Plasman metaboliat työkaluna PET-positiivisten pahanlaatuisten erottamiseksi PET-positiivisista hyvänlaatuisista kyhmyistä

PET-CT on välttämätön tekniikka keuhkosyövän vaiheessa, jossa melkein mikään keuhkovaurio ei ole havaittu, koska sen herkkyys saavuttaa 96%. PET-CT ei kuitenkaan usein syrjitä pahanlaatuista ja ei-pahoinpitelyä PET-positiivisia SPN: itä, joiden spesifisyys on vain 23%. 40-50% näistä potilaista kehotetaan toistamaan CT: nsä kolmen tai kuuden kuukauden kuluttua seuraamaan vaurioiden etenemistä, viivästyttäen selkeää ja oikeaa syöpädiagnoosia ja sitä seuraavaa hoitoa. Yli 10% potilaista, joilla ei ole metastasoitua SPN: tä PET-CT-skannauksessa, saa tarpeettoman leikkauksen tämän diagnostisen epävarmuuden vuoksi.

Näiden nykyisten haasteiden vuoksi tutkijat etsivät metaboliittien biomarkkereita, jotka sallivat hyvänlaatuisen ja pahanlaatuisen SPN: n syrjinnän. Biomarkkerit määritellään "ominaisuuksiksi, jotka mitataan objektiivisesti ja arvioidaan normaalien biologisten prosessien, patologisten prosessien tai farmakologisten vasteiden indikaattoreina terapeuttisiin interventioihin". Tämä tutkimus keskittyy metaboliapohjaisiin/metaboliittien biomarkkereihin, koska metabolinen uudelleenohjelmointi on yksi syöpäsolujen tunnusmerkeistä. Heti kun tauti syntyy, syöpäsolut ohjelmoivat uudelleen aineenvaihduntaan lisääntyneen lisääntymisnopeuden ja energiankulutuksen saavuttamiseksi. Aineenvaihdunnan muutokset johtavat muutoksiin metabolisten päätetuotteiden, metaboliittien, sekä solun sisäisen että solunulkoisen pitoisuuden pitoisuudessa. Tämä periaate mahdollistaa pahanlaatuisten SPN: ien havaitsemisen mittaamalla metaboliittipitoisuudet plasmassa.

Metaboliittien biomarkkereiden kliininen sovellettavuus tuli selväksi aiemmin julkaistusta teoksesta. Käyttämällä protonin ydinmagneettiresonanssi (1H-NMR) -pohjainen metabolia, aikaisempi tutkimusryhmämme tutkimus osoitti, että yksi plasman glutamaattianalyysi voisi lisätä PET-CT-skannauksen syrjivää spesifisyyttä 23%: sta 81 prosenttiin PeL-positiivisessa potilaspopulaatiossa. Jatkokehitystä ja optimointia tarvitaan kuitenkin edelleen kliinisen vaiheen saavuttamiseksi.

Tämä tulevaisuuden tutkimus ei vain tutkii plasman glutamaattia, vaan myös 61 ylimääräisen metaboliitin plasmatasoa. Nämä 61 ylimääräistä metaboliittia tunnistettiin plasmassa aiemmassa tutkimusryhmämme suorittamassa tutkimuksessa, joka käytti 1H-NMR: ää. Näiden metaboliittien, mukaan lukien laktaatti, asetaatti, kysteiini ja asparagiini, on jo osoitettu vaikuttavan merkittävästi pahanlaatuisiin prosesseihin. Sen lisäksi, että lisää metaboliitteja verrattuna aiemmin suoritettuun tutkimukseen, käytetään toista tekniikkaa kuin 1H-NMR. Vaikka 1H-NMR: lle on ominaista sen tuhoava ja nopea näytteen valmistelu ja kvantitatiivinen luonne, se on erittäin kallis tekniikka, jota ei yleensä ole saatavana useimmissa sairaaloissa. Koska tämän tutkimuksen tavoitteena on löytää plasman metaboliitteja, jotka voivat toimia kliinisinä biomarkkereina hyvänlaatuisten ja pahanlaatuisten SPN: ien erottamiseksi, käytetään laajemmin saatavilla olevaa tekniikkaa, jota kutsutaan korkean suorituskyvyn nestekromatografialle (HPLC).

Koska 61 kiinnostavan metaboliitin voidaan luokitella useisiin kemiallisiin luokkiin, kuten aminohappoihin ja orgaanisiin hapoihin, tarvitaan erilaisia HPLC -menetelmiä. Kun metaboliitin tunnistamiseksi ja kvantifioimiseksi sopivan menetelmän kehitetään, plasmanäytteet mitataan ja metabolitit kvantifioidaan. Vertaamalla metaboliittipitoisuuksia plasmanäytteissä, jotka ovat peräisin hyvänlaatuisella SPN: llä ja pahanlaatuisella SPN: llä, tutkijoiden tavoitteena on löytää merkittäviä eroja metaboliittipitoisuuksissa näiden kahden ryhmän välillä. Merkittävästi muuttunut metaboliitti voisi sitten toimia plasman biomarkkereina hyvänlaatuisten ja pahanlaatuisten SPN: ien erottamiseksi, mikä parantaa diagnostista tarkkuutta.