SERS-basierte molekulare spektrale Serumdetektion von invasivem Lungenkrebs

Eine Operation ist die wichtigste Behandlungsmethode bei Lungenkrebs im Frühstadium. Es ist erwähnenswert, dass es erhebliche Unterschiede in der postoperativen Prognose und den chirurgischen Methoden zwischen mikroinvasivem Krebs und invasivem Krebs im Frühstadium gibt. Mikroinvasiver Lungenkrebs kann durch chirurgische Resektion ein 100-prozentiges Langzeitüberleben erreichen, ohne dass eine postoperative adjuvante Strahlentherapie erforderlich ist. Bei der Operation müssen keine Lungenlappen entfernt werden, es ist nur eine Segment- oder Keilresektion erforderlich und eine systematische Lymphknotendissektion wird nicht empfohlen. Daher ist eine genaue Vorhersage präoperativer und intraoperativer mikroinvasiver Krebserkrankungen und invasiver Krebserkrankungen in Lungenknoten für Patienten von entscheidender Bedeutung bei der Wahl chirurgischer Methoden, die den Erhalt der postoperativen Lungenfunktion und das Gesamtüberleben erheblich beeinflussen können.

Raman-Spektroskopie (RS) ist eine nicht-invasive und hochspezifische molekulare Nachweistechnik, die auf molekularer Ebene eingesetzt werden kann, um Veränderungen in Biomolekülen, die aus Proteinen, Nukleinsäuren, Lipiden und Zuckern bestehen und mit dem Tumorstoffwechsel in biologischen Proben zusammenhängen, empfindlich zu erkennen. Die auf dieser Technologie basierende oberflächenverstärkte Raman-Spektroskopie (SERS) ist eine der praktikablen Methoden für die hochempfindliche Analyse von Biomolekülen.

Im Rahmen unserer vorläufigen Forschung haben wir Serum-Raman-Spektroskopiedaten von einer Kohorte von 138 Lungenkrebspatienten im Frühstadium gesammelt. Basierend auf einem maschinellen Lernmodell haben wir ein intelligentes Raman-Diagnosesystem für mikroinvasiven Lungenkrebs im Frühstadium und invasiven Krebs entwickelt, das eine Genauigkeitsrate von 89,4 % erreichte. Um ein Höchstmaß an klinischer Evidenz zu erhalten und tatsächlich eine klinische Umsetzung zu erreichen, zielt diese prospektive, multizentrische klinische Studie darauf ab, den Einsatz dieses intelligenten Diagnosesystems für die Frühdiagnose von Lungenkrebs und die Unterscheidung zwischen mikroinvasivem Krebs und invasivem Krebs zu validieren.