Выявить рак желудка можно по девяти биомаркерам из сухих пятен крови
В поисках альтернативы эндоскопической диагностике рака желудка китайские ученые совместили технологию сухих пятен крови с масс-спектрометрическим анализом. Они проверили 93 параметра в сухих пятнах крови пациентов и здоровых контролей и выявили девять метаболитов и соотношений метаболитов, которые потенциально можно использовать для диагностики.
Рак желудка — сложное многофакторное заболевание, которое начинается с гастрита, вызванного Helicobacter pylori. Его развитие часто описывается как постепенный переход от гастрита к предраковым поражениям и самому раку. Симптомы рака желудка проявляются относительно поздно — именно с этим связано большее число смертей от этого заболевания. Наиболее чувствительным методом для ранней диагностики опухоли является эндоскопия, однако она связана с риском осложнений и дискомфортом для пациента. При этом известные на сегодня циркулирующие биомаркеры рака желудка недостаточно чувствительны. В поисках решения этой проблемы китайские ученые применили прямую инфузионную масс-спектрометрию к сухим пятнам крови пациентов с раком и здоровых контролей, определили профили метаболитов и выбрали молекулы для надежной панели биомаркеров.
В исследовании приняли участие 349 человек, из них 183 были здоровы и у 166 был диагностирован рак желудка. Участников разделили на тренировочную и тестовую когорты. Для анализа отбирали 3–5 капель крови из пальца по методу сухих пятен. Из пятен крови экстрагировали метаболиты и проводили масс-спектрометрический анализ.
Анализ охватил 93 переменных, в том числе концентрации 23 аминокислот, 26 карнитинов/ацилкарнитинов, их производных, а также отношения концентраций метаболитов. После статистической обработки результатов ученые выделили 23 переменных, значения которых сильно различались в контрольной группе и группе рака. Ученые сопоставили эти переменные с базой данных MetaboAnalyst 5.0 и выяснили, что при раке желудка нарушаются восемь метаболических путей, например, цикл мочевины, малат-аспартатный челночный механизм, бета-окисление жирных кислот с очень длинными цепями и другие.
Следующий раунд обработки данных выявил девять из 23 переменных, на основе которых ученые построили диагностическую модель: аланин, аргинин, глицин, орнитин, отношение тирозина к цитрулину, отношение валина к фенилаланину, гидроксибутилкарнитин, отношение изовалерилкарнитина к пропионилкарнитину, декадиеноилкарнитин. Модель проверили на тренировочной когорте, затем на кросс-валидационной когорте, составленной из десяти групп, случайным образом выделенных из тренировочной когорты, и, наконец, на тестовой когорте. Значение AUC составило 0,94 и 0,93 для кросс-валидационной и тестовой когорт, соответственно. Чувствительность и специфичность была равна 0,88 и 0,90 для кросс-валидационной когорты и 0,95 и 0,86 для тестовой.
Авторы считают эти показатели удовлетворительными. Они отмечают, что новую панель биомаркеров необходимо валидировать на большой выборке, но в целом ее можно считать потенциальным инструментом для раннего выявления рака желудка.
Источник
Xue Wu, et al. Metabolite biomarker discovery for human gastric cancer using dried blood spot mass spectrometry metabolomic approach. // Scientific Reports, Published: 27 August 2022; DOI: 10.1038/s41598-022-19061-3