Proteína de transferencia de fosfolípidos exhalados y receptor del factor de crecimiento de hepatocitos en el adenocarcinoma de pulmón

Antecedentes

La detección reduce la mortalidad entre los pacientes con cáncer de pulmón, pero no se implementa ampliamente, por lo que existe una necesidad insatisfecha de un método no invasivo de fácil acceso para permitir el diagnóstico temprano. Las partículas en el aire exhalado ofrecen una prometedora herramienta de diagnóstico. Investigamos la validez de un dispositivo de partículas en aire exhalado (PExA) para medir la tasa de flujo de partículas (PFR) y recolectar partículas de aire exhalado (EBP) para diagnosticar adenocarcinoma de pulmón primario (LUAD).

Métodos

Diecisiete pacientes incluidos en la lista para la resección de los estadios IA-IIIA de LUAD y 18 pacientes de control quirúrgico sin cáncer se inscribieron. Se recogieron EBP antes y después de la cirugía para LUAD, y una vez para los controles. El análisis proteómico se llevó a cabo utilizando una tecnología de ensayo de extensión de proximidad. Los resultados se validaron en plasma de la misma cohorte y con datos de micromatrices de tejido pulmonar sano y tejido LUAD en el conjunto de datos GSE10072.

Resultados

De las 92 proteínas analizadas, los niveles de cinco proteínas en EBP fueron significativamente más altos en los pacientes con LUAD en comparación con los controles. Los niveles de proteína de transferencia de fosfolípidos (PLTP) y del receptor del factor de crecimiento de hepatocitos (MET) disminuyeron en pacientes con LUAD después de la cirugía en comparación con los pacientes de control. PFR fue significativamente mayor en la cohorte LUAD en todos los puntos de tiempo en comparación con el grupo de control. MET en plasma correlacionó significativamente con MET en EBP.

Conclusión

La recolección de EBP y la medición de PFR nunca se han realizado en pacientes con LUAD. En el presente estudio, PFR solo pudo distinguir entre LUAD y pacientes sin LUAD. PLTP y MET se identificaron como biomarcadores potenciales para evaluar la extirpación exitosa del tumor.

El cáncer de pulmón es la principal causa de mortalidad por cáncer, causando casi 1,8 millones de muertes en todo el mundo en 2020 y representando el 18% de todas las muertes por cáncer. [1]. A pesar de los avances en el tratamiento, la supervivencia a 5 años es baja, oscilando entre más del 25 % para las mujeres con cáncer de pulmón de células no pequeñas (CPCNP) y menos del 5 % para los hombres con cáncer de pulmón de células pequeñas en el Registro Nacional Sueco de Cáncer de Pulmón [2]. La mayoría de los cánceres de pulmón se detectan en etapas avanzadas cuando el tratamiento curativo ya no es una opción. La detección con tomografía computarizada de baja dosis ha demostrado su eficacia en dos grandes ensayos aleatorizados, con una detección temprana exitosa y una mortalidad reducida [3, 4]. Sin embargo, la detección del cáncer de pulmón no se implementa ampliamente debido a la logística difícil, el sobrediagnóstico y los resultados falsos positivos. [5, 6]. La adición de modelos de detección basados ​​en el riesgo basados ​​en factores sociodemográficos, síntomas clínicos y biomarcadores, solos o combinados, podría mejorar la eficacia de la detección del cáncer de pulmón. Los biomarcadores se pueden encontrar en diferentes tipos de muestras, como sangre, orina o aire exhalado, y se pueden basar en células circulantes, ácidos nucleicos, proteínas u otras moléculas. A pesar de los grandes esfuerzos para identificar biomarcadores adecuados, aún no se ha establecido ningún método en el uso clínico debido a la falta de una mejora significativa en el rendimiento predictivo, y los procedimientos de muestreo pueden ser complejos y costosos. [7]. Sin embargo, hay algunas proteínas de interés que tienen una conexión conocida con LUAD. Uno de ellos es el receptor del factor de crecimiento de hepatocitos (MET). En aproximadamente el 70% del tejido tumoral LUAD, el gen MET se sobreexpresa significativamente [8]además, la sobreexpresión de MET en plasma de pacientes con LUAD es un fenómeno conocido [9]. Dado esto, investigamos la correlación entre los niveles de MET en EBP y s-MET en plasma en este estudio.

La recolección de aire exhalado permite la investigación de partículas de aire exhalado (EBP) [10]compuestos orgánicos volátiles [11] y condensado de aliento exhalado (EBC) [12, 13], que ofrece una matriz aislada única del sistema respiratorio para el análisis de biomarcadores. Los compuestos orgánicos volátiles pueden reflejar la presencia de neoplasias o procesos patológicos no específicos de los pulmones, y la EBC se ve obstaculizada por la contaminación salival, mientras que la EBP refleja selectivamente las vías respiratorias distales. [14, 15], razón por la cual las EBP han ganado mucho interés como fuente potencial de biomarcadores. El líquido de revestimiento del tracto respiratorio (RTLF) cubre las superficies epiteliales de las vías respiratorias distales. A medida que las vías respiratorias pequeñas y los alvéolos se abren y cierran, las partículas del RTLF ingresan a las vías respiratorias grandes y luego se exhalan. [16]. El flujo de partículas de las vías respiratorias se mide como la tasa de flujo de partículas (PFR) de EBP, que se recopilan para su posterior análisis. [14, 15, 17]. En este estudio, se inscribieron pacientes sometidos a cirugía de cáncer de pulmón por adenocarcinoma de pulmón (LUAD) y pacientes sin LUAD. Nuestro objetivo fue evaluar las proteínas en EBP, así como analizar PFR antes y 1 mes después de la cirugía y comparar los resultados entre pacientes con LUAD y pacientes de control, evaluando así el potencial para usar EBP y PFR como herramientas de diagnóstico. El análisis de EBP y PFR ha demostrado previamente su utilidad en el diagnóstico y la evaluación de otras enfermedades pulmonares como el asma, el síndrome de dificultad respiratoria aguda (SDRA) y la disfunción primaria del injerto (DGP) en receptores de trasplantes de pulmón y en pacientes con COVID-19 por nosotros y otras investigaciones. grupos [10, 14, 15, 17,18,19].

Este estudio es un ensayo clínico observacional prospectivo con el objetivo de analizar las partículas del aliento exhalado de pacientes con LUAD y pacientes control para identificar biomarcadores proteicos y evaluar su utilidad potencial en el diagnóstico y evaluación de la resección quirúrgica de LUAD. También nos propusimos investigar las diferencias en la tasa de flujo de partículas entre pacientes con LUAD y pacientes de control. El estudio está aprobado por la Autoridad de Revisión Ética de Suecia (Dnr. 2017/519). Todos los pacientes firmaron un consentimiento informado por escrito antes de la inscripción.

Datos demográficos del paciente

Se incluyeron un total de 35 pacientes: 17 pacientes con LUAD programados para resección y 18 pacientes sin LUAD programados para otra cirugía no oncológica, denominados grupo control. Los criterios de inclusión fueron el sistema de estadificación TNM hasta pTNM N2/IIIA (TNM 7ª edición [20]). El seguimiento con supervivencia se registró 3 años después de la cirugía. Los datos demográficos se muestran en la Tabla 1 y el estadio histopatológico de los pacientes LUAD se muestra en la Tabla 2. En el archivo adicional se muestra un diagrama de flujo de los sujetos inscritos. 1: Figura S1.

Colección de partículas en el aire exhalado

El dispositivo para medir partículas en el aire exhalado (PExA 2.0, PExA AB, Gotemburgo, Suecia) contiene un contador de partículas óptico conectado a un impactador para la recolección de EBP utilizando una maniobra de respiración estandarizada como se describió anteriormente en detalle [10]. Las partículas se cuantificaron y dividieron en ocho contenedores de tamaño que oscilaban entre 0,41 y 4,55 μm de diámetro. Se midieron el número de partículas (recuento, n) y la masa total acumulada (ng). El PFR se describió como partículas por litro de aire exhalado. Las partículas se recogieron en una membrana (membrana Millipores LCR, Merck KGaA, Darmstadt, Alemania) para su análisis bioquímico. En el grupo LUAD, el muestreo se realizó en dos momentos: el día antes de la cirugía (n = 15) y 1 mes después de la operación (n = 16). Los pacientes de control fueron muestreados en un punto de tiempo, el día antes de la cirugía. Una visión general del estudio se muestra en la Fig. 1.

Análisis de…