Фон
<р> на ранних стадиях рака желудка в основном протекает бессимптомно и легко могут быть легко пропущены обычными гастроскопии. В настоящее время нет никаких полезных биомаркеров для раннего выявления рака желудка, и их идентификация биомаркеров срочно требуется.
Финансирование:. Это исследование Работа выполнена при поддержке Национального фонда естественных наук Китая [номер гранта: 3097415] (URL: http://www.nsfc.gov.cn/e_nsfc/desktop/zn/0101.htm~~HEAD=pobj). Доноры не играет никакой роли в дизайн исследования, сбора и анализа данных, решение о публикации или подготовки рукописи
<р> Конкурирующие интересы:.. Авторы заявили, что не существует никаких конкурирующих интересов
Введение
<р> рак желудка является второй наиболее распространенной формой рака в Восточной Азии, и прогноз у больных раком желудка беден в результате позднего обнаружения [1], [2], [3]. На сегодняшний день, выживание рака желудка и качества жизни пациентов только значительно улучшается, если рак диагностируется рано [4]. К сожалению, менее 5% ранних случаев рака желудка обнаруживаются и диагностируется своевременно [5].
<Р> эндоскопии с последующим патологическим биопсии в настоящее время является предпочтительным методом раннего выявления рака желудка (РГВ). Однако ГКЦ часто пропущены во время гастроскопии, поскольку незначительное поражение может быть легко упустить из виду, биопсию неадекватно, или неправильно интерпретированы патологоанатомами [6], [7]. ГКЦ в значительной степени бессимптомными до начала серьезных симптомов, а также эндоскопическое исследование на основе тяжелых симптомов всегда задерживает обнаружение рака желудка. Население на основе скрининг может способствовать раннему выявлению и диагностике рака желудка. Тем не менее, как отсутствие опытных эндоскопистов и дискомфорт пациента, связанный с процедурой, уменьшить применение этого метода в качестве инструмента скрининга для ГКЦ.
<Р> Менее агрессивные и более эффективные биомаркеры необходимы для обнаружения ГКЦ по массе скрининг. Ток биомаркеры пепсиногена, карциноэмбриональный антиген (СЕА), и антигена 19-9 (CA19-9), не являются достаточными для точного прогнозирования рака желудка на ранней стадии [8], [9], [10].
<р> хорошо установлено, что метаболические нарушения происходят до значительных морфологических изменений в злокачественной ткани [11]. Значительное количество информации, касающейся метаболического состояния эпителия желудка содержится в желудочном соке. Таким образом, выделение желудочного сока может быть использован для создания диагностического теста и идентифицировать ценные и эффективные биомаркеры для EGC скрининга. В предыдущих исследованиях, мы установили анализ спектра флуоресценции желудочного сока [12], [13], [14] и определили три флуоресцентных биомаркеров (ароматические аминокислоты в желудочном соке) [15], которые могут быть использованы, чтобы отличить передовые желудка рак (АРУ) от доброкачественных заболеваний. Тем не менее, до сих пор неясно, могут ли эти биомаркеры различия между ГКЦ и доброкачественных заболеваний. Это исследование было проведено с целью проверить гипотезу о том, что желудочный сок биомаркеры имеют диагностическое значение скрининга в выявлении ГКЦ.
Заявление по этике
<р> Комитет по этике Пекинского университета здравоохранения Научный центр одобрил это научное исследование. Письменное информированное согласие было получено от всех участников, и был проведен весь клиническое исследование в соответствии с принципами, выраженными в Хельсинкской декларации.
Участники
<р> образцы желудочного сока были получены из 49 пациентов с ГКЦ (6 случаев были включены в предыдущей публикации [15]). Были 26 случаев очаговой карциномы и 23 случаев тяжелой дисплазии, которые могут быть классифицированы как ЭСК [16]. Помимо образцов желудочного сока, выделенных из больных с Г.К.Ц. образцы из 70 больных с неопухолевых заболеваний желудка (NgD), которые прошли процедуру амбулаторной эндоскопии в течение того же периода были использованы в качестве контрольной группы для сравнения. Контрольная группа состояла из 47 пациентов с хроническим поверхностным гастритом, 18 пациентов с хроническим атрофическим гастритом и 5 пациентов с язвенной болезнью. Кроме того, образцов желудочного сока случайным образом собирали из 66 пациентов с АРУ (таблица 1). Там не было никаких существенных отклонений, наблюдаемые в предварительно эндоскопических почек и функции печени испытаний завербованных предметов. Большинство завербованных больных раком желудка не был ранее поставлен диагноз, и ни один из пациентов не наблюдалось значительного недоеданием (функциональный статус Kamofsky, КПС > 90).
ароматической аминокислоты Количественное
<р> Стандартные решения и контроля качества, которые содержали эквивалентные концентрации L-тирозин, L-фенилаланин и L -триптофан (99%, Alfa Aesar, Ward Hill, MA, USA) получали при концентрациях 0,5, 1,0, 2,0, 5,0, 10,0, 15,0, 18,0 и 20,0 мкг /мл для установления калибровочных кривых. Стандарты хранили при -80 ° С. были использованы Двадцать микролитров аликвоты DDh <суб> 2O (пустой контрольный раствор) и стандартных и контроля качества образцов для установления и проверки калибровочных кривых, прежде чем опробование трех ароматических аминокислот в образцов желудочного сока. Если уровни тирозин, фенилаланин и /или триптофана были из измеренного диапазона, образцы были повторно проанализированы после того, как изменения объема впрыска (20-100 мкл). Если концентрация образца не был обнаружен после нескольких попыток анализа, он был присвоен ноль баллов.
Результаты
Клинические характеристики пациентов Количественный система Срок действия ароматических аминокислот для обнаружения АРУ и ГКЦ <бр> при анализе кривой ROC провести различие между АРУ и NGD, площадей под кривыми (AUC) для тирозин, фенилаланин, триптофан и общего белка были 0,824 [95% доверительный интервал (ДИ), 0.753-0.895, P Логистический регрессионный анализ
<р> Это исследование содержал 185 больных разделены на 3 группы:. 70 больных NgD , 66 AGC пациентов и 49 больных EGC. Там не было никаких существенных различий в частоте возникновения Helicobacter Pylori
инфекции (6 случаев) пропустили между тремя подгруппами. Возраст и пол варьировалась среди трех подгрупп ( P
= 0,049 и P
= 0,023) (таблица 1).
Общий белок в желудочном соке
<р> медиана (с 25 по 75-й процентиль) значения общего содержания белка в образцов желудочного сока были следующими: NgD, 1.5 (0.9-2.4) мг /мл; АРУ, 3,3 (2.3-5.1) мг /мл; и ГКЦ, 2,8 (1.6-3.7) мг /мл (таблица 3). Увеличение общего содержания белка наблюдалось в образцов желудочного сока из групп AGC и ГКЦ по отношению к тому, что группы NgD (тест Данна, AGC против NGD, P
&л; 0,0001; ГКЦ vs. NGD, P
≪ 0,0001) (таблица 1). Там не было никакой разницы в общем содержании белка между группой АРУ и группой РГВ (тесты Данна, P
= 0,044, что больше, чем уровень значимости 0,017) (таблица 3).
<р> Как показано на хроматограмме флуоресценции (рис 1), три ароматические аминокислоты были полностью разделены. Время удерживания для каждого из трех аминокислот, были следующими: тирозин, 8 мин; фенилаланин, 12 мин; и триптофан, 16 мин. Калибровочной кривой, линейности и рабочие диапазоны были следующими: тирозин, Y = 0.32X + 1,30, R 2 = 0,9999, 0.5-20.0 мкг /мл; фенилаланин, Y = 7.15X + 1,03, Р 2 = 0,9999, 0.5-20.0 мкг /мл; и триптофан, Y = 0.25X + 3,01, Р 2 = 0,9999, 0.5-20.0 мкг /мл. Возмещений тирозина, фенилаланина и триптофана были 100,5 ± 2,7%, 101,3 ± 3,4% и 99,6 ± 1,6%, соответственно. Точностях тирозина, фенилаланина и триптофана были 100,1 ± 0,5%, 100,0 ± 1,8% и 98,7 ± 1,5%, соответственно. Эта экспериментальная система была стабильной и надежной для количественного определения ароматических аминокислот в желудочном соке.
ароматические аминокислоты Анализ
<р> Медиана (с 25 по 75-й процентиль) значения тирозин, фенилаланин и триптофан были 3,8 (1.7-7.5) мкг /мл, 5,3 (2.3-9.9) мкг /мл и 1,0 (0.4-2.8) мкг /мл в образцах NgD; 18,3 (6.4-52.3) мкг /мл, 25,7 (11.1-76.1) мкг /мл и 4,7 (2.5-20.3) мкг /мл в образцах АРУ; и 19,4 (5.8-72.4) мкг /мл, 24,6 (11.5-73.7) мкг /мл и 8,3 (2.1-28.0) мкг /мл в образцах EGC (таблица 3). Уровни ароматических аминокислот в желудочном соке были значительно по-разному между группами NGD, АРУ и EGC (тест Крускала-Уоллиса, тирозин χ 2 = 49,847, фенилаланин χ 2 = 62,397, триптофан χ 2 = 52,846, все P
&л; 0,0001). Уровни тирозина, фенилаланина и триптофана были значительно увеличены в желудочном соке, полученной из обеих групп АРУ и ГКЦ по сравнению с таковыми из группы NgD (тест Данна, AGC против NGD, все P
&л; 0,0001; ГКЦ против NGD, все P
&л; 0,0001) (таблица 3 и Рисунок 2). После корректировки эффекта от общего содержания белка в желудочном соке, значительные ассоциации все еще существовали между ароматическими уровней аминокислот и клинического диагноза (Частичная корреляция, AGC против NGD: тирозин, R = 0,334, P <бр> &л; 0,001; фенилаланин, R = 0,257, P
&л; 0,001; и триптофан, R = 0,312, P
&л; 0,001; ГКЦ против NGD: тирозин, R = 0,378 , P
&л; 0,001; фенилаланин, R = 0,392, P
&л; 0,001; и триптофан, R = 0,380, P
&л; 0,001). Там не было никаких существенных различий в уровнях тирозин, фенилаланин и триптофан между образцами желудочного сока AGC и ГКЦ (тест Данна, P
= 0,811, P
= 0,781 и P
= 0,691, соответственно) (таблица 3). Этот результат согласуется с предыдущими результатами [15], что указывает, что никакого объединения не существует между хеликобактерной
инфекции и уровни ароматических аминокислот в желудочном соке (тест Манна-Уитни U, тирозин, P
= 0,871; фенилаланин, P
= 0,742;. триптофан, P
= 0,913)
&л; 0,001], 0,858 (95% ДИ 0.794-0.922, P
&л; 0,001), 0,818 (95% ДИ 0.747-0.889, P &
л; 0,001) и 0,803 (95% ДИ 0.728-0.878, P
&л; 0,001), соответственно (рис 3А и в таблице 4). Согласно анализу кривой ROC различать ГКЦ и NGD, в ППК для тирозин, фенилаланин, триптофан и общего белка были 0,790 (95% ДИ 0.703-0.877, P
&л; 0,001), 0,831 (95 % ДИ 0.750-0.911, P
&л; 0,001), 0,819 (95% ДИ 0.739-0.900, P
&л; 0,001) и 0,719 (95% ДИ 0.623-0.814 , P
≪ 0,001), соответственно (фигура 3В и таблица 4). Оптимизированные Пороговые значения, чтобы отличить АРУ или EGC от NGD были выбраны путем определения максимальной суммы чувствительности и специфичности из кривых ROC (таблица 4). После выбора оптимизированных значений, чувствительность, специфичность и точность необходимо проводить различие между АРУ и NGD были следующими: тирозин, 83,3%, 68,6% и 75,7%; фенилаланин, 81,8%, 75,7% и 78,7%; триптофан, 84,8%, 68,6% и 76,5%; и общее содержание белка, 75,8%, 74,3% и 75,0%. После выбора оптимизированных значений, чувствительность, специфичность и точность необходимо провести различие между ГКЦ и NGD были следующими: тирозин, 75,5%, 71,4% и 73,1%; фенилаланин, 75,5%, 81,4% и 79,0%; триптофан, 61,2%, 97,1% и 82,4%; и общее содержание белка, 59,2%, 81,4% и 72,3% (таблица 4). После выбора оптимизированных значений, представленных в нашем предыдущем исследовании [12], [15], чувствительность, специфичность и точность для обнаружения ГКЦ были следующими: тирозин, 51,0%, 94,3% и 76,5%; фенилаланин, 79,6%, 74,3% и 76,5%; триптофан, 61,2%, 94,3% и 80,7%; и общее содержание белка, 83,7%, 62,9% и 71,4%. Использование другого оптимизированного значения, мы получили аналогичные результаты. С помощью комбинации тирозин, фенилаланин и триптофан не существенно улучшить обнаружение АРУ или Г.К.Ц. из-за концентрации трех ароматических аминокислот в образцов желудочного сока были тесно связаны друг с другом (тирозин-фенилаланин, Р = 0,871; tyrosine- триптофан, R = 0,941; фенилаланин-триптофан, R = 0,840, P
&л;. 0,001 для каждого)
<р> В логистической регрессии анализа, оценивали связь между уровнями ароматических аминокислот в желудочном соке и EGC. Одномерные логистический регрессионный анализ для оценки прогнозных значений кандидатов биомаркеров для выявления ГКЦ. В этих однофакторного анализа, коэффициенты р (SE) от возраста, пола, хеликобактерной
статус, белка и повышенные уровни ароматических аминокислот в желудочном соке рассчитывались. Четыре переменные (возраст и повышенной тирозин, фенилаланин и триптофан уровней в желудочном соке) был P
&л; 0,05 и были идентифицированы с использованием множественного логистического регрессионного анализа (таблица 5). Потому что были collinearities между тирозин, фенилаланин и триптофан (все R &GТ; 0,8), мы рассмотрели взаимосвязь между уровнями тирозин, фенилаланин или триптофан и EGC в трех отдельных моделях и оценивается отрегулированные коэффициенты в каждой модели. Повышенные уровни этих ароматических аминокислот в желудочном соке были связаны с ГКЦ (тирозин: регулируется бета коэффициент 1.801, SE 0,527; фенилаланин: регулируется β коэффициент 2,555, SE 0,586; триптофан: регулируется β коэффициент 4,414, SE 0,945) (таблица 5 ). Таким образом, повышенные уровни ароматических аминокислот в желудочном соке могут быть независимыми маркерами для обнаружения ГКЦ.
Обсуждение
<р> В наших предыдущих исследованиях мы наблюдали повышенную флуоресценцию желудочного сока в AGC и определили три флуоресцентных биомаркеров для скрининга поздних стадиях рака желудка [12], [15]. Будут ли эти потенциальные биомаркеры полезны для раннего выявления рака желудка является неопределенным. В нашем исследовании, мы проверили законность использования ароматических аминокислот в желудочном соке для диагностики ГКЦ. Наши результаты показывают, что высокие уровни ароматических аминокислот присутствуют в желудочном соке у пациентов с ГКЦ по сравнению с пациентами NgD. Таким образом, высокие уровни ароматических аминокислот в желудочного сока может быть полезным для раннего выявления ГКЦ.
<Р> Из-за размера thesmall пробы, анализ мощности для испытания Крускала-Уоллиса и ROC АУК были выполнены. Насколько нам известно, формулы или процедуры для определения размера выборки, необходимой для проверки различий в местах нескольких образцов с использованием непараметрических методов гораздо сложнее [19], и никакая сила или размер выборки метод расчета в настоящее время доступна в отношении общей альтернативной гипотезы для теста Крускала-Уоллиса [20]. Lachenbruch и Клементс предположил, что тест Крускала-Уоллиса может иметь большую мощность, чем F-тест, когда распределение населения не являются нормальными. Они утверждали, что, по сравнению с F-тест, тест Крускала-Уоллиса был более устойчив к отъездов из предположения о равенстве дисперсии [21]. Таким образом, используя силу F-тест, чтобы приблизить мощность критерия Крускала-Уоллиса может предоставить бедным нижнюю границу для нормальных распределений. После преобразования ранга, непосредственными силы (1 - β ошибок) были вычислены с использованием F-тест (ANOVA), реализованные в SAS 8.1. Все приблизительных полномочий больше, чем 0,99. Таким образом, можно надежно сделать вывод, что уровни общего белка и ароматических аминокислот в желудочном соке, значительно отличаются среди NgD, АРУ и EGC. Анализ мощности для кривых ROC были выполнены с использованием программного обеспечения PASS 2008. Ни один из полномочий не было меньше, чем 0,99. Поэтому, допустимо сделать вывод, что высокие уровни ароматических аминокислот в желудочном соке могут быть ценными прогностическими AGC или ГКЦ.
<Р> расширение производства ароматических аминокислот в ГКЦ соответствует результатам для предыдущего исследования [15] и согласуется с ранними сообщениями в других злокачественных заболеваний (крови [22], легких [23], [24], [25], молочной железы [23], [24], мочевого пузыря [26], и т.д.). Мы полагаем, что следующие причины могут объяснить это явление. Во-первых, опухолевые клетки требуют достаточное количество ароматических аминокислот накапливаться в очагах рака для удовлетворения резко возросших потребностей для синтеза белка для поддержки быстрого роста. Высокая экспрессия аминокислот транспортеров (например, L-типа аминокислотного переносчика 1) в различных опухолях [27], [28], [29], [30], [31], [32], [33], [34], [35] сообщалось во многих исследованиях. Аминокислотные транспортеров могут усиливать транспорт аминокислот и накапливаются ароматические аминокислоты вблизи очагов рака. Проникновение избыточных ароматических аминокислот может значительно увеличить в желудочном соке в ГКЦ по сравнению с NGD. Во-вторых, аберрантных метаболизм в клетках рака будет предшествовать видимых изменений в желудке канцерогенеза [11]. Известно, что аномалии транспорта аминокислот и метаболизма в раковой области часто встречаются в ранней стадии рака желудка. Желудочный сок, который генерируется эпителий желудка, содержит значительное количество информации о метаболическом состоянии эпителия. Таким образом, информация, полученная из анализа желудочного сока, может быть полезным при отделении биомаркеров для ранней диагностики рака желудка. И, наконец, матричные металлопротеиназы (ММР), которые являются ферменты, которые разрушают внеклеточный матрикс и базальную мембрану, играют роль в ранней фазе tumourigenesis [36], [37], [38], [39], [40]. Избыточная экспрессия и активность ММР ускоряет деградацию внеклеточного матрикса и базальной мембраны. Разложение матрицы порождает ароматические аминокислоты в желудочном соке, окружающей клетки опухоли. Кроме того, кровь ароматические аминокислоты могут легко проникать через поврежденную базальную мембрану и эпителий карцинома очагов и повышения уровня аминокислот в желудочном соке. Эти причины могут объяснить значительное улучшение ароматических аминокислот в желудочном соке у пациентов ГКЦ.
<Р> на ранней стадии рака желудка имеет несколько симптомов и может быть легко пропущена обычной эндоскопии [6], [41]. Эти проблемы снижают скорость раннего выявления и эффективного лечения рака желудка. Аномальные уровни ароматических аминокислот в желудочном соке, могут быть использованы для мониторинга возникновения нарушения обмена веществ аминокислот и выявить ранние злокачественные преобразования, которые происходят в желудке. Следует отметить, что наши данные показывают, что уровни ароматических аминокислот в желудочном соке может отличить EGC от гастрита. Этот вывод представляет возможность того, что эти биомаркеры могут быть использованы для массового скрининга рака желудка на ранней стадии. Измерение ароматических уровней аминокислот в образцов желудочного сока может быть эффективным, экономичным, быстрым и удобным способом для обнаружения AGC или EGC в популяции.
<Р> Несмотря на то, ароматические аминокислоты могут быть перспективными биомаркеров для ГКЦ, там все еще недостатки, связанные с этим подходом. Использование менее инвазивных процедур было бы полезно для целей скрининга. Желудочные соки в нашем исследовании отсасывали при эндоскопии, что в значительной степени ограничивает применимость оценки желудочного сока биомаркеров для обнаружения ГКЦ. Для увеличения потенциального применения этого открытия, не эндоскопические средства могут быть введены для отбора проб желудочного сока. Внутрижелудочный капсула [42], [43], [44] является длиной 45-50 см из нейлоновой нити соединены с капсула содержала фильтровальной бумаги. Капсула может сделать желудочного сока выборки более приемлемым, безболезненно и удобно для пациентов по сравнению с желудочным соком коллекции с помощью эндоскопии. Уровни ароматических аминокислот в желудочном соке может быть под влиянием жидкости и пищи, потребляемой пациентом. Таким образом, полный пост у пациентов с плохим моторики желудка имеет важное значение для повышения точности биомаркеров анализов и обнаружения рака желудка. Поскольку размер выборки в данном исследовании невелика, требуются более масштабные исследования, чтобы определить, является ли ароматические аминокислоты в желудочном соке может помочь в скрининг на ранней стадии рака желудка. Кроме того, дальнейшие исследования будут определять оптимизированные граничные значения для каждого маркера. После того, как диагностические значения скрининга идентифицированы, новые методы (такие как масс-спектрометрии) может позволить простое, быстрое и высокой пропускной способностью обнаружения ароматических аминокислот в желудочном соке.
<Р> В заключение, значительно повышенные уровни ароматических аминокислоты были обнаружены в желудочном соке у пациентов с поздней стадии или на ранней стадии рака желудка по сравнению с группой NgD. Анализ ароматических аминокислот может быть эффективным методом раннего выявления рака желудка. Если подтверждено в масштабном исследовании, ароматические аминокислоты в желудочном соке было бы полезно в качестве биомаркеров для скрининга EGC в общей популяции.
Выражение признательности
<р> Авторы хотели бы поблагодарить Qiuming Гэн , Shigang Дин Qinqin Тао, Лу Цзинцзин, Ян Дэн и все коллеги в эндоскопии залах Пекинского университета третьего больницы за их помощь в желудочном сбора сока.
Риск рака пищевода можно снизить с помощью эзомепразола и аспирина в низких дозах.
Согласно результатам исследования фазы III, представленным на Ежегодном собрании ASCO 2018 г., Два простых безрецептурных лекарства - эзомепразол в высоких дозах и аспирин в низких дозах при регулярно
Исследование с участием близнецов показывает, что симптомы COVID-19 имеют генетический вклад
Новое исследование опубликовано на сервере препринтов medRxiv из Королевского колледжа, Лондон, предполагает, что генетический состав человека может повлиять на то, насколько человек может пострадат
Люди против вирусов - сможем ли мы избежать исчезновения в ближайшем будущем?
Эксперт утверждает, что антропогенные изменения окружающей среды могут привести к появлению болезнетворных микроорганизмов, не только извне, но и из нашего собственного микробиома, которые могут проло
