Abstract
Bakgrunn og Mål
Å identifisere og validere N-sukker biomarkører i magekreft (GC ) og for å belyse deres underliggende molekylære virkningsmekanisme.
Metoder
i alt 347 personer, inkludert pasienter med GC (magekreft) eller atrofisk gastritt og friske kontroller, ble tilfeldig delt inn i en treningsgruppe (n = 287) og en retrospektiv valideringsgruppe (n = 60). Serum N-glykan profilering ble oppnådd med DNA sequencer-assistert /fluorophore assistert karbohydrat elektroforese (DSA-FACE). To diagnostiske modeller ble bygget basert på N-sukker profiler ved hjelp av logis trinnvis regresjon. Den diagnostiske utførelsen av hver modell ble vurdert i retrospektiv, prospektiv (n = 60), og oppfølging (n = 40) kohorter. Lektin-blotting ble utført for å bestemme total kjerne-fucosylation, og ekspresjon av gener som er involvert i kjerne-fucosylation i GC ble analysert ved revers transkriptase-polymerase kjedereaksjon.
Resultatene
identifisert minst 9 N-sukker strukturer (topper) og nivåene av kjerne fucose rester~~POS=HEADCOMP og fucosyltransferase ble betydelig redusert i GC. To diagnostiske modeller, utpekt GCglycoA og GCglycoB, ble konstruert for å skille GC fra kontroll og atrofisk gastritt. Arealene under mottaker drift karakteristiske (ROC) kurver (AUC) for både GCglycoA og GCglycoB var høyere enn for CEA, CA19-9, CA125 og CA72-4. Sammenlignet med CEA, CA19-9, CA125 og CA72-4, følsomheten av GCglycoA økt 29,66%, 37,28%, 56,78% og 61,86%, henholdsvis, og den økte nøyaktighet 10,62%, 16,82%, 25,67% og 28,76%, henholdsvis . For GCglycoB, økt følsomhet 27,97%, 35,59%, 55,09% og 60,17% og nøyaktigheten økte 21,26%, 24,64%, 31,40% og 34,30% sammenlignet med CEA, CA19-9, CA125 og CA72-4, henholdsvis. Etter kurativ kirurgi, kjerne fucosylated peak (topp 3), og den totale kjerne fucosylated N-glykaner (sumfuc) ble reversert.
Konklusjoner
Resultatene indikerte at de diagnostiske modeller basert på N- sukker markører er verdifulle og ikke-invasive alternativer for å identifisere GC. Vi konkluderte med at redusert kjerne-fucosylation i både vev og serum fra GC pasienter kan skyldes redusert uttrykk for fucosyltransferase
Citation. Liu L, Yan B, Huang J, Gu Q, Wang L, Fang M, et al. (2013) The Identifisering og karakterisering av nye N-glykan-baserte biomarkører i magekreft. PLoS ONE 8 (10): e77821. doi: 10,1371 /journal.pone.0077821
Redaktør: Rakesh K. Srivastava, The University of Kansas Medical Center, USA
mottatt: May 14, 2013; Godkjent: 04.09.2013; Publisert: 17 oktober 2013
Copyright: © 2013 Liu et al. Dette er en åpen-tilgang artikkelen distribueres under betingelsene i Creative Commons Attribution License, som tillater ubegrenset bruk, distribusjon og reproduksjon i ethvert medium, forutsatt den opprinnelige forfatteren og kilden krediteres
Finansiering:. Dette arbeidet ble støttet av Natural Science Foundation National of China (Grants 81102693 og 81102565). Finansiører hadde ingen rolle i studiedesign, datainnsamling og analyse, beslutning om å publisere, eller utarbeidelse av manuskriptet
Konkurrerende interesser:.. Forfatterne har erklært at ingen konkurrerende interesser eksisterer
Innledning
Magekreft kreft~~POS=HEADCOMP (GC) er den fjerde vanligste kreftsykdommen og den tredje største årsaken til kreft-relaterte dødsfall, med en forekomst på cirka 930 000; årlig, er det ansvarlig for over 700 000 dødsfall på verdensbasis, og fem års overlevelse er 20-30% [1]. For pasienter med GC, er overlevelse diktert av den patologiske stadium av sykdommen på diagnosetidspunktet. Dessverre er de vanligste symptomer på GC er ikke spesifikke for sykdommen, og tidlig stadium GC må ikke forårsake merkbare symptomer. Til tross for økende kunnskap om de molekylære mekanismene som regulerer malign transformasjon og metastasering, har den totale overlevelsen av pasienter med GC ikke vesentlig forbedret. Flere molekyler har blitt anbefalt som GC biomarkører, inkludert carcinoembryonic antigen (CEA) for postoperativ overvåking, karbohydrat antigen 19-9 (CA19-9), karbohydrater antigen 125 (ca125) og karbohydrater antigen 72-4 (CA72-4) [2- 6]. Imidlertid har ingen av disse tumor markører demonstreres tilstrekkelig sensitivitet eller spesifisitet for diagnostisering av GC på et tidlig stadium. Alternativt øker gastroskopi frekvensen av definitive diagnoser, men den diagnostiske verdien av gastroskopi er begrenset av kostnader, risiko og ulempe. Det er derfor et stort behov for utvikling av ikke-invasive biomarkører som muliggjør tidlig påvisning av GC.
Økende bevis tyder på endring av N-koblede sukker kan betraktes som en potensiell biomarkører for diagnostisering kreft. Tidligere undersøkelser observert noen signifikante endringer av N-bundne glykan i ulike kreftformer og kreftcellelinjer som inkluderer bukspyttkjertelkreft, brystkreft, prostatakreft, kreft i eggstokkene og leverkreft [7-11]. Ytterligere analyse i GC også avdekket at fritt komplekstype N-glykaner akkumulert i MKN7 og MKN45 cellelinjer [12]. Men svingningene og variasjonen av N-koblede sukker i GC pasienter er fortsatt i stor grad ukjent.
I våre tidligere studier med DNA sequencer-assistert /fluorophore assistert kapillær elektroforese (DSA-FACE), vi viste at en forgrening α-1,3-fucosylated triantennary glykan og en dobbeltantenneformede sukker var svært spesifikke og sensitive kandidat HCC biomarkører [13]. I denne studien, benyttet vi DSA-FACE retrospektivt profil serum N-glykaner i prøver fra pasienter med GC eller atrofisk gastritt og fra friske individer. Vi kjennetegnes de identifiserte GC N-sukker markører med mottaker opererer karakteristiske (ROC) kurver og validert markørene i prospektive og oppfølging kohorter. Vårt mål var å identifisere en lovende biomarkør for å forutsi og detektere GC med forbedret spesifisitet og sensitivitet
Materialer og metoder
1,1. Retrospektiv kohort
Studien protokollen ble godkjent av den kinesiske Ethics Committee for Human Resources i Second Military Medical University. Skriftlig informert samtykke er innhentet fra pasienter og friske kontroller.
I alt 247 pasienter med GC (n = 138) eller atrofisk gastritt (n = 109) ble rekruttert mellom 2010 og 2012. De diagnoser for alle de inkluderte pasientene ble histopathologically bekreftet av 2 patologer på Changhai Hospital, Second Military Medical University (Shanghai, Kina). I kontrollgruppen, ble 128 alders- og kjønnstilpassede friske frivillige (sykdomsfrie) innrullert i den samme tidsperioden. Gjennomsnittlig alder og kjønnsfordeling ble matchet i 3 grupper. Et sammendrag av pasientens data er gitt i tabell 1. GC pasienter som fikk preoperativ strålebehandling, cellegift, eller kjemoradioterapi ble ekskludert fra studien.
Mean ± SD eller Nei (%)
Karakteristisk
Control (n = 128)
atrofisk gastritt (n = 109)
GC (n = 138)
Age, y50.10 ± 5.9552.11 ± 6.2951.01 ± 6.01Men75 (58.59) 60 ( 55,05) 70 (50,72) CEA-positive 5 (3,91) 23 (21,10) 62 (44,93) CA19-9-positive 11 (8,59) 20 (18,35) 53 (38,41) CA125-positiv 7 (5,47) 10 (9,17) 28 (20,29) CA72-4-positive 8 (6,25) 12 (11.01) 22 (15,94) TNM stageI22 (15,94) II28 (20,29) III63 (45.65) IV25 (18.12) Tabell 1. Karakteristika for treningsgruppen.
Forkortelser : GC, magekreft; SD, standardavvik. CSV Last ned CSV
Totalt 60 pasienter (20 i hver gruppe) ble tilfeldig valgt fra de 3 gruppene som er beskrevet ovenfor for retrospektiv verifisering; de gjenværende pasienter (n = 315) var inkludert i treningssett for å konstruere diagnostiske modell. I løpet av de 2 årene av studien ble 40 av de 138 pasientene med GC i treningsgruppen overvåkes før og etter kurativ kirurgi, basert på tilgjengelighet. Treningen gruppe inkluderte 118 pasienter med GC, 89 pasienter med atrofisk gastritt, og 108 friske kontroller.
Laboratory og kliniske data for alle deltakerne ble innhentet fra kliniske medisinske journaler, patologi rapporter og personlige intervjuer. De innsamlede data inkludert kjønn, alder og magekreft funksjoner (for eksempel svulst beliggenhet, histologisk grad, dybden av invasjonen, og lymfeknutemetastase). Serumprøver ble tatt før kirurgiske reseksjoner; Disse prøver ble samlet inn fra helt blod ved hjelp av en standard protokoll, sentrifugert ved 10.000 g i 20 minutter, og lagret ved -80 ° C. Sykdomsprogresjon i GC pasienter ble klassifisert i henhold til den syvende utgaven av The American Joint Committee [14]: 20 pasienter (16,95%) hadde stadium I sykdom, 25 (21,17%) hadde stadium II sykdom, 54 (45.76%) hadde scenen III sykdom, og 19 (16.10%) hadde stadium IV sykdom
1,2. prospektiv kohort
for å evaluere prediktiv verdi av modellene etablert i retrospektiv studie beskrevet ovenfor, vi prospektivt undersøkt en ekstra kohort (n = 60) av pasientene med GC (n = 20) eller atrofisk gastritt (n = 20) og friske individer (n = 20) fra mai 2012 til november 2012 på samme sykehus. Prosedyrene og strategier var de samme som de som er beskrevet ovenfor
1,3. Vevsprøver
Vevsprøver ble oppnådd fra 20 de 138 pasientene GC; 2 skiver, en tumor og en prøve tilstøtende vev, ble tatt. Vevsprøver (ca. 1 cm
3) ble umiddelbart frosset ved -80 ° C og utsatt for revers transkriptase-polymerasekjedereaksjon (RT-PCR) og lectin-blotting. Alle vev ble brukt i samsvar med Institutional Review Board forskrift av Second Military Medical University
1.4. Rutinemessig påvisning av tumormarkører
Rutine svulst markør ble utført ved bruk av standard metoder og reagenser . CEA og CA19-9 nivåer ble bestemt på et Abbott I2000, og CA72-4 og CA125 nivåene ble målt ved hjelp av en Roche Cobas E601. De cut-off nivå som er anbefalt av produsenten for CEA, CA19-9, CA125 og CA72-4 var 5,0 mg /L, 39 U /L, 40 U /ml og 9,8 U /ml, henholdsvis. Analysene ble utført ved Institutt for laboratoriemedisin, Changhai Hospital, Second Military Medical University, Shanghai
1,5. Serum protein N-Glycan profilering
Serum protein N-sukker Analysene ble utført som tidligere beskrevet [13]. Kort sagt ble de N-glykaner i 2 ul av serum frigjort fra proteiner med peptid-N-glykosidase F (PNGase F) (New England Biolabs, Boston, MA) merket med 8-aminonaphtalene-1,3,6-trisulphonic syre (Invitrogen, Carlsbad, California). Sialinsyren ble fjernet ved hjelp av
Arthrobacter ureafaciens
sialidase (Roche Bioscience, Palo Alto, CA), og de behandlede prøvene ble analysert ved hjelp av DSA-FACE teknologi på en kapillær elektroforese basert ABI3130 Genetic Analyzer (Applied Biosystems, Foster City , CA). De 9 høyeste toppene som ble oppdaget i alle prøvene (regnskap for 90% av de totale serum N-glykaner) ble analysert ved hjelp GeneMapper (Applied Biosystems). Hver N-glykan strukturen ble beskrevet numerisk ved å normalisere sin høyde til summen av høydene av alle toppene, og vi analysert disse dataene ved hjelp av SPSS 18.0 statistisk programvare (SPSS Inc., Chicago, IL).
1,6 : Tissue proteinekstraksjon og lectin blotting
vevene ble homogenisert ved bruk av en morter og pistill og resuspendert i lyseringsbuffer inneholdende en protease inhibitor cocktail (Roche Diagnostics, Meylan, Frankrike). Den ulyserte fraksjonen ble fjernet ved sentrifugering (to ganger ved 12000xg i 10 minutter ved 4 ° C). Konsentrasjonen av oppløselig protein ble bestemt ved anvendelse av BioRad-analysen (BioRad, Marnes-la-Coquette, Frankrike), og prøvene ble lagret ved -80 ° C.
I alt 25 ug av serum protein eller 50 ug protein ekstrahert fra frosset vev ble separert ved 10% natriumdodecylsulfat-polyakrylamid-gel-elektroforese. Gelene ble farget med CBB G250, eller proteinene i gelen ble overført til en nitrocellulosemembran (Whatman /Schleicher C, cytidine; G, guanosin; T, tymidin; Fut8, fucosyltransferase; BNP-Tr, guanosine difosfat-fucose transporter CSV ned CSV
cDNA ble forsterket i en Applied Biosystems 7300 Real-Time PCR-maskin i et totalt reaksjonsvolum på 20 ul som inneholdt 10 ul 2X Rask SYBR Grønn Master Mix (Applied Biosystems, omfatter Fast-start Taq DNA-polymerase-reaksjonsbuffer), den deoksynukleotidtrifosfat blanding (inkludert deoksyuridin trifosfat, SYBR grønn i fargestoff, og MgCl2), og 2 ul av primerne for hvert gen (til en sluttkonsentrasjon på 0,5 μΜ hver) . Hver reaksjon ble utført i tre eksemplarer. PCR-sykling Betingelsene var som følger: denaturering ved 95 ° C i 5 minutter etterfulgt av 40 sykluser av 95 ° C i 15 sekunder, 59 ° C eller 55 ° C i 15 sekunder og 72 ° C i 45 sekunder
.
relative ekspresjon av α-1,6-fucosyltransferase (Fut8) og guanosin-difosfat (GDP) -fucose transporter (GDP-Fuc-Tr) i hver prøve ble normalisert til ekspresjon av GAPDH husholdningsgenet ved å subtrahere terskelen syklus (Ct) verdien av GAPDH seg fra Fut8 eller BNP-Tr (ΔCt). Den ganger forskjell ble beregnet ved å subtrahere ΔCt av testprøven fra den for kontrollprøven for å oppnå den ΔΔCt og deretter ble 2 ^ -ΔΔCt. Terskelsykkel verdier utover 40 sykluser ble vurdert under den påvisbare nivå. Smelte kurver ble oppnådd for hver reaksjon for å garantere at et enkelt produkt ble amplifisert
1,8. Statistisk analyse
Alle de kvantitative variabler ble uttrykt som gjennomsnitt ± standardavvik, med mindre annet er angitt. De kvantitative variabler ble sammenlignet ved bruk av Student t-test, variansanalyser, eller ikke-parametriske tester. Pearsons korrelasjonskoeffisienter og tilhørende sannsynligheter (P) ble brukt for å vurdere sammenhenger mellom parametre; Spearmans korrelasjonskoeffisienter ble beregnet for ordens kategoriske variabler. Nye sukker biomarkører ble identifisert og karakterisert basert på en fremtids trinnvis logistisk regresjonsanalyse. Den diagnostiske ytelsen til enkelte biomarkører og av de diagnostiske modellene ble evaluert med ROC kurven analyse. Følsomhet, spesifisitet, positiv prediktiv verdi (PPV), negativ prediktiv verdi (NPV), og nøyaktighet ble beregnet ved hjelp av optimale cutoff verdier som er valgt ROC kurver. Alle de rapporterte P-verdiene er 2-tailed, og P-verdiene 0,05 ble ansett som statistisk signifikant. De statistiske analysene ble utført ved hjelp av SPSS 18.0 for Windows (SPSS Inc.)
Resultater
2.1. Ulike N-Glycan profiler hos pasienter med GC eller atrofisk gastritt og i friske kontroller
Ved hjelp av DSA-FACE teknologi, undersøkte vi de N-sukkerprofiler hos pasienter med GC (n = 118) eller atrofisk gastritt (n = 89) og hos friske individer (n = 108). Vi kvantifiseres og statistisk sammen toppene i 3 grupper. Minst 9 N-glykan strukturer (topper) ble identifisert i alle prøvene (figur 1).
Minst 9 topper kan identifiseres. Toppene 1, 2, 5 og 9 økte (røde piler), og toppene 3, 6 og 7 ble redusert (grønne piler) i gastrisk karsinom, sammenlignet med normale kontroller. Strukturene til N-sukkertopper er vist nedenfor diagrammet. De åpne sirklene viser b bundet galaktose; trekantene, a /b-1,3 /6-bundet fukose; og de solide sirkler, a /b bundet mannose.
Callewaert et al og Liu et al tidligere utgitt en strukturell analyse av disse N-glykaner [15,16]. Den gjennomsnittlige relative overflod av disse N-glykan strukturer er presentert i tabell 3. overflod av strukturene i toppene 1, 2, 3, 5, 6, 7 og 9 var signifikant forskjellig i GC, atrofisk gastritt og frisk kontroll grupper, noe som indikerer at forskjellige N-glykan mønstre eksisterte under forskjellige patofysiologiske tilstander. Sammenlignet med friske kontrollgruppen, topper 1, 2, 5 og 9 ble øket (P 0,05) og toppene 3, 6 og 7 ble redusert i GC-gruppen (P 0,001). Overflod av strukturene i toppene 3, 5, 6, 7 og 9 var signifikant forskjellig i GC-gruppen sammenlignet med atrofisk gastritt gruppen (figur 2).
Midler ± SD
Variabel
Control (n = 128)
atrofisk gastritt (n = 108)
GC (n = 138)
F
P
Age, y
a50.10 ± 5.9552.11 ± 6.2951.01 ± 6.010.270.766Peak en
a6.96 ± 1.677.64 ± 2.028.20 ± 2.7510.09 0.001Peak 2
a1.09 ± 0.341.20 ± 0.381.31 ± 0.493.120.045Peak 3
a6.28 ± 1.636.47 ± 1.385.76 ± 1.2810.48 0.001Peak 4
a5.76 ± 0.935.61 ± 0.815.75 ± 0.821.120.327Peak 5
a40.02 ± 3.7539.60 ± 3.7642.16 ± 4.3314.94 0.001Peak 6
a21.40 ± 2.6120.51 ± 2.8516.99 ± 2.9888.36 0.001Peak 7
a5.87 ± 1.416.02 ± 1.715.21 ± 1.2111.15 0.001Peak 8
a7.94 ± 1.587.59 ± 2.247.46 ± 1.822.240.108Peak 9
a2.33±0.922.59±1.554.00±1.7748.12 0.001sumfuc
ab47.37±4.4047.47±5.3043.21±5.9427.01 0.001Table 3. N-Glycan profilering av DNA sequencer-assistert /fluorophore-assistert kapillær elektroforese
Forkortelser:. GC, magekreft; SD, standardavvik.
en analyse av varians
b Sumfuc representerer den totale mengde av α-1,6-fucosylated strukturer (summen av toppene 1, 2, 3, 4, 6, og 7). CSV Last ned CSV
I magekreft (GC) gruppe, nivåene (representert som 95% konfidensintervall [cis]) av agalacto, kjerne-α-1,6-fucosylated dobbeltantenneformede glykan (NGA2F, peak1), kjerne- α-1,6-fucosylated halverer dobbeltantenneformede glykaner (NGA2FB, peak2) og forgrening a-1,3-fucosylated triantennaries (NA3FB, topp 9) ble beskjedent forhøyet (P 0,05) og de av bigalacto kjerne-α-1,6 -fucosylated dobbeltantenneformede glykaner (NA2F, topp 6) ble redusert
2.2. Konstruksjon og evaluering av en diagnostisk modell basert på N-glycan markører for å skille mage kreftpasienter fra friske kontroller
Vi har evaluert GC-relaterte N-glykan endringer basert på en logistisk regresjonsanalyse. Logistikk regresjonskoeffisienter ble brukt til å beregne odds ratio for hver av de uavhengige variablene. Den GCglycoA matematisk formel ble konstruert for å skille GC pasienter fra friske kontroller (GCglycoA = -1,072 + 0,957 * peak4-0.331 * peak6 + 0,646 * peak9). For å vurdere muligheten for GCglycoA, CEA, CA19-9, CA125 og CA72-4 å diskriminere GC pasienter, preget vi området under ROC-kurven (AUC). Sammenlignet med CEA (AUC = 0,74), CA19-9 (AUC = 0,76), CA125 (AUC = 0,72) og CA72-4 (AUC = 0,67), GCglycoA mer effektivt aner GC pasienter fra friske kontrollpersoner (AUC = 0,88) i treningsgruppe (figur 3A). Tabell 4 lister sensitivitet, spesifisitet, PPV, NPV, og nøyaktighet for prediksjon av GC av CEA, CA19-9, CA125, CA72-4 og GCglycoA. CEA ved anbefalt verdi på 5,0 ng /ml hadde en sensitivitet på 45,76%, 37 U /ml CA19-9 hadde en sensitivitet på 38,14%, 40 U /ml CA125 hadde en sensitivitet på 18,64%, og 9,8 U /ml CA72- 4 hadde en sensitivitet på 13,56%. En optimal verdi på -0,772 cutoff ble valgt for GCglycoA basert på ROC-kurven analyse. På denne grenseverdi, GCglycoA hadde en sensitivitet på 75,42%, noe som er en økning i sensitivitet på 29,66%, 37,28%, 56,78% og 61,86% i forhold til CEA, CA19-9, CA125 og CA72-4, respektivt. Den diagnostiske nøyaktigheten av GCglycoA i differensiere GC pasienter fra friske kontrollpersoner økte med 10,62%, 16,82%, 25,67% og 28,76% sammenlignet med CEA, CA19-9, CA125 og CA72-4, henholdsvis. Når modellen ble anvendt på den retrospektive valideringsgruppen, økt følsomhet 45,00%, 45,00%, 55,00% og 55,00%, og den økte nøyaktighet 15,00%, 17,50%, 20,00% og 20,00% i forhold til CEA, CA19-9, CA125 og CA72-4, henholdsvis (tabell 5).
(A) ROC-analyse for å skille mellom GC og kontrollpersoner ved hjelp av en N-glykan markør-baserte diagnostiske GC modell (GCglycoA), CEA, CA19-9, CA125 eller CA72-4. Arealene under ROC-kurven (AUC) angir den diagnostiske effekt: CEA (0,74), CA19-9 (0,76), CA 125 (0,72), CA72-4 (0,67) og GCglycoA (0,88). Den diagnostiske modellen ble konstruert ved hjelp frem trinnvis logistisk regresjonsanalyse:
GCglycoA = -1,072 + 0.957peak4-0.331peak6 + 0.646peak9. (B) ROC-analyse for å skille mellom GC og atrofisk gastritt hjelp av GCglycoB diagnostiske modellen, CEA, CA19-9, CA125 eller CA72-4. AUC viser diagnose makt: GCglycoB (0,82), CEA (0,65), CA19-9 (0,63), CA125 (0,69) og CA72-4 (0,64). Den diagnostiske modellen ble konstruert ved hjelp frem trinnvis logistisk regresjonsanalyse. GCglycoB = 5.273-1.371peak2 + 0.781peak4-0.453peak6 + 0.221peak9
Cutoff verdi
Faktisk status, Antall fag
Test
GC +
GC
følsomhet,%
spesifisitet,%
PPV,%
NPV,%
Nøyaktighet,%
CEA (5 ng /ml) GC + 54545.7695.3791.5361.6869.47GC-64103CA19-9 (37 U /ml) GC + 451038.1490.7481.8257.3163.27GC-7398CA125 (40 U /ml) GC + 22718.6493.5275.8651.2754.42GC-96101CA72-4 (9,8 U /ml) GC + 16813.5692.5966.6749.5151.33GC-102100GCglycoA (-0,77) GC + 891675.4285.1984.7676.0380.09GC-2992Table 4. Diagnostic Strøm for Skille magekarsinom fra kontrollene i Training Group
Forkortelser:. + positiv; – Negativ; GC, magekreft; GCglycoA, N-glykan markør-basert magekreft diagnostisk modell A; NPV, negativ prediktiv verdi; PPV, positiv prediktiv verdi. CSV Last ned CSV Cutoff verdi
Faktisk status, Antall emner
Test
GC +
GC
følsomhet,%
spesifisitet,%
PPV,%
NPV,%
Nøyaktighet,%
CEA (5 ng /ml) GC + 8040.00100.00100.0062.5070.00GC-1220CA19-9 (37 U /ml ) GC + 8140.0095.0088.8961.2967.50GC-1219CA125 (40 U /ml) GC + 6030.00100.00100.0058.8265.00GC-1420CA72-4 (9,8 U /ml) GC + 6030.00100.00100.0058.8265.00GC-1420GCglycoA (-0,77) GC + 17385.0085.0085.0085.0085.00GC-317Table 5. diagnose~~POS=TRUNC Strøm for Skille magekarsinom fra kontrollene i Retrospective Verification Gruppe
Forkortelser:. + positiv; – Negativ; GC, magekreft; GCglycoA, N-glykan markør-basert magekreft diagnostisk modell A; NPV, negativ prediktiv verdi; PPV, positiv prediktiv verdi. CSV Last ned CSV
Den vordende Evalueringen viste at følsomheten forbedret 65,00%, 65,00%, 85,00% og 80,00% og nøyaktigheten forbedret 30,00%, 27,50%, 37,50% og 37,50% sammenlignet med CEA, CA19-9, CA125 og CA72-4, henholdsvis (tabell 6).
Cutoff verdi
Faktisk status, Antall emner
Test
GC +
GC
følsomhet,%
spesifisitet,%
PPV,%
NPV,%
Nøyaktighet,%
CEA (5 ng /ml) GC + 6130.0095.0085.7157.5862.50GC-1419CA19-9 (37 U /ml ) GC + 6030.00100.00100.0058.8265.00GC-1420CA125 (40 U /ml) GC + 2010.00100.00100.0052.6355.00GC-1820CA72-4 (9,8 U /ml) GC + 3115.0095.0075.0052.7855.00GC-1719GCglycoA -0.77GC + 19295,0090 .0090.4894.7492.50GC-118Table 6. diagnose~~POS=TRUNC Strøm for Skille magekarsinom fra kontrollene i Prospective Verification Gruppe
Forkortelser:. + positiv; – Negativ; GC, magekreft; GCglycoA, N-glykan markør-basert magekreft diagnostisk modell A; NPV, negativ prediktiv verdi; PPV, positiv prediktiv verdi. CSV Last ned CSV
2.3: Konstruksjon og evaluering av en diagnostisk modell for å skille magekreft fra atrofisk gastritt
Ved hjelp av en logistisk regresjonsmodell, ble en annen diagnostisk modell (GCglycoB) etablert for å skille mellom GC og atrofisk gastritt: GCglycoB = 5,273 til 1,371 * peak2 + 0,781 * peak4-0.453 * peak6 + 0,221 * peak9. Den optimale cutoff verdi for GCglycoB (0,594) ble valgt basert på ROC kurven analyse. I treningsgruppe, AUC for GCglycoB var 0,82, mens AUC for CEA, CA19-9, CA125 og CA72-4 var 0,65, 0,63, 0,69 og 0,64, henholdsvis (figur 3B). Den diagnostiske nøyaktigheten av GCglycoB i differensiere GC fra atrofisk gastritt økt 21,26%, 24,64%, 31,40% og 34,30% og følsomheten økte 27,97%, 35,59%, 55,09% og 60,17% sammenlignet med CEA, CA19-9, CA125 og CA72- 4, henholdsvis (tabell 7). I valideringen gruppen, 85,00% nøyaktighet GCglycoB representerte en økning på 40,00%, 45,00%, 65,00% og 55,00% og 85,00% sensitivitet indikerte en økning på 22,50%, 22,50%, 30,00% og 30,00% sammenlignet med CEA, CA19-9, CA125 og CA72-4, henholdsvis (Tabell 8).
Cutoff verdi
Faktisk status, Antall emner
Test
GC +
GC
følsomhet,%
spesifisitet,%
PPV,%
NPV,%
Nøyaktighet,%
CEA (5 ng /ml) GC + 541945.7678.6573.9752.2459.90GC-6470CA19-9 (37 U /ml) + GC 451738.1480.9072.5849.6656.52GC-7372CA125 (40 U /ml) + GC 22818.6491.0173.3345.7649.76GC-9681CA72-4 (9,8 U /mL ) GC + 16813.5691.0166.6744.2646.86GC-10281GCglycoB (0,594) GC + 88873.7391.0191.5872.3281.16GC-3081Table 7. diagnose~~POS=TRUNC Strøm for Skille magekarsinom fra atrofisk gastritt i Training Group
Forkortelser:. + positiv; – Negativ; GC, magekreft; GCglycoB, N-glykan markør-basert magekreft diagnostisk modell B; NPV, negativ prediktiv verdi; PPV, positiv prediktiv verdi. CSV Last ned CSV Cutoff verdi
Faktisk status, Antall emner
Test
GC +
GC
følsomhet,%
spesifisitet,%
PPV,%
NPV,%
Nøyaktighet,%
CEA (5 ng /ml) GC + 9445.0080.0069.2359.2662.50GC-1116CA19-9 (37 U /ml ) GC + 8340.0085.0072.7358.6262.50GC-1217CA125 (40 U /ml) + GC 4220.0090.0066.6752.9455.00GC-1618CA72-4 (9,8 U /ml) + GC 6430.0080.0060.0053.3355.00GC-1416GCglycoB (0,594) + GC 17385.0085.0085.0085.0085.00GC-317Table 8. diagnose~~POS=TRUNC Strøm for Skille magekarsinom fra atrofisk gastritt i Retrospective Verification Gruppe
Forkortelser:. + positiv; – Negativ; GC, magekreft; GCglycoB, N-glykan markør-basert magekreft diagnostisk modell B; NPV, negativ prediktiv verdi; PPV, positiv prediktiv verdi. CSV Last ned CSV
I den potensielle gruppen, GCglycoB var mer nøyaktig (85.00% vs 30,00%, 30,00%, 10,00% og 15,00%) og sensitive (90.00% vs 62,50%, 62,50%, 55,00% og 55,00% ) enn CEA, CA19-9, CA125 og CA72-4, henholdsvis (tabell 9).
Cutoff verdi
Faktisk status, Antall emner
Test
GC +
GC
følsomhet,%
spesifisitet,%
PPV,%
NPV,%
Nøyaktighet,%
CEA (5 ng /ml) GC + 6130.0095.0085.7157.5862.5GC-1419CA19-9 (37 U /ml ) GC + 6130.0095.0085.7157.5862.5GC-1419CA125 (40 U /ml) + GC 2010.00100.00100.0052.6355.00GC-1820CA72-4 (9,8 U /ml) + GC 3115.0095.0075.0052.7855.00GC-1719GCglycoB (0,594) + GC 17185.0095.0094.4486.3690.00GC-319Table 9. diagnose~~POS=TRUNC Strøm for Skille magekarsinom fra atrofisk gastritt i Prospective Verification Gruppe
Forkortelser:. + positiv; – Negativ; GC, magekreft; GCglycoB, N-glykan markør-basert magekreft diagnostisk modell B; NPV, negativ prediktiv verdi; PPV, positiv prediktiv verdi. CSV Last ned CSV
2.4: Redusert nivåer av total kjerne-fucosylated proteiner i magekreft
Det samlede nivået på kjerne α-1,6-fucose rester (summen av toppene 1, 2, 3, 4 , 6, og 7) var signifikant lavere (P 0,001, tabell 2) i GC enn hos atrofisk gastritt pasienter og normale kontroller. For å bekrefte dette, vurderte vi konsentrasjonen av kjerne fucosylated proteiner i serum og vev hos pasienter med GC ved hjelp LCA fordi det spesifikt gjenkjenner glykoproteiner med α-1,6-fucosylated-N-acetyl-D-glukosamin-asparagin (GlcNAc- asp) i trimannosyl kjernen. I serum, var det færre LCA-bindende kjerne fucose rester i GC gruppen enn i atrofisk gastritt og normale grupper (Figur 4A). Hele kjernens fukose overflod var lavere i GC tumorer enn i sammenkoblet tilstøtende vev (figur 4B). For å avgjøre om endringen i total kjerne fucosylation i GC svulster var relatert til endret glykosylering biosyntese, ble overflod av pattedyr α-1,6-fucosyltransferase (Fut8) og guanosin difosfat transporter (BNP-Tr) i GC svulster og tilstøtende vev analysert ved RT-PCR. Resultatene viste at Fut8 mRNA uttrykk var lavere i tumorer enn i tilstøtende vev (Figur 4C). Men det var ingen signifikant forskjell i guanosin difosfat (BNP) -fucose transporter (BNP-fuc-Tr) genuttrykk mellom svulster og tilstøtende vev (Figur 4D).
(A) Lectin blot av serumproteiner undersøkt med linse culinaris agglutinin A (LCA). Den horisontale aksen representerer de eksperimentelle grupper: kontroll (n = 20), atrofisk gastritt (n = 20), og gastrisk karsinom (GC) (n = 20); hvert utvalg består av 3 homogene prøver. Den vertikale aksen angir forholdet mellom fucosylated protein til totalt protein. Forskjellen mellom gruppene var statistisk signifikant (P 0,001). (B) lektin blotting av vev proteiner probet med LCA. Den horisontale aksen representerer de eksperimentelle grupper: tumorvev (n = 20) og tilstøtende vev (n = 20). Den vertikale aksen angir forholdet mellom fucosylated protein til totalt protein. Forskjellen mellom gruppene var ikke statistisk signifikant (P 0,05). (C) Den relative budbringer-RNA (mRNA) ekspresjon av Fut8 i vev som målt ved hjelp av RT-PCR. Den horisontale aksen representerer de eksperimentelle grupper: tumorvev (n = 20) og tilstøtende vev (n = 20). 9
b4.11±1.853.29±1.692.0470.047sumfuc
c43.88±7.7744.16±6.10-0.2170.830GCglycoA
d1.07 1
r
0.210
a0.127
a0.006
a-0.023
a0.088
a0.250
b0.055
b
P
0.0160.1480.9440.7930.3160.0040.532Peak 2
r
0.009
a0.038
a0.011
a-0.067
a0.010
a0.224
b-0.099
b
P
0.9170.6670.9040.4450.9060.0100.258Peak 3
r
0.083
a0.094
a0.066
a0.039
a-0.115
a-0.216
b-0.346
b
P
0.3480.2860.4550.6540.1930.013 0.001Peak 4
r
-0.045
a0.160
a0.047
a-0.006
a-0.091
a0.122
b0.074
b
P
0.6130.0680.5940.9430.3010.1670.403Peak 5
r
-0.029
a-0.156
a-0.020
a0.097
a0.108
a0.299
b0.478
b
P
0.7430.0760.8160.2700.2180.001 0.001Peak 6
r
0.009
a0.020
a0.044
a-0.114
a-0.348
a-0.757
b-0.787
b
P
0.9210.8170.6180.197 0.001 0.001 0.001Peak 7
r
-0.039
a0.089
a-0.075
a-0.161
a-0.245
a-0.368
b-0.517
b
P
0.6580.3110.3940.0660.005 0.001 0.001Peak 8
r
-0.135
a-0.058
a0.002
a-0.087
a-0.035
a-0.215
b0.011
b
P
0.1240.5130.9840.3210.6920.0140.897Peak 9
r
0.028
a-0.072
a-0.034
a0.095
a0.315
a0.794
b0.591
b
P
0.7510.4130.7030.280 0.001 0.001 0.001GCglycoA
r
-0.033
b-0.042
b-0.012
b0.046
b0.355
b10.869
b
P
0.7100.6370.8960.605 0.001 0.001GCglycoB
r
-0.052
b-0.045
b0.027
b0.105
b0.345
b0.869
b1
P
0.5580.6110.7600.232 0.001 0.001Sumfuc
c
r
0.061
a0.151
a0.040
a-0.108
a-0.170
a-0.353
b-0.580
b
P
0.4860.0850.6510.2210.052 0.001 0.001Table 9
a2.67±1.583.97±1.804.17±1.334.84±2.276.834 0.001Sumfuc
b46.43±4.7743.21±5.5542.14±6.9442.91±6.942.9440.036Table
