SERS-pohjainen seerumin invasiivisen keuhkosyövän molekyylispektritunnistus

Leikkaus on varhaisen keuhkosyövän tärkein hoitomuoto. On syytä huomata, että mikroinvasiivisen syövän ja varhaisen vaiheen invasiivisen syövän välillä on merkittäviä eroja postoperatiivisessa ennusteessa ja leikkausmenetelmissä. Mikroinvasiivinen keuhkosyöpä voi saavuttaa 100 % pitkän aikavälin eloonjäämisen kirurgisella resektiolla ilman, että tarvitaan postoperatiivista adjuvanttisädehoitoa. Keuhkolohkoja ei tarvitse poistaa leikkauksen aikana, tarvitaan vain segmentaalinen tai kiilaresektio, eikä systemaattista imusolmukkeiden dissektiota suositella. Siksi tarkka preoperatiivisen ja intraoperatiivisen mikroinvasiivisen syövän ja invasiivisen syövän ennustaminen keuhkokyhmyissä on ratkaisevan tärkeää, jotta potilaat valitsevat kirurgiset menetelmät, jotka voivat merkittävästi vaikuttaa leikkauksen jälkeiseen keuhkojen toiminnan säilymiseen ja kokonaiseloonjäämiseen.

Raman-spektroskopia (RS), ei-invasiivinen ja erittäin spesifinen molekyylin havaitsemistekniikka, voidaan saada molekyylitasolla havaitsemaan herkästi muutoksia biomolekyyleissä, jotka koostuvat proteiineista, nukleiinihapoista, lipideistä ja sokereista, jotka liittyvät kasvaimen aineenvaihduntaan biologisissa näytteissä. Tähän teknologiaan perustuva pintatehostettu Raman-spektroskopia (SERS) on yksi käyttökelpoisista menetelmistä korkean herkkyyden biomolekyylianalyysiin.

Keräsimme alustavassa tutkimuksessamme seerumin Raman-spektroskopiatiedot 138 varhaisen keuhkosyöpäpotilaan kohortista. Koneoppimismallin perusteella rakensimme varhaisen keuhkojen mikroinvasiivisen syövän ja invasiivisen syövän Raman älykkään diagnoosijärjestelmän, jonka tarkkuus oli 89,4 %. Saadakseen korkeimman tason kliinisiä todisteita ja saavuttaakseen todella kliinisen käännöksen tämän tulevan monikeskustutkimuksen tavoitteena on validoida tämän älykkään diagnoosijärjestelmän käyttö keuhkosyövän varhaisessa diagnosoinnissa ja mikroinvasiivisen syövän ja invasiivisen syövän erottelussa.