Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.

Исследовательская статья

Клинические последствия металлопротеиназы-12 в сывороточной матриксе и опухоли кадгерина-13 для молекулярного подтипирования и персонализированной терапии при раке лёгких

137 просмотров

⸱

DOI:

10.3791/70633

⸱

28 апреля 2026 г.

 ,  ,  ,  , 
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

В этой статье

Краткое содержание

В данном исследовании оцениваются матриксная металлопротеиназа-12 (MMP-12) и опухольный кадгерин-13 (CDH13) как комплементарные биомаркеры при раке легких. Эти маркеры коррелируют с молекулярными подтипами, ответом на лечение и выживаемостью, что подтверждает их потенциальное использование в подтипизации, стратификации лечения и прогностической оценке.

Аннотация

Рак лёгких остаётся ведущей причиной смертности, связанной с раком, во многом благодаря своей биологической гетерогенности, частой диагностике на поздних стадиях и ограничениям в комплексном молекулярном тестировании. Отдельные биомаркеры часто недостаточны для руководства клиническими решениями, что подчёркивает необходимость комплементарных и клинически осуществимых индикаторов, интегрирующих системную и специфическую для опухолей биологию. В этом когортном исследовании с одним центром было включено 262 пациента с раком лёгких. Уровни матрикса металлопротеиназы-12 в сыворотке (MMP-12) измерялись с помощью ферментно-связанного иммуносорбентного анализа (ELISA), а экспрессия опухоли кадгерина-13 (CDH13) оценивалась с помощью иммуногистохимии (IHC) с использованием валидированного иммунореактивного балла (IRS). Молекулярная подтипизация была получена на основе рутинных клинических испытаний, а связи с ответом на лечение и результатами выживаемости оценивались с помощью многопеременных логистических и регрессионных моделей Кокса. MMP-12 и CDH13 показали обратное распределение между молекулярными подтипами (P < 0,001), при этом опухоли с рецептором эпидермального фактора роста (EGFR)/анапластической лимфомакиназой (ALK) имели более низкий уровень MMP-12 и выше CDH13, тогда как вирусные онкогенные гомологи Кирстена (KRAS) мутантные и дикие опухоли показали противоположный паттерн. Более высокая экспрессия запрограммированного лиганда смерти 1 (PD-L1) стабильно ассоциировалась с повышением MMP-12 и снижением CDH13 (все P < 0,05). Повышенный уровень MMP-12 независимо ассоциировался с снижением показателя целевого ответа (ORR) (скорректированное отношение шансов [OR] = 0,662, P < 0,001) и худшим показателем выживаемости (коэффициент риска выживаемости без прогрессирования [PFS] [HR] = 1,382; общий уровень выживаемости [OS] HR = 1,421; оба показателя P < 0,001), тогда как более высокий уровень CDH13 прогнозировал улучшение ответа (скорректированный OR = 1,201, P < 0,001) и выживаемости (PFS HR = 0,884; OS HR = 0,862; оба P < 0,001). Совокупная сигнатура с высоким уровнем MMP-12/низким уровнем CDH13 выявила подгруппу с значительно худшими исходами (PFS HR = 2,281; OS HR = 2.506; P < 0,001). Эти результаты свидетельствуют о том, что сыворотка MMP-12 и опухоль CDH13 могут служить комплементарными биомаркерами для молекулярного подтипирования, терапевтической стратификации и прогностической оценки при раке легких.

Введение

Рак лёгких остаётся доминирующей глобальной нагрузкой в области здравоохранения, причисляя почти 2,5 миллиона новых случаев и около 1,8 миллиона смертей во всём мире в 2022году1. Несмотря на значительный прогресс в скрининге, визуализации и системной терапии, выживаемость остаётся ограниченной для многих пациентов, поскольку рак лёгких биологически гетерогенен и часто диагностируется на позднейстадии 2,3,4,5. Таким образом, прецизионная онкология стала центральным элементом современного лечения рака лёгких, особенно для немелкоклеточного рака лёгких (НМРЛ), где действенные факторные изменения определяют молекулярные подмножества с разными естественными историями и чувствительностью клечению 6. Клинические рекомендации рекомендуют широкое молекулярное профилирование при запущенных заболеваниях, включая EGFR, ALK, KRAS, ROS1, BRAF, пропуск MET exon 14, RET, ERBB2 (HER2) и NTRK, а также оценку иммунных биомаркеров, таких как PD-L1 7,8,9,10. Эти достижения изменили результаты для отдельных популяций, но также создали новые клинические узкие места. Ткани могут быть недостаточны для комплексного тестирования, время выполнения может задерживать терапевтические решения, а доступ к высококачественному секвенированию следующего поколения варьируется в разных системахздравоохранения 7,9. Даже при доступном молекулярном тестировании терапия с помощью биомаркеров остаётся несовершенной, поскольку молекулярный статус не полностью отражает микроэкологические состояния опухоли, влияющие на ответ на лечение и устойчивость. Экспрессия PD-L1 широко используется, но имеет хорошо известные ограничения как самостоятельный предиктор, а мутационная нагрузка опухолей обладает значительной вариабельностью и неопределённостью в оптимальномиспользовании 6,9,10. Эти реалии подчёркивают практическую потребность в комплементарных биомаркерах, которые масштабируемы, биологически информативны и способны обогащать молекулярные подтипы и стратификацию лечения, когда геномная информация неполна, задерживается или неоднозначна.

Протеолитическая ремоделирование внеклеточного матрикса и микросреды опухоли — это одно из биологически обоснованных измерений, которое всё больше признаётся как признак злокачественности и определяющий фактор терапевтического ответа. Матриксные металлопротеиназы (MMPs) регулируют инвазию, ангиогенез, трафик иммунных клеток и цитокиновую сигнализацию, тем самым связывая программы, присущие опухолям, с воспалительными и стромическими контекстамихозяина. Среди этих ферментов матриксная металлопротеиназа-12 (MMP-12), также известная как макрофаг-эластаза, привлекла внимание при раке лёгких, поскольку экспрессируется в спектре опухолей лёгких человека и, по-видимому, связана с агрессивными фенотипами и худшими исходами12. Помимо экспрессии в тканях, MMP-12 измерим в циркуляции, что делает его привлекательным как малоинвазивный биомаркер с потенциальной полезностью для серийногомониторинга 13. Недавние мультираковые анализы дополнительно подтвердили клиническую значимость MMP-12 при аденокарциноме лёгких, предлагая прогностические и прогностические роли, требующие более глубокого изучения в клинически применимыхподгруппах 14. Важно отметить, что циркулирующие биомаркеры всё чаще используются для дополнения тканевого тестирования в онкологии, и растет интерес к показателям на основе крови, отражающих не только опухольную нагрузку, но и иммунную и стромальную динамику, формирующую чувствительность к системнойтерапии 15. При раке легких, где часто применяются иммунотерапия и таргетная терапия, биомаркеры, отражающие микроокружение опухоли, могут быть особенно ценны для понимания гетерогенности лечения, ранней устойчивости и необходимости комбинированныхподходов 16. Этот биологический и клинический контекст мотивирует целенаправленную оценку сыворотки MMP-12 за пределами диагностического сигнала, в частности как кандидат-маркера, связанного с молекулярными подтипами и терапевтическими траекториями.

Параллельно кадгерин 13 (CDH13), также известный как T кадгерин или H кадгерин, представляет собой механистически различную ось, важную для дифференцировки опухоли, сигнализации адгезии и эпителиальной пластичности. CDH13 — это атипичный кадгерин, закреплённый на мембране с помощью гликозилфосфатидилинозитоловой части, широко описываемый как супрессор опухолей при множествезлокачественных опухолей. При НМРЛ эпигенетическое заглушание CDH13 посредством гиперметилирования промотора неоднократно сообщалось и связано с прогрессированием опухоли и неблагоприятными клиникопатологическимипризнаками 18,19. Метааналитические и интегративные данные дополнительно подтверждают, что гиперметилирование CDH13 чаще встречается в НМРЛ, чем в нормальной ткани лёгких, и может иметь диагностическуюзначимость 20,21. Помимо своей ценности как маркера злокачественной трансформации, статус CDH13 вполне может пересекаться с чувствительностью к лечению. Экспериментальные исследования связали метилирование промоторов CDH13 и изменённую экспрессию с фенотипами резистентности к цисплатину в моделях рака лёгких, что позволяет предположить, что CDH13 отражает биологические программы, связанные с терапевтическим ответом и адаптацией к опухоли под давлениемлечения 22. Эти данные в совокупности позиционируют CDH13 как тканевой биомаркер с потенциальными последствиями для биологии рисков и терапевтической стратификации. В отличие от сложных мультиомических тестов, CDH13 может оцениваться иммуногистохимией в рутинных патологических процессах, что позволяет практически транслировать, если он предоставляет дополнительную информацию, выходящую за рамки существующих клинических и молекулярных маркеров.

В совокупности MMP-12 и CDH13 представляют собой комплементарные биологические компартменты и механизмы. MMP-12 — это циркулирующий индикатор, который может захватывать иммунную и стромальную активацию, а также ремоделирование, управляемое протеазами, тогда как CDH13 — это маркер на уровне ткани, отражающий супрессивную адгезию и эпигенетическую регуляцию. Мы выдвигаем гипотезу, что интеграция этих осей может улучшить клинические выводы в двух ключевых областях, определяющих точную онкологию при раке легких. Во-первых, комбинированная структура сывороточных и тканевых биомаркеров может предоставлять дополнительную информацию для молекулярного подтипирования, либо связываясь с действующими драйверными изменениями и состоянием иммунных биомаркеров, либо выявляя биологически когерентные фенотипы, соответствующие определённым молекулярным классам при ограничениигеномных тестов 2,6,8,10 . Во-вторых, интегрированная подпись может информировать персонализированную терапию, улучшая стратификацию рисков и коррелируя с выбором лечения и результатами в различных парадигмах таргетной терапии и иммунотерапии, где резистентность многофакторна, а одиночные маркерынедостаточны 9,10,23. В этом контексте наш подход намеренно прагматичен. Вместо замены молекулярной диагностики она стремится дополнить её, предоставляя масштабируемые, совместимые с клинической практикой измерения, которые можно быстро получить и интерпретировать вместе с генотипом, PD-L1 и стадиями. Эта стратегия может быть особенно полезна в реальных условиях, когда тканей мало, повторные биопсии непрактичны, или клинический вопрос заключается не только в наличии фактора, но и в том, как предугадать чувствительность к лечению и риск прогрессирования у конкретного пациента.

Соответственно, в настоящем когортном исследовании мы оцениваем клинические последствия сыворотки MMP-12 и опухоли CDH13 на молекулярные подтипы и пути лечения рака легких. В частности, мы изучаем, связаны ли эти биомаркеры по отдельности и в комбинации с основными молекулярными классами и терапевтическими группами, а также добавляют ли они прогностическую информацию, важную для персонализированного управления. Мы также позиционируем эту работу в более широкой экосистеме альтернативных подходов, включая циркулирующую опухольную ДНК, профилирование метилирования и мультимодальное моделирование, интегрирующее клинические, визуализационные и молекулярные особенности24,25. Новизна нашего исследования заключается не в предложении новых индивидуальных биомаркеров, а в целенаправленной интеграции циркулирующего сигнала протеазы с тканевой адгезией и эпигенетическим маркером для решения клинически применимого вопроса: как дополнить молекулярное подтипирование и персонализацию терапии с помощью измерений, применимых в рутинной практике. Учитывая взаимодополняющие аспекты системных взаимодействий опухоли и хозяина, а также внутренней биологии опухоли, эта интегративная структура выходит за рамки предыдущих исследований, изучавших MMP-12 или CDH13 в изоляции. Такой подход может стать практическим мостом между диагностической патологией и прецизионной терапией, с потенциальным применением для приоритизирования молекулярных тестов, контекстуализации дискормонии биомаркеров и совершенствования индивидуального планирования лечения, основанного на риске.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Протокол

Все процедуры соответствовали институциональным и национальным нормам и были утверждены Этическим комитетом Народной больницы Синтай (No 2024-124). Требование письменного информированного согласия было отменено, поскольку использовались регулярные клинические данные и остаточные образцы. Все данные были анонимизированы перед анализом.

Дизайн исследования, сеттинг и общая схема
Это исследование проводилось как наблюдательная когорта с одним центром, предназначенная для оценки клинических последствий сыворотки MMP-12 и опухоли CDH13 по отдельности и в комбинации для молекулярного подтипирования рака лёгких и персонализированной терапии. Исследование проводилось в Народной больнице Синтай. Были выявлены подходящие пациенты, проходившие лечение с января 2021 по июнь 2022 года, и были зачислены 262 последовательных пациента, соответствующие заранее установленным критериям включения и исключения.

Общий рабочий процесс исследования иллюстрируется на рисунке 1. Схема отражает весь процесс от идентификации пациента до анализа, включая скрининг и регистрацию пациентов, базовую клиникопатологическую характеристику и молекулярное профилирование, полученные на основе рутинных клинических испытаний, сбор и обработку сыворотки до лечения, подготовку опухолевой ткани для иммуногистохимии CDH13, количественную оценку сыворотки MMP-12, иммунореактивную оценку CDH13, классификацию терапии первой линии и последующих путей лечения, а также продольный результат установления, включая ответ на лечение, выживаемость без прогрессирования и общую выживаемость. Схема отличает диагностический и молекулярный подтипирование от анализов лечения и результатов, а также указывает периоды сбора биообразцов, получения молекулярных результатов, начала терапии и проведения последующих оценок.

Скрининг участников, критерии допуска и абстракция клинических данных
Потенциально подходящие пациенты были выявлены из информационной системы больницы и регистра патологии в заранее определённое окно регистрации (январь 2021 — июнь 2022 года). Первичный рак лёгких был подтверждён с помощью гистопатологии, дополненной междисциплинарным клиническим обзором при необходимости. Были зачислены последовательные взрослые пациенты, соответствовавшие всем критериям отбора. Критерии включения включали гистологически подтверждённый первичный рак лёгких, наличие образца сыворотки перед лечением, полученного до начала любой противоопухолевой терапии (и до операции у пациентов, проходящих раннюю резекцию), наличие опухолевой ткани, достаточной для иммуногистохимии CDH13, а также информацию о молекулярных подтипах, полученную в рамках рутинного клинического лечения. Исключены пациенты с задокументированным анамнезом другой злокачественной опухоли до регистрации, пациенты с недостаточным объёмом сыворотки или нарушенной целостностью образца, пациенты без оценённой опухолевой ткани для оценки CDH13 и пациенты, получившие системную противораковую терапию до начала базового анализа крови.

Клиникопатологические и лечебные данные были извлечены из электронных медицинских записей с использованием стандартизированной формы отчёта о случаях с заранее заданными определениями переменных и правилами кодирования. Зафиксированные переменные включали демографию (возраст и пол), воздействие курения, состояние эффективности Восточной кооперативной онкологической группы (ECOG), сопутствующие заболевания, исходные результаты визуализации, гистологический подтип, стадию метастазирования опухолевых узлов (TNM) (согласно системе стадирования, используемой в рутинной клинической практике в течение исследования), исходные лабораторные параметры и подробную информацию о лечении (включая схему первой линии, даты начала, модификации дозы и переходы к лечению). Воздействие курения количественно оценивалось в годах паков следующим образом: Пачки-годы = (сигареты в день ÷ 20) × года курения. Если история курения неполна или противоречит между записями, переменная курения классифицировалась как неизвестная, а источник фиксировался как несоответствие в журнале абстракции; Отсутствие было обработано согласно заранее заданному плану статистического анализа.

Сбор, обработка и хранение образцов
Периферическая венозная кровь была взята на исходном уровне перед началом противоопухолевой терапии. Сыворотка отделялась центрифугой при 1500 × г в течение 10 минут при комнатной температуре. Сывороточный супернатант был перенесён в малосвязывающие криовиалы без нарушения клеточного слоя. Сыворотка была аликотирована на порции по 200–500 мкл для минимизации циклов замерзания и оттаивания, а аликвоты хранились при −80 °C до партийного анализа. Фиксировался интервал от сбора крови до замораживания для каждого образца, а образцы с временем от сбора до заморозки более 2 часов исключались.

Заранее определённые процедуры предварительного анализа качества применялись путём документирования гемолиза и липемии при обработке. Явно гемолизованные образцы были исключены из количественной оценки ИФС. Сывороточные аликвоты размораживались на льду непосредственно перед анализом, смешивались с помощью мягкой инверсии и центрифугировали при 2000 × г в течение 5 минут для удаления частиц при необходимости. Интенсивное перемешивание и вихри избегались, чтобы предотвратить образование пузырьков и оптические артефакты во время измерений поглощения.

Получение и подготовка тканей опухоли
Были получены опухолевые ткани с помощью рутинных диагностических процедур (биопсия, бронхоскопия, биопсия с иглой кора или хирургическая резекция). Ткань фиксировалась в нейтральном буферном формалине согласно стандартной практике патологии и встраивалась в парафин. Срезы (3–4 мкм) были подготовлены на заряженных слайдах для иммуногистохимии. Неокрашенные стекли хранились в сухой среде при комнатной температуре и окрашивались в заранее определённый интервал для минимизации деградации антигена. Велся журнал цепочки хранения, связывающий идентификаторы образцов с деидентифицированными кодами исследований. Патолог, проводивший оценку CDH13, был ослеплен на значения сыворотки MMP-12, молекулярный подтип, лечение и исходы.

Количественная оценка сыворотки MMP-12 с помощью ферментно-связанного иммуносорбентного анализа (ELISA)
Периферическая венозная кровь собиралась перед любой противоопухолевой терапией, желательно в течение 7 дней до биопсии или начала лечения. Сыворотка MMP-12 была измерена с помощью коммерческого набора для ИФА MMP-12 для человека. Каждая сыворотка аликвот размораживалась один раз на льду, аккуратно смешивалась и анализировалась в дубляжах согласно инструкциям набора. Стандартная кривая генерировалась на каждой пластине с помощью последовательных разбавлений предоставленного рекомбинантного стандарта, а поглощение считывалось на 450 нм с коррекцией опоры с помощью считывателя микропластин. Концентрации рассчитывались с помощью четырёхпараметрической стандартной кривой логистической регрессии. Для обеспечения аналитической надёжности на каждую пластину включались внутренние сыворотки контроля качества (QC) и контролировались на точность внутри- и между анализами (целевые коэффициенты вариации, соответствующие валидации анализа). Если результаты опускались ниже нижнего предела количественной оценки, половина этого предела назначалась для статистического анализа; Если результаты превышали верхний предел, измерение повторялось после соответствующего разбавления. Чтобы минимизировать эффекты пакетов, образцы случайным образом распределялись между пластинами, и на каждой пластине добавлялся одинаковый набор сывороток качества для отслеживания вариабельности между пластинами. Сотрудники лаборатории, выполнявшие ИФС, были ослеплены к клинической группировке и результатам.

Иммуногистохимия опухолей CDH13 и иммунореактивная оценка
Иммуногистохимия CDH13 проводилась на формалин-фиксированных, парафин-встроенных срезах опухоли с использованием валидированного первичного антитела к CDH13. Комплексы антиген–антитела были обнаружены с помощью полимерной системы обнаружения, а окрашивание визуализировалось с помощью 3,3′-диаминобензидина (DAB). Идентичный процесс окрашивания применялся ко всем исследованным образцам; Слайды обрабатывались партиями, и были включены соответствующие элементы контроля.

Парафиновые блоки разделялись с размером 3–4 мкм, депарафинизовались ксилолом и регидратированы с помощью градированного этанола в дистиллированную воду. Извлекательное извлечение эпитопов под нагревом проводилось в цитратном буфере (10 мМ, pH 6,0) в микроволновой печи при температуре 95–100 °C в течение 15 минут, после чего охлаждение до комнатной температуры на 20 минут. Эндогенная пероксидазная активность была закалена 3% перекиси водорода в течение 10 минут при комнатной температуре, а блокировка белка проводилась с использованием обычного раствора для блокировки сыворотки в течение 20 минут при комнатной температуре. Срезы инкубировали с первичным антителом к CDH13 ночью при температуре 4 °C. После промывки полимерный реагент на основе вторичного обнаружения применялся в течение 20–30 минут при комнатной температуре, после чего следовала визуализация с хромогеном 3,3′-DAB в течение 3–5 минут под микроскопическим наблюдением. Секции были покрыты гематоксилином, обезвожены с помощью сортированного этанола, очищены ксилолом и установлены с помощью постоянного монтажного материала.

Внутренние меры контроля качества были включены в каждом забеге окрашивания. Известный CDH13-положительный срез ткани был обработан параллельно как положительный контроль, а первичное антитело было опущено в отрицательной контрольной группе. Запуск допускался только тогда, когда положительный контроль демонстрировал ожидаемый узор окрашивания с соответствующей интенсивностью, а отрицательный контроль не показывал специфических окрашиваний. Окрашивания повторялись при забегах с чрезмерным фоном, неудачной производительностью управления или при неспецифическом сигнале, который нарушает интерпретацию.

Экспрессия CDH13 была количественно измерена с помощью иммунореактивного шкала (IRS), основанного на интенсивности окрашивания и доле положительных опухолевых клеток. Два обученных патолога оценивали все слайды независимо, не обращая внимания на измерения биомаркеров сыворотки, молекулярный подтип, лечение и результаты. Несоответствие баллов определялось совместным обзором на многоголовом микроскопе, и был зафиксирован признанный IRS. Интенсивность окрашивания была определена как 0 (без окрашивания), 1 (слабая), 2 (умеренная) или 3 (сильная). Доля положительных опухолевых клеток была определена как 0 (0%), 1 (1–10%), 2 (11–50%), 3 (51–80%) или 4 (81–100%). IRS рассчитывался следующим образом: IRS = балл интенсивности × пропорции. Значения IRS варьировались от 0 до 12. Низкая экспрессия CDH13 была определена как IRS ≤ 3 на основе широко используемого порога для иммунореактивного оценивания. IRS была сохранена как непрерывная переменная, так и дихотомична категория для дальнейших анализов, включая сравнения подгрупп и комбинированное моделирование биомаркеров. Межнаблюдательное соглашение оценивалось в предварительно определённой случайной выборке, включающей 30% случаев, с использованием взвешенной статистики каппа, а процедура выборки, оценка соглашения и решения по рассмотрению были задокументированы в аудиторском следе.

Молекулярная подтипизация и классификация лечения
Информация о молекулярных подтипах была получена в результате рутинных клинических испытаний на диагностической опухолевой ткани. Результаты были получены на основе клинически валидированных анализов, реализованных в стандартном медицинском обслуживании, включая таргетное тестирование на основе ПЦР, целенаправленные панели секвенирования следующего поколения, иммуногистохимию и флуоресцентную гибридизацию in situ. Для каждого пациента фиксировались тип анализа, источник образца, отчет об адекватности образца и дата подачи отчёта. Пациенты классифицировались по статусу действующего изменения драйвера, включая мутации, активирующие EGFR, перестановки ALK, перестановки ROS1, мутации KRAS, мутации BRAF, изменения пропуска MET exon 14, перестановки RET, изменения ERBB2 и слияния NTRK. В месте проведения был зафиксирован балл доли опухоли PD-L1, а экспрессия PD-L1 классифицирована по стратам, используемым в рутинной практике в течение исследования. Все категории молекулярных подтипов были заранее определены перед анализом. При сообщении о нескольких действенных изменениях пациентов распределяли согласно заранее определённому иерархическому правилу классификации, приоритизирующему изменения с установленными терапевтическими последствиями, направленными на генотип, в следующем порядке: мутации EGFR, перестановки ALK, перестановки ROS1, мутации BRAF, пропущенные изменения MET экзон 14, перестановки RET, изменения ERBB2, слияния NTRK и мутации KRAS.

Информация о лечении была извлечена из медицинских записей, включая схему первой линии, даты начала и прекращения, а также последующие линии терапии. Первоначальное лечение было классифицировано на взаимно исключающие категории лечения, определённые априори: генотип-ориентированная таргетная терапия, терапия на основе ингибиторов иммунных контрольных точек, терапия на основе химиотерапии и многомодальное управление с использованием хирургии с периоперационным системным лечением по мере необходимости. Дата индекса определялась как дата начала системной терапии первой линии; Для пациентов, проходящих операцию с помощью предварительной резекции, дата индекса была датой операции, а последующая системная терапия классифицировалась как адъювантная согласно клинической карте. Для анализов, посвящённых персонализированной терапии, пациенты были стратификацированы совместно по молекулярному подтипу и категории лечения, а концентрации MMP-12 в сыворотке и экспрессию CDH13 в сыворотке сравнивались между драйвер-положительными и драйвер-отрицательными заболеваниями, а также между группами лечения на основе таргетной терапии и ингибиторов иммунных контрольных точек.

Определения результатов и последующие действия
Дата индекса определялась как дата начала первой линии противоопухолевой терапии. Для пациентов, проходящих операцию с помощью предварительной хирургической резекции, дата операции определялась как дата операции; Последующая системная терапия классифицировалась как адъювантная или паллиативная согласно медицинской карте. За каждым пациентом следили от даты индекса до смерти, даты последнего подтвержденного контакта или даты административной цензуры — в зависимости от того, что наступит раньше. Продолжительность последующих записей фиксировалась в месяцах, и для каждой конечной точки сохранялись индикатор события и соответствующая дата события или цензуры. Результаты определялись посредством структурированного абстракции электронной медицинской карты, включая радиологические отчёты, документацию онкологических клиник, стационарные записи и телефонное наблюдение по необходимости. Использовалась заранее определённая форма отчёта по делу, а также применялись единые правила иерархии источников. Когда даты или классификации различались в разных записях, расхождения устранялись путём приоритета в современных радиологических отчетах и заметках по лечению; окончательная оценка и подтверждающие источники были задокументированы. Был ведён журнал последующих исследований, фиксирующий даты визуализации, переходы в лечение, госпитализации и попытки контакта, чтобы минимизировать потери при последующем наблюдении и обеспечить отслеживаемость.

Опухолевой ответ оценивался у пациентов с измеряемым заболеванием согласно версии RECIST 1.1. Лучший общий ответ классифицировался как полный ответ, частичный ответ, стабильное заболевание или прогрессирующее заболевание. Показатель объективного ответа определялся как полный или частичный ответ, а уровень контроля заболевания — как полный ответ, частичный ответ или стабильное заболевание. Даты ответа и прогрессирования определялись на основе самых ранних задокументированных доказательств.

Выживаемость без прогрессирования (PFS) определялась как интервал от даты индекса до первого случая прогрессирования заболевания или смерти по любой причине, в зависимости от того, что наступит раньше. Прогрессирование определялось преимущественно на основе радиологических отчётов, которые фиксируют прогрессирование согласно RECIST 1.1. Когда радиология отсутствует на момент клинического ухудшения, предполагается, что прогрессирование, задокументированное клиницистами, если оно явно связано с ухудшением опухолевой нагрузки и приводит к изменению метода противоракового лечения. Пациенты, не имевшие события на дату последней объективной оценки, подвергались цензуре, подтверждая отсутствие прогрессирования. Если новая линия системной терапии была инициирована без явной документации о прогрессировании, визуализация пересматривалась и предоставлялась современная клиническая документация. Если прогрессирование не было подтверждено, пациентов цензурировали на последнем рентгеновском обследовании перед изменением лечения, и фиксировалось применяемое правило решения.

Общая выживаемость (OS) определялась как интервал от даты индекса до смерти по любой причине. Жизненное состояние определялось с помощью больничных записей и амбулаторных заметок, дополненных структурированным телефонным подтверждением по необходимости. Дата смерти фиксировалась в медицинской карте или, когда она была недоступна, как дата, подтвержденная семьёй при повторном контакте, с подтверждающей документацией в журнале последующих осмотров. Пациенты, живые на момент последнего подтвержденного контакта, подвергались цензуре.

Был реализован стандартизированный рабочий процесс последующего наблюдения, согласованный с рутинными методами ухода. Во время активной системной терапии фиксировались клинические оценки в каждом цикле лечения, а также фиксировались рентгенографические повторные оценки с регулярными интервалами, определёнными клиническим протоколом, при этом фиксировалась методика визуализации и дата для каждой оценки. После завершения терапии первой линии или во время послеоперационного наблюдения фиксировались повторные визиты и обследования визуализации согласно институциональному графику. Когда очное наблюдение не удалось завершить, проводилось структурированное телефонное наблюдение для подтверждения продолжения лечения, документирования интервальных госпитализаций, подтверждения статуса болезни с помощью внешней визуализации, где это было применимо, и подтверждения выживаемости. Все пропущенные визиты, недоступные попытки и причины прекращения последующих встреч были задокументированы. Перед тем, как признать пациента потерянным для последующего наблюдения, контакт пытался провести как минимум ещё два раза в разные дни, и каждая попытка фиксировалась на фото.

Процедурное разделение между оценкой биомаркеров и определением результатов сохранялось. Персонал, проводивший измерение сыворотки MMP-12 и CDH13, был ослеплен клиническими результатами. Абстракция результатов проводилась без доступа к результатам биомаркеров, когда это было возможно. Для конечных точек прогресса и реагирования применялся двухэтапный процесс рассмотрения. Обученный рефератист назначал классификацию событий и даты по заранее установленным правилам, после чего старший клиницист самостоятельно проверял задания. Расхождения были устранены путём совместного пересмотра оригинального радиологического отчёта, онкологических заметок и сроков лечения, а также ведётся аудитский след всех решений по рассмотрению решений.

Проводились проверки согласованности для выявления неправдоподобных последовательностей, включая события, датированные до даты индекса, переходы к лечению без соответствующих оценок или даты смерти без подтверждающей документации. Отмеченные случаи сверялись путём возвращения к исходным документам и обновления набора данных с датированной корректировкой, в которой указывалась причина изменения и подтверждающие доказательства.

Статистический анализ
Статистический анализ проводился с использованием SPSS (версия 26.0) и R (версия 4.3.0). Непрерывные переменные представлялись как средние ± стандартное отклонение или медиану (межквартильный диапазон), в зависимости от необходимости, а категориальные переменные — как подсчёты и проценты. Групповые сравнения использовали параметрические или непараметрические тесты, как хи-квадрат или точные тесты Фишера для категориальных данных. Все тесты были двусторонними, при этом P < 0,05 считался статистически значимым.

Ковариаты были отобраны априори на основе клинической значимости и предыдущих доказательств, и один и тот же набор ковариатов применялся в смежных моделях для поддержки сопоставимости. Основные корректировочные переменные включали возраст, пол, воздействие курения, стадию ТНМ, статус эффективности ЭКОГ и гистологический подтип, с дополнительной корректировкой для группы лечения, когда целью анализа является молекулярный подтип внутри исследуемых популяций. Мультиколлинеарность оценивалась с использованием коэффициентов инфляции дисперсии, а проблемная коллинеарность решалась с помощью заранее заданных правил уменьшения переменных. Были представлены скорректированные коэффициенты шансов с 95% доверительными интервалами и двусторонними значениями P. Количество ковариат, включённых в многомерную логистическую и регрессионную модели Кокса, было заранее определено и ограничено относительно количества событий исхода, чтобы минимизировать риск перенагона. Соотношение событий на переменную осталось приемлемым (≥10) для всех моделей. Для многокатегорийных молекулярных подтипов либо подбирались мультиномиальные логистические регрессионные модели, либо проводился набор бинарных логистических сравнений с использованием заранее заданной эталонной категории, при этом стратегия моделирования была чётко изложена.

Выживаемость без прогрессирования и общая выживаемость анализировались с помощью оценок Каплана–Мейера, а кривые выживаемости сравнивались с помощью логарифмического теста. Связь между биомаркерами и результатами была количественно оценена с помощью регрессии пропорциональных рисков Кокса, при этом соотношения опасностей соотносятся с 95% доверительными интервалами. Многомерные модели Кокса были построены с использованием заранее заданных клиникопатологических ковариат, включая молекулярный подтип и категорию лечения, для оценки последствий для персонализированной терапии. Предположение о пропорциональных рисках было подтверждено с помощью остаточной диагностики Шёнфельда и графиков выживаемости с логарифмом минус логарифми. Если предположение о пропорциональных опасностях было нарушено для ковариата, вопрос решался с помощью заранее определённого подхода, такого как стратификация по этой ковариате или включение временно-зависимого члена взаимодействия, и приводилась окончательная спецификация модели.

Недостающие данные обрабатывались с использованием заранее заданной стратегии. Когда отсутствие было минимальным, проводились полные анализы случая; в остальном использовалась множественная импутация с цепными уравнениями, включая все переменные в аналитических моделях. Было сгенерировано десять вчисленных наборов данных, а объединённые оценки рассчитаны с использованием правил Рубина. Для анализов с несколькими сравнениями подтипов или несколькими конечными точками уровень ложного обнаружения контролировался с помощью заранее заданной процедуры, или анализы чётко обозначались как исследовательские для обеспечения прозрачности относительно множественности.

Набор данных анализа был заблокирован до подбора модели, и поддерживался комплексный словарь данных, определяющий каждую переменную, единицу, схему кодирования и допустимый диапазон. Были включены дублирующие образцы контроля качества на различных пробных пластинах для количественной оценки изменчивости между пластинами и мониторинга дрейфа. Для оценки по иммуногистохимии были задокументированы критерии оценки, процедуры ослепления и оценка межнаблюдательного соглашения, а журналы рассмотрения для несоответствующих случаев сохранялись. Были внедрены запрограммированные проверки диапазона и логической согласованности по ключевым переменным, включая дату индекса, дату сбора выборки, дату начала лечения и даты результатов. Все статистические скрипты и журналы вывода с контролем версий сохранялись для полного воспроизведения аналитического рабочего процесса.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Результаты

Сборка когорты и распределение молекулярных подтипов
Общий рабочий процесс исследования изложен на рисунке 1. Всего было включено 262 последовательных пациента с раком лёгких, которые были стратифицированы на четыре клинически значимых молекулярных подтипа: EGFR (n = 92), ALK (n = 48), KRAS (n = 54) и дикий тип (n = 68). Исходные клиникопатологические признаки различались в зависимости от подтипов (Таблица 1). Пациенты с изменениями EGFR и ALK были в сред...

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Обсуждение

В этом исследовании оцениваются комплементарные роли сыворотки MMP-12 и опухоли CDH13 как интегрированного биомаркерного подхода для поддержки клинической интерпретации молекулярных подтипов и стратификации терапии при раке легких. Основная гипотеза основана на взаимодополняющих биологических ролях этих двух биомаркеров: MMP-12 — циркулирующей протеазы, отражающей иммунностромальную ремоделирование и опухолевую агрессивность, и CDH13 — тканевого супрессора опухоли, связанного с эпигенети...

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Раскрытие информации

Авторы заявляют, что у них нет конфликта интересов.

Благодарности

Мы искренне признаем вклад медицинского и медсестерского персонала Народной больницы Синтай за их поддержку в наборе пациентов, сборе клинических данных и обработке биообразцов. Это исследование было поддержано проектом Xingtai Key Research and Development Program (No 2024ZC116).

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
Антитела, анти-CDH13 (T-кадгерин)Abcam, Кембридж, Великобританияab15126Первичные антитела к иммуногистохимии; валидировано для FFPE ткани
Центрифуга (высокоскоростная холодильная)Эппендорф, Гамбург, Германия5424 RИспользуется для разделения сыворотки и уточнения образцов
Комплект для подкладки DABZSGB-Bio, Пекин, КитайZLI-9017Для хромогенного обнаружения в иммуногистохимии
Считыватель микропластин ELISABioTek Instruments, Виноски, СШАELx800Используется для показаний поглощения при 450 нм с коррекцией опоры
Формалин (10% с нейтральным буфером)Sinopharm Chemical Reagent Co., Шанхай, Китай10009218Для фиксации биопсии и образцов хирургических тканей
Набор для окрашивания гематоксилина и эозинаСоларбио, Пекин, КитайG1120Для контрокрашивания и контроля качества стеклян IHC
Набор для ELISA для человека MMP-12Abcam, Кембридж, Великобританияab246533Количественное измерение металлопротеиназы-12 в сывороточной матриксе
Микроскоп (Bright-field)Nikon, Токио, ЯпонияEclipse E200Используется для оценки иммунного окрашивания и оценки CDH13
МикротомLeica Biosystems, Вецлар, ГерманияRM2235Для секционирования парафин-вложенных тканей в 3– 4 и микро; m толщиной
Монтажная средаСоларбио, Пекин, КитайS2100Для постоянного крепления затвора после окрашивания IHC
Станция встраивания парафинаLeica Biosystems, Вецлар, ГерманияEG1150Для подготовки блока тканей FFPE
Фосфатно-буферный физиологический раствор (PBS)Gibco, Thermo Fisher Scientific, США10010023Используется для стирки во время IHC окрашивания
Система обнаружения полимеровMXB Biotechnologies, Фучжоу, КитайDAB-0031Вторичный набор для обнаружения ИГК
R Статистическое Программное обеспечениеR Foundation for Statistical Computing, Вена, АвстрияВерсия 4.3.0Используется для статистического анализа и моделирования
Сывороточные сепараторные трубкиBD Vacutainer, Франклин-Лейкс, США367988Для сбора периферической венозной крови
Программное обеспечение для статистики SPSSIBM Corp., Армонк, СШАВерсия 26.0Используется для статистического анализа непрерывных и категориальных данных
Криовиалы храненияCorning Inc., Корнинг, США430488Криовиалы с низким уровнем связывания для аликвотирующих образцов сыворотки
Водяная баня (для извлечения антигенов)Grant Instruments, Кембридж, ВеликобританияJBN26Поддерживает постоянную температуру во время извлечения антигена

Ссылки

  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).

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Перепечатки и разрешения

Теги

Связаться с нами
Порекомендовать библиотеке

Конфиденциальность

Условия использования

Политики

© 2026 MyJoVE Corporation. Все права защищены.