Haimasyövän varhainen diagnoosi multimodaalisten immunologisten allekirjoitusten salauksen avulla

Haiman duktaalinen adenokarsinooma (PDAC) on yksi aggressiivisimmista syövistä ja tällä hetkellä seitsemänneksi suurin syöpään liittyvien kuolemien syy Kiinassa. Varhaisen PDAC:n epäspesifiset oireet ovat yksi merkittävimmistä syistä sen alhaiseen viiden vuoden eloonjäämisasteeseen. Lisäksi PDAC:sta puuttuu erittäin herkkiä ja spesifisiä biomarkkereita varhaista havaitsemista ja ehkäisevää seulontaa varten. Useimmissa pitkälle edenneissä PDAC-tapauksissa patologinen varmistus vaatii usein invasiivisilla toimenpiteillä saatuja kudosbiopsioita, ja kasvainsolujen niukkuuden vuoksi näissä biopsioissa patologia voi olla epäselvä jopa 20 %:ssa tapauksista. Toisaalta PDAC:lle ei tällä hetkellä ole tehokkaita ja kohdennettuja hoitoja, ja kirurginen resektio on ainoa käytettävissä oleva vaihtoehto. Tämä koskee kuitenkin vain pientä osaa varhaisen vaiheen PDAC-potilaista, koska yli 80 prosentilla PDAC-potilaista diagnosoidaan etämetastaasi alkudiagnoosissa, jolloin vain adjuvanttihoito on mahdollista.

Varhainen diagnoosi ja PDAC:n havaitseminen voivat parantaa merkittävästi potilaan ennustetta. Tähän mennessä ainoa diagnostinen biomarkkeri PDAC:lle on seerumin hiilihydraattiantigeeni199 (CA199) -tasot, jotka eivät ole diagnostisia eivätkä spesifisiä. Korkeat CA199-tasot ovat harvinaisia ​​varhaisessa PDAC:ssa, mutta yleisimpiä myöhäisen vaiheen PDAC:ssa. Lisäksi kohonneita CA199-tasoja havaitaan usein erilaisissa hyvänlaatuisissa ja pahanlaatuisissa sairauksissa, mukaan lukien haimatulehdus, kolestaasi ja syöpä. Lisäksi seulontarajoitusten vuoksi kuvantamismenetelmät, kuten tietokonetomografia (CT), magneettikuvaus (MRI) ja endoskooppinen ultraääni (EUS), eivät riitä PDAC:n varhaiseen havaitsemiseen.

Ihannetapauksessa tutkijat pyrkivät saamaan ei-invasiivisia, luotettavia ja toistettavia biologisia markkereita, joilla on kliininen potentiaali varhaiseen syövän diagnosointiin. Varhaiset tutkimukset ovat tunnistaneet kiertävän kasvain-DNA:n (ctDNA), kiertävät kasvainsolut (CTC), ekstrasellulaariset rakkulat (EV), plasman proteomiikan ja kiertävät kasvainsolut (CTC:t) lupaaviksi reaaliaikaisiksi ja etätyökaluiksi tähän tarkoitukseen. Verrattuna muihin kiinteisiin kasvaimiin, erityisesti keuhko- ja rintasyöpään, jotkin näistä kiertävistä biomarkkereista ovat tulleet kliiniseen käytäntöön, kun taas verestä peräisin olevia biomarkkereita PDAC-diagnoosissa tai -seurannassa on hyvin vähän (pois lukien CA199), ja CA199 on suurelta osin alikehittynyt muihin kasvaimiin verrattuna. Yksi esimerkki on EpCAM:n (Epithelial cell Adhesion Molecule) ja sytokeratiinin käyttö CellSearch-järjestelmän diagnostiikassa, FDA:n (Food and Drug Administration) hyväksymä menetelmä metastaattisten rinta-, paksusuolen- ja eturauhassyöpien diagnosoimiseksi, joka arvioitiin PDAC-diagnoosin suhteen. tarkkuus 11-78,5%, mikä osoittaa suurta vaihtelua PDAC-tunnistusnopeuksissa. Muilla PDAC-diagnoosin molekyyliominaisuuksilla, mukaan lukien KRAS-mutaatiot CTC:issä, miRNA EV:ssä ja heparaanisulfaattiproteoglykaani glypikaani 1 (GPC1) ekstrasellulaarisissa vesikkeleissä, valitettavasti osoittavat merkittäviä eroja herkkyydessä ja ennustavassa suorituskyvyssä eri tutkimuksissa, erityisesti kasvaimen ja CTC-tilan välillä. . Eräässä tutkimuksessa havaittiin, että 97 %:lla potilaista, joilla oli mutatoitunutta KRAS-solua kantavia kasvaimia, vain 18 %:lla CTC-soluista oli villityypin KRAS-alleeli, jopa metastaattisista kasvaimista. Siksi CTC:n rikastamiseen ja tunnistamiseen, ctDNA:n eristämiseen jne. liittyvien geneettisten rajoitusten vuoksi yhden biomarkkerin käyttö voi kaapata vain osittaisia ​​kasvaimen biologisia ominaisuuksia, mikä johtaa alhaiseen konsistenssiin ja vääriin negatiivisiin tuloksiin. Kun otetaan huomioon PDAC:n varhaisen diagnosoinnin haasteet, on välttämätöntä kehittää yksi tai useampi uusi biologinen markkeri varhaista PDAC-diagnoosia varten, jotta saadaan selville enemmän mahdollisia primääristen ja metastaattisten kasvainten biologisia ominaisuuksia.

Immuunijärjestelmä on erittäin tärkeä puolustusjärjestelmä ihmiskehossa. Spesifisten ja epäspesifisten biologisten prosessien avulla immuunijärjestelmä pystyy havaitsemaan erilaisia ​​taudinaiheuttajia ja haitallisia aineita viruksista loisiin ja erottamaan ne kehon terveistä soluista ja kudoksista normaaleissa olosuhteissa. Siksi immuunijärjestelmän ja yksilön yleisen terveyden välillä on läheinen yhteys. Tuumorien kehittyminen pysyy immuunijärjestelmän jatkuvassa valvonnassa, ja taudin alkuvaiheessa immuunijärjestelmä reagoi ja immuuniominaisuudet muuttuvat. Kliinisten oireiden ilmaantuminen kuitenkin viittaa siihen, että immuunijärjestelmä kamppailee haitallisten aineiden läsnäolon voittamiseksi, ja tässä vaiheessa tauti on edennyt jo keski- tai myöhäiseen vaiheeseen. Perustamalla laajamittainen varhaisen haimasyövän kliininen kohortti, keräämällä korkealaatuista multimodaalista immuunijärjestelmää yksilöiltä ja integroimalla huippuluokan tekoälymalleja, on mahdollista dekoodata yksittäisiä immuuniominaisuuksia ja kehittää varhaisia ​​diagnostisia tekniikoita haimasyövän pohjalta. immuunitilan ja vastesignaalien sieppaamiseen. Tämä lähestymistapa voi auttaa tunnistamaan haimasyövän varhaiset riskitekijät analysoimalla epänormaalit immuunivasteet ennen taudin etenemistä, mikä mahdollistaa haimasyövän varhaisen diagnoosin.