક્વિડ ક્રોમેટોગ્રાફી-ટેન્ડમ માસ સ્પેક્ટ્રોમેટ્રી (એજિલેન્ટ 6495 ટ્રિપલ ક્વાડ્રુપોલ) નો ઉપયોગ કરીને સીરમ મેટાબોલાઇટ્સનું સંપૂર્ણ પ્રમાણ માપવામાં આવ્યું. મેટાબોલાઇટ્સને અલગ કરવા માટે ACQUITY BEH એમાઇડ કોલમ (2.1 × 100 mm, 1.7 μm, વોટર્સ) નો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો. મોબાઇલ તબક્કામાં 90% (A) અને 5% એસિટોનિટ્રાઇલ (B) 10 mmol/L એમોનિયમ એસિટેટ અને 0.1% એમોનિયા દ્રાવણ સાથેનો સમાવેશ થતો હતો. ગ્રેડિયન્ટ પ્રોગ્રામ નીચે મુજબ હતો: 0–1.5 મિનિટ, 0% B; 1.5–6.5 મિનિટ, 0–15% B; 6.5–8 મિનિટ, 15% B; 8–8.5 મિનિટ, 15%–0% B; 8.5–11.5 મિનિટ, 0% B. ઓટોસેમ્પલરમાં કોલમ 40 °C અને નમૂના 10 °C પર જાળવવામાં આવ્યો હતો. પ્રવાહ દર 0.3 mL/મિનિટ હતો અને ઇન્જેક્શન વોલ્યુમ 1 μL હતું. MS પરિમાણો નીચે મુજબ સેટ કરવામાં આવ્યા હતા: કેશિકા વોલ્ટેજ ±3.5 kV, નેબ્યુલાઇઝર દબાણ 35 psi, આવરણ ગેસ પ્રવાહ 12 L/મિનિટ, આવરણ ગેસ તાપમાન 350°C, સૂકવણી ગેસ તાપમાન 250°C, અને સૂકવણી ગેસ પ્રવાહ 14 l/મિનિટ. ટ્રિપ્ટોફન, પાયરુવેટ, લેક્ટેટ, હાયપોક્સાન્થિન અને ઝેન્થાઇનના MRM રૂપાંતરણો અનુક્રમે 205.0–187.9, 87.0–43.4, 89.0–43.3, 135.0–92.3 અને 151.0–107. 9 હતા. માસ હન્ટર B.07.00 (એજિલેન્ટ ટેક્નોલોજીસ) નો ઉપયોગ કરીને ડેટા એકત્રિત કરવામાં આવ્યો હતો. સીરમ નમૂનાઓ માટે, ટ્રિપ્ટોફન, પાયરુવેટ, લેક્ટેટ, હાયપોક્સાન્થિન અને ઝેન્થાઇનનું પ્રમાણ પ્રમાણભૂત મિશ્રણ દ્રાવણના કેલિબ્રેશન કર્વ્સનો ઉપયોગ કરીને માપવામાં આવ્યું હતું. કોષ નમૂનાઓ માટે, ટ્રિપ્ટોફનની સામગ્રીને આંતરિક ધોરણ અને કોષ પ્રોટીન સમૂહમાં સામાન્ય બનાવવામાં આવી હતી.
કમ્પાઉન્ડ ડિસ્કવરી 3.1 અને ટ્રેસફાઇન્ડર 4.0 (થર્મો ફિશર સાયન્ટિફિક) નો ઉપયોગ કરીને પીક એક્સટ્રેક્શન (m/z અને રીટેન્શન ટાઇમ (RT)) કરવામાં આવ્યું હતું. બેચ વચ્ચેના સંભવિત તફાવતોને દૂર કરવા માટે, પરીક્ષણ નમૂનાના દરેક લાક્ષણિક શિખરને સમાન બેચમાંથી સંદર્ભ સામગ્રીના લાક્ષણિક શિખર દ્વારા વિભાજિત કરવામાં આવ્યું હતું જેથી સંબંધિત વિપુલતા પ્રાપ્ત થાય. માનકીકરણ પહેલાં અને પછી આંતરિક ધોરણોના સંબંધિત માનક વિચલનો પૂરક કોષ્ટક 6 માં દર્શાવવામાં આવ્યા છે. બે જૂથો વચ્ચેના તફાવતો ખોટા શોધ દર (FDR<0.05, વિલ્કોક્સન સહી કરેલ રેન્ક ટેસ્ટ) અને ફોલ્ડ ચેન્જ (>1.2 અથવા <0.83) દ્વારા દર્શાવવામાં આવ્યા હતા. કાઢવામાં આવેલી સુવિધાઓનો કાચો MS ડેટા અને સંદર્ભ સીરમ-સુધારેલ MS ડેટા અનુક્રમે પૂરક ડેટા 1 અને પૂરક ડેટા 2 માં દર્શાવવામાં આવ્યા છે. ઓળખના ચાર વ્યાખ્યાયિત સ્તરોના આધારે પીક એનોટેશન કરવામાં આવ્યું હતું, જેમાં ઓળખાયેલ મેટાબોલાઇટ્સ, અનુમાનિત રીતે ટીકા કરાયેલ સંયોજનો, અનુમાનિત રીતે લાક્ષણિક સંયોજન વર્ગો અને અજાણ્યા સંયોજનો 22 નો સમાવેશ થાય છે. કમ્પાઉન્ડ ડિસ્કવરી 3.1 (mzCloud, HMDB, Chemspider) માં ડેટાબેઝ શોધના આધારે, mzCloud (સ્કોર > 85) અથવા Chemspider માં માન્ય ધોરણો અથવા ચોક્કસ મેળ ખાતી એનોટેશન સાથે MS/MS મેળ ખાતા જૈવિક સંયોજનોને અંતે વિભેદક ચયાપચય વચ્ચે મધ્યસ્થી તરીકે પસંદ કરવામાં આવ્યા હતા. દરેક સુવિધા માટે પીક એનોટેશન પૂરક ડેટા 3 માં શામેલ છે. MetaboAnalyst 5.0 નો ઉપયોગ સમ-સામાન્યકૃત મેટાબોલિટ વિપુલતાના યુનિવેરિયેટ વિશ્લેષણ માટે કરવામાં આવ્યો હતો. MetaboAnalyst 5.0 એ નોંધપાત્ર રીતે અલગ મેટાબોલાઇટ્સના આધારે KEGG પાથવે સંવર્ધન વિશ્લેષણનું પણ મૂલ્યાંકન કર્યું. સ્ટેક નોર્મલાઇઝેશન અને ઓટોસ્કેલિંગ સાથે ropls સોફ્ટવેર પેકેજ (v.1.26.4) નો ઉપયોગ કરીને મુખ્ય ઘટક વિશ્લેષણ (PCA) અને આંશિક ઓછામાં ઓછા ચોરસ ભેદભાવ વિશ્લેષણ (PLS-DA) નું વિશ્લેષણ કરવામાં આવ્યું હતું. નોડ્યુલ મેલિગ્નન્સીની આગાહી કરવા માટે શ્રેષ્ઠ મેટાબોલિટ બાયોમાર્કર મોડેલ ઓછામાં ઓછા સંપૂર્ણ સંકોચન અને પસંદગી ઓપરેટર (LASSO, R પેકેજ v.4.1-3) સાથે બાઈનરી લોજિસ્ટિક રીગ્રેશનનો ઉપયોગ કરીને જનરેટ કરવામાં આવ્યું હતું. શોધ અને માન્યતા સેટમાં ભેદભાવપૂર્ણ મોડેલનું પ્રદર્શન pROC પેકેજ (v.1.18.0.) અનુસાર ROC વિશ્લેષણના આધારે AUC નો અંદાજ લગાવીને દર્શાવવામાં આવ્યું હતું. મોડેલના મહત્તમ યુડેન ઇન્ડેક્સ (સંવેદનશીલતા + વિશિષ્ટતા - 1) ના આધારે શ્રેષ્ઠ સંભાવના કટઓફ મેળવવામાં આવ્યો હતો. થ્રેશોલ્ડ કરતા ઓછા અથવા વધુ મૂલ્યો ધરાવતા નમૂનાઓને અનુક્રમે સૌમ્ય નોડ્યુલ્સ અને ફેફસાના એડેનોકાર્સિનોમા તરીકે અનુમાનિત કરવામાં આવશે.
A549 કોષો (#CCL-185, અમેરિકન ટાઇપ કલ્ચર કલેક્શન) 10% FBS ધરાવતા F-12K માધ્યમમાં ઉગાડવામાં આવ્યા હતા. SLC7A5 ને લક્ષ્ય બનાવતા શોર્ટ હેરપિન RNA (shRNA) સિક્વન્સ અને નોનટાર્ગેટિંગ કંટ્રોલ (NC) લેન્ટિવાયરલ વેક્ટર pLKO.1-puro માં દાખલ કરવામાં આવ્યા હતા. shSLC7A5 ના એન્ટિસેન્સ સિક્વન્સ નીચે મુજબ છે: Sh1 (5′-GGAGAAAACCTGATGAACAGTT-3′), Sh2 (5′-GCCGTGGACTTCGGGAACTAT-3′). SLC7A5 (#5347) અને ટ્યુબ્યુલિન (#2148) ના એન્ટિબોડીઝ સેલ સિગ્નલિંગ ટેકનોલોજીમાંથી ખરીદવામાં આવ્યા હતા. વેસ્ટર્ન બ્લોટ વિશ્લેષણ માટે SLC7A5 અને ટ્યુબ્યુલિનના એન્ટિબોડીઝનો ઉપયોગ 1:1000 ના મંદન પર કરવામાં આવ્યો હતો.
સીહોર્સ XF ગ્લાયકોલિટીક સ્ટ્રેસ ટેસ્ટ એક્સ્ટ્રા સેલ્યુલર એસિડિફિકેશન (ECAR) સ્તરને માપે છે. પરીક્ષણમાં, ECAR દ્વારા માપવામાં આવેલી સેલ્યુલર ગ્લાયકોલિટીક ક્ષમતાનું પરીક્ષણ કરવા માટે ગ્લુકોઝ, ઓલિગોમાયસીન A અને 2-DG ક્રમિક રીતે આપવામાં આવ્યા હતા.
નોન-ટાર્ગેટિંગ કંટ્રોલ (NC) અને shSLC7A5 (Sh1, Sh2) સાથે ટ્રાન્સફેક્ટેડ A549 કોષોને 10 સેમી વ્યાસની વાનગીઓમાં રાતોરાત પ્લેટ કરવામાં આવ્યા હતા. કોષ ચયાપચયને 1 મિલી બરફ-ઠંડા 80% જલીય મિથેનોલ સાથે કાઢવામાં આવ્યા હતા. મિથેનોલ દ્રાવણમાં રહેલા કોષોને સ્ક્રેપ કરવામાં આવ્યા હતા, એક નવી ટ્યુબમાં એકત્રિત કરવામાં આવ્યા હતા, અને 4°C પર 15 મિનિટ માટે 15,000 × g પર સેન્ટ્રીફ્યુજ કરવામાં આવ્યા હતા. હાઇ-સ્પીડ વેક્યુમ કોન્સન્ટ્રેટરનો ઉપયોગ કરીને 800 µl સુપરનેટન્ટ એકત્રિત કરો અને સૂકવો. પછી ઉપર વર્ણવ્યા મુજબ LC-MS/MS નો ઉપયોગ કરીને ટ્રિપ્ટોફન સ્તર માટે સૂકા મેટાબોલિટ ગોળીઓનું વિશ્લેષણ કરવામાં આવ્યું. ઉત્પાદકની સૂચનાઓ અનુસાર A549 કોષો (NC અને shSLC7A5) માં સેલ્યુલર NAD(H) સ્તરો જથ્થાત્મક NAD+/NADH કલરમેટ્રિક કીટ (#K337, બાયોવિઝન) નો ઉપયોગ કરીને માપવામાં આવ્યા હતા. ચયાપચયની માત્રાને સામાન્ય બનાવવા માટે દરેક નમૂના માટે પ્રોટીન સ્તર માપવામાં આવ્યા હતા.
નમૂનાનું કદ પ્રાથમિક રીતે નક્કી કરવા માટે કોઈ આંકડાકીય પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો ન હતો. બાયોમાર્કર શોધ 15,18 ને ધ્યાનમાં રાખીને અગાઉના મેટાબોલોમિક્સ અભ્યાસોને કદ નિર્ધારણ માટે બેન્ચમાર્ક તરીકે ગણવામાં આવ્યા છે, અને આ અહેવાલોની તુલનામાં, અમારા નમૂના પર્યાપ્ત હતા. અભ્યાસ સમૂહમાંથી કોઈ નમૂના બાકાત રાખવામાં આવ્યા ન હતા. સીરમ નમૂનાઓ શોધ જૂથ (306 કેસ, 74.6%) અને આંતરિક માન્યતા જૂથ (104 કેસ, 25.4%) ને લક્ષ્યાંકિત મેટાબોલોમિક્સ અભ્યાસ માટે રેન્ડમલી સોંપવામાં આવ્યા હતા. અમે લક્ષિત મેટાબોલોમિક્સ અભ્યાસ માટે શોધ સેટમાંથી દરેક જૂથમાંથી 70 કેસ પણ રેન્ડમલી પસંદ કર્યા. LC-MS ડેટા સંગ્રહ અને વિશ્લેષણ દરમિયાન તપાસકર્તાઓને જૂથ સોંપણી માટે અંધ કરવામાં આવ્યા હતા. મેટાબોલોમિક્સ ડેટા અને કોષ પ્રયોગોના આંકડાકીય વિશ્લેષણ સંબંધિત પરિણામો, આકૃતિ દંતકથાઓ અને પદ્ધતિઓ વિભાગોમાં વર્ણવવામાં આવ્યા છે. સેલ્યુલર ટ્રિપ્ટોફન, NADT અને ગ્લાયકોલિટીક પ્રવૃત્તિનું પ્રમાણીકરણ સમાન પરિણામો સાથે ત્રણ વખત સ્વતંત્ર રીતે કરવામાં આવ્યું હતું.
અભ્યાસ ડિઝાઇન વિશે વધુ માહિતી માટે, આ લેખ સાથે સંકળાયેલ નેચરલ પોર્ટફોલિયો રિપોર્ટ એબ્સ્ટ્રેક્ટ જુઓ.
એક્સટ્રેક્ટેડ ફીચર્સનો કાચો MS ડેટા અને રેફરન્સ સીરમનો નોર્મલાઈઝ્ડ MS ડેટા અનુક્રમે સપ્લિમેન્ટરી ડેટા 1 અને સપ્લિમેન્ટરી ડેટા 2 માં દર્શાવેલ છે. ડિફરન્શિયલ ફીચર્સ માટે પીક એનોટેશન્સ સપ્લિમેન્ટરી ડેટા 3 માં રજૂ કરવામાં આવ્યા છે. LUAD TCGA ડેટાસેટ https://portal.gdc.cancer.gov/ પરથી ડાઉનલોડ કરી શકાય છે. ગ્રાફને પ્લોટ કરવા માટેનો ઇનપુટ ડેટા સોર્સ ડેટામાં આપવામાં આવ્યો છે. આ લેખ માટે સોર્સ ડેટા આપવામાં આવ્યો છે.
રાષ્ટ્રીય લંગ સ્ક્રીનીંગ અભ્યાસ જૂથ, વગેરે. ઓછી માત્રાવાળા કમ્પ્યુટેડ ટોમોગ્રાફી સાથે ફેફસાના કેન્સરથી મૃત્યુદર ઘટાડવો. ઉત્તરી ઇંગ્લેન્ડ. જે. મેડ. 365, 395–409 (2011).
ક્રેમર, બીએસ, બર્ગ, કેડી, એબર્લે, ડીઆર અને પ્રોફેટ, પીસી. લો-ડોઝ હેલિકલ સીટીનો ઉપયોગ કરીને ફેફસાના કેન્સરની તપાસ: નેશનલ ફેફસાના સ્ક્રીનીંગ સ્ટડી (એનએલએસટી) ના પરિણામો. જે. મેડ. સ્ક્રીન 18, 109–111 (2011).
ડી કોનિંગ, એચજે, વગેરે. રેન્ડમાઇઝ્ડ ટ્રાયલમાં વોલ્યુમેટ્રિક સીટી સ્ક્રીનીંગ દ્વારા ફેફસાના કેન્સરથી મૃત્યુદર ઘટાડવો. ઉત્તરી ઇંગ્લેન્ડ. જે. મેડ. 382, ​​503–513 (2020).