このコンテンツを表示するには、JoVEへの購読が必要です。 または、無料トライアルをお申し込みください。

研究記事

血清マトリックスメタロプロテイナーゼ-12および腫瘍カデリン-13の分子サブタイピングおよび肺がんの個別化治療における臨床的示唆

137 回視聴

⸱

DOI:

10.3791/70633

⸱

2026年4月28日

 ,  ,  ,  , 
1Department of Respiratory and Critical Care Medicine IV (RICU), Xingtai People's Hospital, 2Department of Respiratory and Critical Care Medicine I, Xingtai People's Hospital, 3Department of Medical Oncology II, Xingtai People's Hospital, 4Department of Respiratory and Critical Care Medicine, Huanghua Development Zone Boai Hospital

この記事について

サマリー

本研究は、肺がんにおける補完的なバイオマーカーとして血清マトリックスメタルプロテインナーゼ-12(MMP-12)および腫瘍カデリン-13(CDH13)を評価する。これらのマーカーは分子サブタイプ、治療反応、生存率と相関し、サブタイプ化、治療層別化、予後評価における潜在的な利用を支持します。

要約

肺がんは、その生物学的多様性、頻繁な後期診断、包括的な分子検査の限界により、世界的にがん関連死亡の主要な原因であり続けています。単一のバイオマーカーだけでは臨床意思決定の指針となることはしばしば不足しており、全身的および腫瘍特異的生物学を統合した補完的かつ臨床的に実現可能な指標の必要性が浮き彫りになっています。この単一施設コホート研究では、肺がん患者262名が登録されました。血清マトリックスメタロプロテイナーゼ-12(MMP-12)レベルは酵素結合免疫吸着法(ELISA)を用いて測定し、腫瘍カデリン13(CDH13)の発現は免疫組織化学(IHC)で検証済み免疫反応スコア(IRS)を用いて評価しました。分子サブタイプは定期的な臨床試験から得られ、治療反応および生存アウトカムとの関連は多変数ロジスティックモデルおよびCox回帰モデルを用いて評価されました。MMP-12およびCDH13は分子サブタイプ間で逆分布を示し(P < 0.001)、表皮成長因子受容体(EGFR)/アナプリンパ腫キナーゼ(ALK)変異腫瘍はMMP-12が低くCDH13が高いのに対し、Kirstenラット肉腫ウイルスがん遺伝子相同遺伝子(KRAS)変異型および野生型腫瘍は逆のパターンを示しました。プログラムデスリガンド1(PD-L1)発現が高いと、MMP-12の増加とCDH13の減少(いずれも P < 0.05)と一貫して関連していました。MMP-12の上昇は、客観的反応率(ORR)(調整オッズ比[OR] = 0.662、 P < 0.001)および生存率の低下(無進行生存[PFS]危険比[HR] = 1.382;全生存率[OS] HR = 1.421 、両< P 0.001)と独立に関連していました。一方、CDH13が高いと反応の改善(調整後OR = 1.201、 P < 0.001)および生存率(PFS HR = 0.884;心拍数 = 0.862;両方とも P <0.001)です。高MMP-12と低CDH13の結合は、有意に悪いアウトカムのサブグループを特定しました(PFS HR = 2.281;本塁打率 = 2.506;P < 0.001)。これらの発見は、血清MMP-12と腫瘍CDH13が肺がんにおける分子サブタイプ化、治療的層別化、予後評価の補完的なバイオマーカーとして機能する可能性を示唆しています。

概要

肺がんは依然として世界の主要な健康負担であり、2022年には約250万人の新規感染者と約180万人の死亡を生み出しています。スクリーニング、画像診断、全身療法の大幅な進歩にもかかわらず、肺がんは生物学的に異質であり、多くの場合進行期のステージ2、3、4、5で診断されるため、多くの患者にとって生存率は限られています。したがって、精密腫瘍学は現代肺がん治療の中心となり、特に非小細胞肺がん(NSCLC)においては、行動可能なドライバーの変化が明確な自然史と治療感受性を持つ分子サブセットを定義するケースです。6.臨床実践ガイドラインでは、進行疾患においてEGFR、ALK、KRAS、ROS1、BRAF、METエクソン14スキッピング、RET、ERBB2(HER2)、NTRK融合を含む広範な分子プロファイリング、さらにPD-L1 7,8,9,10などの免疫バイオマーカーの評価を推奨しています。これらの進展は特定の集団のアウトカムを変革しましたが、同時に新たな臨床的ボトルネックも生み出しています。組織が包括的な検査に不十分でない場合があり、処理時間が治療決定を遅らせることがあり、高品質な次世代シーケンシングへのアクセスは医療システムによって異なります7,9。分子検査が利用可能であっても、バイオマーカー誘導療法は不完全であり、分子状態だけでは治療反応や耐性に影響を与える腫瘍の微小環境状態を完全に捉えきれません。PD-L1発現は広く利用されていますが、単独の予測因子としてはよく知られた限界があり、腫瘍変異負荷は最適利用において大きな変動性と不確実性を有します(6,9,10)。これらの現実は、ゲノム情報が不完全、遅延、または曖昧な場合に分子サブタイピングや処理層化を豊かにできる、拡張性があり生物学的に情報量を豊富にできる補完的なバイオマーカーの実用的必要性を浮き彫りにしています。

細胞外マトリックスおよび腫瘍微小環境のプロテオリゾライシス再構築は、悪性腫瘍の特徴であり治療反応の決定要因としてますます評価されている生物学的基盤的次元の一つです。マトリックスメタロプロタンナーゼ(MMP)は浸潤、血管新生、免疫細胞輸送、サイトカインシグナル伝達を調節し、腫瘍内因性プログラムを宿主炎症性および間質域と結びつけます11。これらの酵素の中で、マトリックスメタロプロテイナーゼ-12(MMP-12)、別名マクロファージエラスターゼは、ヒト肺腫瘍のスペクトルにわたって発現し、攻撃的な表現型や悪化する予後と関連しているように見えるため、肺がんで注目を集めています12。組織発現に加え、MMP-12は循環中で測定可能であり、低侵襲バイオマーカーとして魅力的であり、連続モニタリングに有用性が期待されています。最近の多がん解析は、MMP-12の肺腺癌における臨床的関連性をさらに支持しており、臨床的に実践的なサブグループでのより深い探求を促す予測および予後の役割を示唆しています14。重要なのは、循環バイオマーカーが腫瘍学における組織ベースの検査を補完するためにますます利用されていることであり、腫瘍負荷だけでなく全身療法の感受性を形作る免疫および間質の動態も反映する血液ベースの指標への関心が高まっている15。免疫療法や標的治療が頻繁に用いられる肺がんでは、腫瘍の微小環境を反映したバイオマーカーが治療の異質性、早期耐性、そして併用アプローチの必要性を理解する上で特に有用である可能性があります16。この生物学的・臨床的文脈は、血清MMP-12を単なる診断シグナルを超え、分子サブタイプや治療経路に関連する候補マーカーとして集中した評価を促します。

同時に、カデリン13(CDH13)、別名TカデリンまたはHカデリンは、腫瘍分化、癒着シグナル伝達、上皮可塑性に関連する機構的に明確な軸を表します。CDH13は、グリコシルホスファチジルノシトールの細胞を介して膜に固定された非定型カデリンであり、複数の悪性腫瘍において腫瘍抑制因子として広く説明されています17。NSCLCでは、プロモーターの高メチル化によるCDH13のエピジェネティックサイレンシングが繰り返し報告されており、腫瘍の進行や有害な臨床病理学的特徴と関連しています18,19。メタ解析および統合的証拠は、CDH13の高メチル化がNSCLCで正常肺組織よりも頻繁に見られ、診断的関連性がある可能性をさらに支持しています(20,21)。悪性転換のマーカーとしての価値を超えて、CDH13の状態は治療感受性と交差する可能性が高いです。実験的研究により、CDH13プロモーターのメチル化および発現変化が肺がんモデルにおけるシスプラチン耐性表現型と関連しており、CDH13が治療圧力下での治療反応および腫瘍適応に関連する生物学的プログラムを反映している可能性を示唆しています。これらのデータは、CDH13をリスク生物学および治療的層別化に示唆する組織ベースのバイオマーカーとして位置づけています。複雑なマルチオミクスアッセイとは異なり、CDH13は通常の病理ワークフローで免疫組織化学によって評価可能であり、既存の臨床および分子マーカーを超えた付加的情報を提供することで実用的な翻訳を可能にします。

MMP-12とCDH13は合わせて、相補的な生物学的区分とメカニズムを表します。MMP-12は免疫および間質の活性化やプロテアーゼ駆動の再構築を捉える循環型の指標であるのに対し、CDH13は腫瘍抑制癒着とエピジェネティックな調節を反映する組織レベルのマーカーです。これらの軸を統合することで、肺がんにおける精密腫瘍学を定義する2つの主要領域における臨床推論が改善できると仮説を立てています。第一に、血清と組織バイオマーカーの結合フレームワークは、実行可能なドライバー変異や免疫バイオマーカーの状態と関連付けたり、ゲノム検査が制限されている場合に特定の分子クラスに連動する生物学的に整合性のある表現型を特定することで、分子サブタイピングに補完的な情報を提供できます 2,6,8,10 .第二に、統合シグネチャーはリスク階層化を改善し、耐性が多因子的で単一マーカーが不十分な標的治療および免疫療法パラダイムにおける治療選択やアウトカムと相関することで、個別化療法に反映する可能性があります。この文脈で、私たちのアプローチは意図的に実用的です。分子診断を置き換えるのではなく、遺伝子型、PD-L1、ステージと併用して迅速に取得できるスケーラブルで臨床に適した測定を提供することを目指しています。この戦略は、組織が不足していたり、繰り返しの生検が非現実的であったり、単に原因が存在するだけでなく、個々の患者の治療感受性や進行リスクを予測する臨床的な問題で特に有用です。

したがって、本コホート研究では、血清MMP-12および腫瘍CDH13の肺がん分子サブタイプおよび治療経路における臨床的意義を評価します。具体的には、これらのバイオマーカーが個別および組み合わせて主要な分子クラスや治療グループと関連しているか、また個別化管理に関連する予後情報を提供するかどうかを調べます。また、循環腫瘍DNA、メチル化プロファイリング、臨床・画像・分子的特徴を統合したマルチモーダルモデリングなど、より広範な代替手法のエコシステム内にこの研究を位置づけています。本研究の新規性は、新たな個別バイオマーカーの提案ではなく、循環するプロテアーゼシグナルと組織ベースの癒着およびエピジェネティックマーカーを意図的に統合し、臨床的に実行可能な問題である分子サブタイピングと治療の個別化を日常的に可能な測定を用いて補完する方法に取り組む点にあります。全身性腫瘍と宿主の相互作用と腫瘍内在性生物学の補完的な側面を捉えることで、この統合的枠組みはMMP-12やCDH13を単独で評価した従来の研究を超えています。このようなアプローチは、診断病理と精密治療の間の実用的な架け橋となり、分子検査の優先順位付け、バイオマーカーの不一致の文脈化、個別のリスクに基づく治療計画の洗練などに応用が期待されています。

アクセスが制限されています。このコンテンツを表示するにはログインするか、トライアルを開始してください。

プロトコル

すべての手続きは機関および国家の規則に準拠し、星台人民病院倫理委員会(番号2024-124)によって承認されました。書面によるインフォームド・コンセントの要件は、通常的に臨床データと残留検体が使用されたため免除されました。すべてのデータは解析前に匿名化されました。

研究の設計、設定、そして全体の回路図
本研究は、血清MMP-12と腫瘍CDH13の臨床的影響を個別および併用して評価する単一施設観察コホートとして実施され、肺がん分子サブタイピングおよび個別化治療に与えたものでした。この研究は星台人民病院で実施されました。2021年1月から2022年6月までに管理された適格患者を特定し、あらかじめ定められた納入・除外基準を満たす連続患者262名が登録されました。

全体の研究ワークフローは 図1に示されています。この概要は、患者の特定から解析までの全プロセスを示しており、患者スクリーニングと登録、定期的な臨床検査に基づく基線臨床病理学的特徴付けと分子プロファイリング、治療前血清の収集と処理、CDH13免疫組織化学のための腫瘍組織準備、血清MMP-12の定量化、CDH13免疫反応スコアリング、第一選択療法およびその後の治療経路の分類、そして縦断的アウトカムが含まれます治療反応、無進行生存期間、全生存期間を含む確定性。この概略図は、診断および分子サブタイプ解析を治療およびアウトカム解析と区別し、生物標本が採取され、分子結果が生成され、治療が開始され、フォローアップ評価が行われた時点を示しています。

参加者スクリーニング、適格基準、臨床データの抽出
登録期間(2021年1月から2022年6月)に、病院情報システムおよび病理登録簿から潜在的に適格な患者が特定されました。原発性肺がんは組織病理学を用いて確定され、必要に応じて多職種臨床レビューが補完されました。すべての適格基準を満たす成人患者を連続して登録しました。対象条件には、組織学的に確定した原発性肺がん、抗腫瘍治療開始前(および初期切除患者の手術前)に取得された治療前血清サンプルの入手可能性、CDH13免疫組織化学に十分な腫瘍組織の入手可能性、および通常の臨床ケアの一環として生成される分子サブタイプ情報の入手可能性が含まれていました。登録前に他の悪性腫瘍の既往歴がある患者、血清量不足またはサンプルの完全性が低下している患者、CDH13評価に適した腫瘍組織が存在しない患者、ベースライン血液採取前に全身抗がん治療を受けた患者は除外しました。

臨床病理学および治療データは、あらかじめ定義された変数定義とコーディングルールを持つ標準化された症例報告フォームを用いて電子カルテから抽出されました。記録された変数には、人口統計(年齢および性別)、喫煙曝露、東部協同腫瘍学グループ(ECOG)の成績状況、併存疾患、ベースライン画像診断所見、組織学的サブタイプ、腫瘍結節転移(TNM)ステージ(研究期間中の通常の臨床診療で使用された病期システムに基づく)、ベースラインの検査パラメータ、詳細な治療情報(第一選択のレジメン、開始日、用量変更、治療移行など)が含まれていました。喫煙曝露はパック年単位で次のように定量化されました:パック年=(1日あたりタバコ本分÷20)喫煙年×年。喫煙歴が不完全または記録間で一貫性がない場合、喫煙変数は不明と分類され、発生源は抽象ログの不一致として記録されました。欠失は事前に定められた統計分析計画に従って処理されました。

標本の収集、処理、保管
抗腫瘍治療開始前にベースラインで末梢静脈血を採取しました。血清は室温で1,500× gの遠心分離で10分間分離されました。血清上清液は細胞層を乱すことなく低結合のクライオバイアルに移管されました。血清は凍結解凍サイクルを最小化するために200〜500μLの分割で分割され、バッチ分析まで−80°Cで保存されました。各標本の採血から凍結までの間隔を記録し、採血から凍結までの時間が2時間を超えるサンプルは除外しました。

加工時の溶血および脂血症の記録により、事前に指定された事前分析品質管理手順が適用されました。目に見える溶血標本はELISA定量から除外されました。血清アリコートはアッセイ直前に氷で解凍され、穏やかな逆さで混合され、必要に応じて2,000× g で5分間遠心分離して粒子を除去しました。激しい攪拌や渦巻きは避けられ、吸収測定中の気泡形成や光学アーティファクトの発生を防ぎました。

腫瘍組織の取得と調製
通常の診断手技(生検、気管支鏡検査、コアニードル生検、外科的切除)による腫瘍組織を採取しました。組織は標準的な病理学的手法に従い、中性緩衝ホルマリンに固定され、パラフィンに埋め込まれました。3〜4μmの切片は、免疫組織化学のために荷電スライドで準備されました。染色されていないスライドは、乾燥環境の室温で保存され、抗原分解を最小限に抑えるためにあらかじめ定められた間隔で染色されました。標本識別子と非識別研究コードを結びつける保管連鎖ログが維持されました。CDH13スコアリングを行う病理医は、血清MMP-12値、分子サブタイプ、治療、転帰について盲検化されました。

酵素結合免疫吸着アッセイ(ELISA)による血清MMP-12定量
末梢静脈血は抗腫瘍治療の前に採取され、理想的には生検または治療開始の7日前に行われました。血清MMP-12は市販のヒトMMP-12 ELISAキットを用いて測定されました。各血清アリコートは氷で一度解凍され、優しく混ぜられ、キットの説明書に従って二重に分析されました。各プレートには、提供された組換え標準の直列希釈を用いて標準曲線が生成され、吸収率は450nmでマイクロプレートリーダーによる基準補正で読み取りました。濃度は4パラメータのロジスティック回帰標準曲線を当てはめて算出されました。分析の堅牢性を確保するため、各プレートに内部品質管理(QC)血清が含まれ、アッセイ内およびアッセイ間精度(アッセイ検証に一致する目標変異係数)を監視しました。もし結果が定量化の下限を下回った場合、その半分が統計解析に割り当てられました。結果が上限を超えた場合は、適切な希釈後に再測定を行いました。バッチ効果を最小限に抑えるため、サンプルはプレート間でランダムに割り当てられ、各プレートに同一のQC血清セットが含まれてプレート間変動を追跡しました。ELISAを行う検査室の職員は、臨床的分類やアウトカムを明かすために盲検されました。

腫瘍CDH13免疫組織化学および免疫反応スコアリング
CDH13免疫組織化学は、検証済みの抗CDH13一次抗体を用いてホルマリン固定のパラフィン埋め込み腫瘍切片で実施されました。抗原抗体複合体はポリマーベースの検出システムで検出され、染色は3,3′-ジアミノベンジジン(DAB)で可視化されました。すべての研究標本に同一の染色ワークフローが適用されました。スライドはバッチで処理され、適切な対照群も含まれました。

パラフィンブロックは3〜4μmで切片され、キシレンで脱水され、エタノールで再水和され蒸留水にされました。熱誘発エピトープ回収は、シエン酸塩バッファー(10 mM、pH 6.0)で、電子レンジで95〜100°Cで15分間、その後室温に20分間冷却しました。内因性過酸化物酵素活性は室温で3%過酸化水素で10分間消滅し、タンパク質ブロッキングは通常の血清ブロッキング溶液を用いて室温で20分間行われました。切片は一次抗CDH13抗体とともに4°Cで一晩インキュベートされました。 洗浄後、高分子ベースの二次検出試薬を室温で20〜30分間塗布し、その後3,3′-DABクロモゲンで顕微鏡観察のもと3〜5分間可視化しました。セクションはヘマトキシリンでカウンターステインされ、エタノールで脱水され、キシレンでクリアされ、永久的な取り付け媒体で埋め込まれました。

すべての染色ランに内部品質管理が含まれていました。既知のCDH13陽性組織切片を陽性対照として並行処理し、陰性対照群では一次抗体を省略しました。陽性対照群が適切な強度で期待される染色パターンを示し、陰性対照群に特異的な染色が認められなかった場合にのみ試験が認められました。過度な背景調査、制御性能の失敗、または解釈を妨げる非特異的な信号がある場合には再染色が行われました。

CDH13の発現は染色強度および陽性腫瘍細胞の割合から導出された免疫反応スコア(IRS)を用いて定量化しました。2名の訓練を受けた病理医が、血清バイオマーカー測定、分子サブタイプ、治療、アウトカムを盲検した状態ですべてのスライドを独立して採点しました。不一致のスコアは多頭顕微鏡での共同審査で解決され、裁定されたIRSが記録されました。染色強度は0(染色なし)、1(弱)、2(中程度)、3(強い)と割り当てられました。陽性腫瘍細胞の割合は0(0%)、1(1–10%)、2(11–50%)、3(51–80%)、または4(81–100%)と割り当てられました。IRSの計算は以下の通りです:IRS = 強度スコア×比率スコア。IRSの評価は0から12の範囲でした。CDH13発現の低下は、免疫反応スコアリングの一般的な閾値に基づきIRS ≤3と定義されました。IRSは連続変数および二分化されたカテゴリーとして、サブグループ比較や複合バイオマーカーモデリングを含む下流解析において保持されました。相互観察者の合意は、加重カッパ統計量を用いて事前指定されたランダムサンプルの30%を用いて評価され、サンプリング手順、合意推定、裁定決定は監査記録に記録されました。

分子サブタイピングおよび処理分類
分子サブタイプ情報は診断腫瘍組織に対する定期的な臨床試験から得られました。結果は、標的PCRベースの検査、次世代シーケンシングパネル、免疫組織化学、および蛍光インシチュそのハイブリダイゼーションを含む標準治療で臨床的に検証されたアッセイによって得られました。各患者について、検査タイプ、検体供給源、検体適切性声明、報告日が記録されました。患者は、EGFR活性化変異、ALK再配置、ROS1再配置、KRAS変異、BRAF変異、METエクソン14スキッピング変異、RET再配置、ERBB2変異、NTRK融合など、実行可能なドライバー変化の状態に基づいて分類されました。実施された場所ではPD-L1腫瘍比率スコアを記録し、PD-L1発現は研究期間中の日常診療で用いられた層ごとに分類されました。すべての分子サブタイピングカテゴリーは分析前にあらかじめ指定されていました。複数の実行可能な変異が報告された場合、患者はあらかじめ定められた階層的分類ルールに従って、EGFR変異、ALK再配置、ROS1再配置、BRAF変異、METエクソン14スキッピング変異、RET再配置、ERBB2変異、NTRK融合、KRAS変異の順に優先的に割り当てられました。

治療情報は医療記録から抽出され、第一選択の治療方針、開始・終了日、その後の治療ラインなどが含まれていました。初期管理は、遺伝子型指向型標的療法、免疫チェックポイント阻害剤を用いた治療、化学療法に基づく治療、および手術と該当する周術期全身治療を組み合わせた多様法管理に分類されました。インデックス日は第一選択の全身療法開始日として定義され、前期切除で管理された患者の場合、インデックス日は手術日であり、その後の全身療法は臨床記録に基づき補助療法として分類されました。個別化療法に関する分析では、患者を分子サブタイプおよび治療カテゴリーごとに共同で階層化し、血清MMP-12濃度および腫瘍CDH13発現をドライバー陽性疾患とドライバー陰性疾患間、標的治療群と免疫チェックポイント阻害剤治療群間で比較しました。

アウトカムの定義とフォローアップ
指数日は、第一選択抗腫瘍治療の開始日として定義されました。前期外科的切除で管理された患者の場合、インデックス日付は手術日として定義されました。その後の全身療法は、医療記録によれば補助療法または緩和療法に分類されました。各患者はインデックス日から死亡日、最後に確認された接触日、または行政検閲日のいずれか早い方まで追跡されました。追跡期間は月単位で記録され、各エンドポイントごとにイベント指標と対応するイベントまたは検閲日が保持されました。結果は、放射線報告書、腫瘍クリニックの記録、入院記録、必要に応じて電話フォローアップを含む電子カルテの構造化された抽象化を通じて決定されました。事前指定された症例報告書が使用され、一律なソース階層ルールが適用されました。記録間で日付や分類が異なる場合は、同時期の放射線報告書と治療決定ノートを優先順位付けすることで不一致が解決されました。最終的な裁定値とその裏付け資料が文書化されました。追跡記録の記録には、画像診断日、治療移行、入院、接触試行などを記録し、追跡調査への損失を最小限に抑え、追跡可能性を確保しました。

腫瘍反応は、RECISTバージョン1.1に基づく測定可能な疾患を持つ患者で評価されました。最良の全体的反応は完全反応、部分反応、安定病、進行病に分類されました。客観的反応率は完全または部分的反応、疾患制御率は完全反応、部分的反応、または安定した疾患と定義されました。回答と進行日は、最も古い文書化された証拠に基づいて割り当てられました。

無進行生存期間(PFS)は、指標日から疾患の進行または死亡が最初に発生した日(いずれかの原因によるもの)までの区間と定義されました。進行は主にRECIST 1.1に基づく進行を記録した放射線報告から決定されました。臨床悪化時に放射線科が利用できない場合、腫瘍負荷の悪化と明確に関連して抗がん管理の変更を促す臨床医の記録による進行が認められます。最後の客観的評価日にイベントがなかった患者は検閲され、進行の不在が確認されました。進行の明確な記録なしに新たな全身療法を開始した場合は、画像診断が確認され、同時期の臨床記録が提供されました。進行が確認できない場合は、治療変更前の最後の放射線検査で患者が検閲され、適用された決定ルールが記録されました。

総生存期間(OS)は、インデックス日付から死因を問わず死亡までの区間として定義されました。生命の状態は病院記録および外来フォローアップ記録を用いて確認し、必要に応じて構造化された電話確認を補助しました。死亡日は医療記録に記録されたか、入手できない場合はフォローアップで家族が確認した日付として記録され、フォローアップログに裏付け書類が記録されました。最後に確認された接触日時点で生存していた患者は検閲されました。

標準化されたフォローアップワークフローが、通常のケア経路に沿ったものが導入されました。能動全身療法中は、各治療周期での臨床評価を記録し、臨床プロトコルで定められた定期的なレントゲン再評価が記録され、各評価には画像診断方法と日付が記録されました。第一選択療法終了後または術後監視期間中、施設のスケジュールに従ってフォローアップ受診および画像診断が記録されました。対面でのフォローアップが不可能となった場合は、治療継続の確認、間隔入院の記録、外部画像で記録された疾患の状態の確認(該当する場合は)、生存状況の確認のために構造化された電話フォローアップが実施されました。すべての不在の訪問、連絡が取れなかった試み、フォローアップ中止の理由が記録されました。患者を追跡調査に失敗と分類する前に、異なる日に少なくとも2回の接触を試み、それぞれの試みが記録されました。

バイオマーカー評価とアウトカムの確定の手技的分離は維持されました。血清MMP-12測定およびCDH13スコアリングを行う人員は臨床アウトカムを盲検化しました。可能な限りバイオマーカーの結果へのアクセスを避けてアウトカム抽象化が行われました。進行および反応のエンドポイントについては2段階の審査プロセスが適用されました。訓練を受けた抽象化者が事前定められたルールに基づいてイベント分類と日付を割り当て、その後、上級臨床医が独立して割り当てを審査しました。不一致は元の放射線報告書、腫瘍学ノート、治療スケジュールの共同レビューによって解決され、すべての裁定決定の監査記録が維持されました。

インデックス日より前の出来事、対応する評価のない治療移行、または裏付け書類のない死亡日など、ありえない連続を特定するための一貫性チェックが実施されました。フラグされた事例は、元の文書に戻り、変更理由と証拠を明記した日付付きの訂正注でデータセットを更新することで調整されました。

統計解析
統計解析はSPSS(バージョン26.0)およびR(バージョン4.3.0)を用いて実施されました。連続変数は平均±標準偏差または中央値(四分位範囲)として提示され、カテゴリ変数はカウントとパーセンテージで示されました。グループ比較では、カテゴリカルデータに対してカイ二乗検定またはフィッシャー厳密検定を用いた。すべての検定は両側検定で、 P < 0.05は統計的に有意とされました。

共変量は臨床的関連性と先行証拠に基づいて事前に選定され、比較可能性を支持するために関連モデルにも同じ共変量セットを適用しました。コア調整変数には年齢、性別、喫煙曝露、TNMステージ、ECOGパフォーマンス状態、組織学的サブタイプが含まれ、解析対象が治療集団内の分子サブタイプの場合、治療群にも追加調整が加えられました。多重共線性は分散インフレ係数を用いて評価され、問題のある共線性はあらかじめ指定された変数削減ルールで対処されました。95%信頼区間と両側P値を用いた調整オッズ比が報告されました。多変数ロジスティックおよびCox回帰モデルに含まれる共変量の数は、アウトカムイベントの数に対して事前に指定され、過学習リスクを最小限に抑えるために制限されていました。変数ごとの事象比はすべてのモデルで許容範囲(≥10)を維持しました。多カテゴリー分子サブタイプアウトカムについては、多項ロジスティック回帰モデルを適用するか、あらかじめ指定された参照カテゴリーを用いた二項ロジスティック比較を行い、モデリング戦略を明確に示しました。

無進行生存率および全生存率はKaplan–Meier推定値を用いて解析し、生存曲線は対数ランク検定で比較した。バイオマーカーとアウトカムの関連はCox比例ハザード回帰法を用いて定量化し、95%信頼区間でハザード比を報告しました。多変数Coxモデルは、分子サブタイプおよび治療カテゴリーを含むあらかじめ指定された臨床病理学的共変量を用いて構築し、個別化治療への影響を評価する。比例的ハザード仮定は、シェーンフェルド残差診断および対数マイナス対数生存プロットを用いて検証されました。共変量に対して比例ハザードの仮定が破られた場合、その共変量に対する層化や時間依存的な相互作用項の包含など、あらかじめ定められたアプローチで問題が解決され、最終的なモデル仕様が報告されました。

欠損データはあらかじめ定められた戦略で処理されました。欠損が最小限の場合は、完全症例解析が行われました。それ以外の場合は、解析モデルのすべての変数を含む連鎖方程式を用いた多重補完が用いられました。10の補帰データセットが生成され、ルービンのルールを用いてプールされた推定値が計算されました。複数のサブタイプ比較や複数のエンドポイントを含む解析では、偽発見率はあらかじめ指定された手順で制御されるか、多重性の透明性を確保するために明確に探索的解析と指定されていました。

モデルフィッティング前に解析データセットはロックされ、各変数、単位、符号化方式、許容範囲を定義した包括的なデータ辞書が維持されました。アッセイプレート間での品質管理サンプルを重複して含め、プレート間変動を定量化し、ドリフトを監視しました。免疫組織化学のスコアリングについては、スコアリングルーブリック、盲検手順、観察者間合意評価が記録され、不一致症例については裁定ログが保持されました。インデックス日、サンプル採取日、治療開始日、アウトカム日など、主要変数間でプログラムされた範囲チェックおよび論理的一貫性チェックが実装されました。すべての統計スクリプトとバージョン制御出力ログは保存され、分析ワークフローの完全な再現が可能となりました。

アクセスが制限されています。このコンテンツを表示するにはログインするか、トライアルを開始してください。

結果

コホートアセンブリと分子サブタイプ分布
全体の研究ワークフローは 図1にまとめられています。合計で262人の連続した肺がん患者が含まれ、臨床的に関連性の高い4つの分子サブタイプ(EGFR(n = 92)、ALK(n = 48)、KRAS(n = 54)、野生型(n = 68)に分類されました。基線の臨床病理的特徴はサブタイプごとに異なっていました(表1)。EGFRおよびALK変異の患者は、KRAS群および野生型群よりも平均的に若く(P = 0.006)、一方で男性および喫煙曝露はKRASおよび野生型疾患で著しく多く、 P < 0.001でした。進行期(III〜IV)がコホート全体で優勢でしたが、KRASおよび野生型疾患ではより多く見られました(P = 0.021)。また、KRASおよび野生型腫瘍(いずれも患者の約半数)で高発現(TPS ≥50%)が、EGFRおよびALK駆動腫瘍と比較して高発現(P < 0.001)が高かっ...

アクセスが制限されています。このコンテンツを表示するにはログインするか、トライアルを開始してください。

ディスカッション

本研究は、血清MMP-12と腫瘍CDH13の補完的な役割を評価し、肺がんにおける分子サブタイプの臨床解釈および治療層別化を支援する統合バイオマーカーアプローチとして評価します。この核心仮説は、これら2つのバイオマーカーの相補的な生物学的役割に由来します。すなわち、免疫間質の再構築と腫瘍攻撃性を反映する循環プロテアーゼMMP-12と、エピジェネティック制御および上皮可塑性に関連する組織ベースの腫瘍抑制因子CDH13(26,27,28,29,30)です。.全身腫瘍生物学と局所腫瘍生物学を統合することで、組織不足、遅延分子試験結果、単一バイオマーカーの不完全予測力など精密腫瘍学における重要な未充足ニーズに対応しつつ、EGFR、ALK、PD-L1などの既存...

アクセスが制限されています。このコンテンツを表示するにはログインするか、トライアルを開始してください。

開示事項

著者たちは利益相反がないと宣言しています。

謝辞

興台人民病院の医療スタッフと看護スタッフの患者募集、臨床データ収集、検体処理へのご協力に心より感謝申し上げます。本研究は星台重点研究開発プログラムプロジェクト(No. 2024ZC116)の支援を受けました。

アクセスが制限されています。このコンテンツを表示するにはログインするか、トライアルを開始してください。

材料

この記事で使用された材料の一覧
名前会社カタログ番号コメント
抗体、抗CDH13(T-カデリン)アブカム、ケンブリッジ、イギリスAB15126免疫組織化学のための一次抗体;FFPE組織で検証済み
遠心分離機(高速冷蔵)エッペンドルフ、ハンブルク、ドイツ5424 R血清分離およびサンプルの清算に使用
DAB基板キットZSGB-Bio、北京、中国ZLI-9017免疫組織化学における染色原検出のために
ELISAマイクロプレートリーダーBioTek Instruments、ウィヌースキー、アメリカELx800450 nmでの吸収読み取りに基準補正を使用
ホルマリン(10%中性緩衝)中国上海 中国10009218生検および外科的組織標本の固定用
ヘマトキシリン・エオシン染色キットソラルビオ、北京、中国G1120IHCスライドのカウンターステインおよび品質管理のために
ヒトMMP-12 ELISAキットアブカム、ケンブリッジ、イギリスAB246533血清マトリックスメタロプロテイナーゼ-12の定量的測定
顕微鏡(明視野)ニコン、東京、日本エクリプス E200CDH13の免疫染色およびスコアリングの評価に使用
ミクロトームライカ・バイオシステムズ、ヴェッツラー、ドイツRM22353&ndashでパラフィン埋め込み組織の切片を行う場合;4 & micro;厚さm(m)
マウントメディアソラルビオ、北京、中国S2100IHC染色後の永久スライド取り付け用
パラフィン埋め込みステーションライカ・バイオシステムズ、ヴェッツラー、ドイツEG1150FFPE組織ブロックの製剤用
リン酸塩緩衝生理食塩水(PBS)Gibco、サーモ・フィッシャー・サイエンティフィック、アメリカ10010023IHC染色時の洗浄に使用
ポリマー検出システムMXBバイオテクノロジーズ、中国福州DAB-0031IHCの二次検出キット
R統計ソフトウェアR 統計計算財団(オーストリア・ウィーン)バージョン 4.3.0統計解析およびモデリングに使用
血清分離管BD Vacutainer、フランクリンレイクス、アメリカ367988末梢静脈血の採取
SPSS統計ソフトウェアIBM社、アーモンク、アメリカバージョン26.0連続的およびカテゴリカルデータの統計解析に使用されます
ストレージクライオバイアルコーニング社、コーニング、アメリカ合衆国430488血清サンプルの分割抽出のための低結合クライオビアル
ウォーターバス(抗原回収用)グラント・インスツルメンツ、ケンブリッジ、イギリスJBN26抗原回収中に一定の温度を保つ

参考文献

  1. Bray, F., et al. Global cancer statistics 2022: Globocan estimates of incidence and mortality worldwide for 36 cancers in 185 countries. CA Cancer J Clin. 74 (3), 229-263 (2024).
  2. Bhatt, A., Yone, N., Lalla, M., Jeon, H., Cheng, H. Molecular diagnosis, clinical trial representation, and precision medicine in minority patients with oncogene-driven lung cancer. Cancers (Basel). 17 (12), 1950(2025).
  3. Cognigni, V., et al. Molecular heterogeneity of small cell lung cancer and new therapeutic possibilities: A narrative review of the literature. Transl Lung Cancer Res. 14 (4), 1441-1455 (2025).
  4. Herbst, R. S., et al. Molecular residual disease analysis of adjuvant osimertinib in resected egfr-mutated stage ib-iiia non-small-cell lung cancer. Nat Med. 31 (6), 1958-1968 (2025).
  5. Huang, D., et al. Molecular subtypes and targeted therapeutic strategies in small cell lung cancer: Advances, challenges, and future perspectives. Molecules. 30 (8), 1731(2025).
  6. Luo, J., et al. Hiding in plain sight: Nut carcinoma is an unrecognized subtype of squamous cell carcinoma of the lungs and head and neck. Nat Rev Clin Oncol. 22 (4), 292-306 (2025).
  7. Mosleh, B., et al. Sex-based differences in lung cancer susceptibility and molecular genetics in the 2020s. Heliyon. 11 (2), e42089(2025).
  8. Skoulidis, F., et al. Molecular determinants of sotorasib clinical efficacy in kras(g12c)-mutated non-small-cell lung cancer. Nat Med. 31 (8), 2755-2767 (2025).
  9. Wang, Y., et al. Immunotherapy for advanced-stage squamous cell lung cancer: The state of the art and outstanding questions. Nat Rev Clin Oncol. 22 (3), 200-214 (2025).
  10. Zhu, Y., et al. Heterogeneity of molecular subtyping and therapy-related marker expression in primary tumors and paired lymph node metastases of small cell lung cancer. Virchows Arch. 486 (2), 243-255 (2025).
  11. Cesar, M. C. M., et al. Peptides derived from the pou domain of brn2 show antitumor activity against murine melanoma model cells in vitro and in vivo. Cancer Chemother Pharmacol. 95 (1), 67(2025).
  12. Chang, Z., et al. Simultaneous detection of mmp-1 and mmp-12 using au-se nanoprobe for advancing nsclc diagnosis. Anal Chem. 97 (8), 4452-4460 (2025).
  13. Fan, X., et al. The mir-23a/27a/24-2 cluster promotes postoperative progression of early-stage non-small cell lung cancer. Mol Ther Oncolytics. 24, 205-217 (2022).
  14. Fung, N. H., et al. Targeting the human β(c) receptor inhibits inflammatory myeloid cells and lung injury caused by acute cigarette smoke exposure. Respirology. 27 (8), 617-629 (2022).
  15. Ji-Hong, Y., et al. Baicalein attenuates bleomycin-induced lung fibroblast senescence and lung fibrosis through restoration of sirt3 expression. Pharm Biol. 61 (1), 288-297 (2023).
  16. Kumar, S., Parveen, S., Swaroop, S., Banerjee, M. Tnf-α and mmps mediated mucus hypersecretion induced by cigarette smoke: An in vitro study. Toxicol In Vitro. 92, 105654(2023).
  17. Li, Y. Q., et al. Prediction and validation of common targets in atherosclerosis and non-small cell lung cancer influenced by atorvastatin. BMC Complement Med Ther. 23 (1), 415(2023).
  18. Mitsune, A., et al. Upregulation of leukocyte immunoglobulin-like receptor b4 on interstitial macrophages in copd; their possible protective role against emphysema formation. Respir Res. 22 (1), 232(2021).
  19. Spix, B., et al. Lung emphysema and impaired macrophage elastase clearance in mucolipin 3 deficient mice. Nat Commun. 13 (1), 318(2022).
  20. Ando, F., et al. Combination of plasma mmps and pd-1-binding soluble pd-l1 predicts recurrence in gastric cancer and the efficacy of immune checkpoint inhibitors in non-small cell lung cancer. Front Pharmacol. 15, 1384731(2024).
  21. Colmenares, V., Hedman, A., Hesslow, A., Wahlin, B., Södergren, A. Cohort study of serological biomarkers for interstitial lung disease in patients with rheumatoid arthritis. Scand J Rheumatol. 53 (6), 386-395 (2024).
  22. Gonzalez-Avila, G., et al. Matrix metalloproteinases and stress hormones in lung cancer progression. J Oncol. 2022, 5349691(2022).
  23. Hung, W. Y., et al. Blocking mmp-12-modulated epithelial-mesenchymal transition by repurposing penfluridol restrains lung adenocarcinoma metastasis via upa/upar/tgf-β/akt pathway. Cell Oncol (Dordr). 44 (5), 1087-1103 (2021).
  24. Kowalczyk, A., et al. Effective voltammetric tool for simultaneous detection of mmp-1, mmp-2, and mmp-9; important non-small cell lung cancer biomarkers. Biosens Bioelectron. 229, 115212(2023).
  25. Lam, T. Y. W., et al. Ism1 protects lung homeostasis via cell-surface grp78-mediated alveolar macrophage apoptosis. Proc Natl Acad Sci U S A. 119 (4), e2019161119(2022).
  26. Li, J., et al. Development of a coagulation‑related gene model for prognostication, immune response and treatment prediction in lung adenocarcinoma. Oncol Lett. 29 (6), 290(2025).
  27. Ratajczak-Wielgomas, K., Kmiecik, A., Dziegiel, P. Role of periostin expression in non-small cell lung cancer: Periostin silencing inhibits the migration and invasion of lung cancer cells via regulation of mmp-2 expression. Int J Mol Sci. 23 (3), 1240(2022).
  28. Sakamoto, S., et al. Claudin-11 enhances invasive and metastatic abilities of small-cell lung cancer through mt1-mmp activation. Cancer Sci. 116 (6), 1773-1784 (2025).
  29. Spix, B., et al. Endolysosomal cation channels and lung disease. Cells. 11 (2), 304(2022).
  30. Ding, P., Peng, B., Li, G., Sun, X., Wang, G. Glucosamine-phosphate n-acetyltransferase 1 and its DNA methylation can be biomarkers for the diagnosis and prognosis of lung cancer. J Clin Lab Anal. 36 (9), e24628(2022).
  31. Hsu, J. L., Leu, W. J., Hsu, L. C., Hsieh, C. H., Guh, J. H. Doxazosin inhibits vasculogenic mimicry in human non‑small cell lung cancer through inhibition of the vegf‑a/ve‑cadherin/mtor/mmp pathway. Oncol Lett. 27 (4), 170(2024).
  32. Hwang, K. E., et al. Salinomycin suppresses tgf-β1-induced emt by down-regulating mmp-2 and mmp-9 via the ampk/sirt1 pathway in non-small cell lung cancer. Int J Med Sci. 18 (3), 715-726 (2021).
  33. Kim, S. Y., et al. Inhibition of a549 lung cancer cell migration and invasion by ent-caprolactin c via the suppression of transforming growth factor-β-induced epithelial-mesenchymal transition. Mar Drugs. 19 (8), 465(2021).
  34. Li, C., et al. Foxp3 facilitates the invasion and metastasis of non-small cell lung cancer cells through regulating vegf, emt and the notch1/hes1 pathway. Exp Ther Med. 22 (3), 958(2021).
  35. Lu, T., Zheng, C., Fan, Z. Cardamonin suppressed the migration, invasion, epithelial mesenchymal transition (emt) and lung metastasis of colorectal cancer cells by down-regulating adrb2 expression. Pharm Biol. 60 (1), 1011-1021 (2022).
  36. Xu, F., et al. Inhibition of non-small cell lung cancer by ferroptosis and apoptosis induction through p53 and gsk-3β/nrf2 signal pathways using qingrehuoxue formula. J Cancer. 14 (3), 336-349 (2023).
  37. Xu, S., et al. Diallyl disulfide attenuates ionizing radiation-induced migration and invasion by suppressing nrf2 signaling in non-small-cell lung cancer. Dose Response. 19 (3), 15593258211033114(2021).
  38. Zheng, Y., et al. Shashen-maidong decoction inhibited cancer growth under intermittent hypoxia conditions by suppressing oxidative stress and inflammation. J Ethnopharmacol. 299, 115654(2022).
  39. Malmros, K., et al. Diagnostic gastrointestinal markers in primary lung cancer and pulmonary metastases. Virchows Arch. 485 (2), 347-357 (2024).
  40. Zhou, H., et al. Metformin inhibits migration and epithelial-to-mesenchymal transition in non-small cell lung cancer cells through ampk-mediated gdf15 induction. Eur J Pharmacol. 985, 177127(2024).
  41. Mangang, K. N., Rao, G. S. N. K. Lung cancer biomarkers. Clin Chim Acta. 580, 120707(2026).

アクセスが制限されています。このコンテンツを表示するにはログインするか、トライアルを開始してください。

再版と許可

タグ

お問い合わせ
図書館に推薦する

プライバシー

利用規約

ポリシー

著作権 © 2026 MyJoVE Corporation. 無断転載を禁じます。