КОМБИНИРОВАННОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ БИОМАРКЕРОВ В КРОВИ ДЛЯ ДИАГНОСТИКИ НЕМЕЛКОКЛЕТОЧНОГО РАКА ЛЕГКОГО

Аннотация

Актуальность — необходимость поиска информативных биомаркеров для диагностики немелкоклеточного рака легкого (НМРЛ), особенно на ранних стадиях развития опухоли.
Цель — разработка оригинальной комбинации белков крови, определение уровня которых повысит эффективность их использования в диагностике I-II стадий немелкоклеточного рака легкого.
Материал и методы. В исследование включены пациенты с первично диагностированными аденокарциномой (208 пациентов), плоскоклеточным раком легкого (166 пациентов), крупноклеточным раком легкого (7 пациентов). В качестве контроля обследованы 36 здоровых лиц и 13 пациентов с гамартомой. В сыворотке крови обследуемых определяли уровень CYFRA 21-1, SCC, CXCL5, С-реактивного белка (СРБ) и в цельной крови – плотность расположения рецепторов CXCR2 на лимфоцитах.
Результаты. Диагностическая эффективность определения по отдельности уровня CYFRA 21‑1, CXCL5, MFI CXCR2, СРБ у пациентов с НМРЛ составила <75%. Разработано регрессионное уравнение, использующее комбинацию из значений пяти указанных маркеров для диагностики НМРЛ. Результаты использования предложенной модели для диагностики пациентов с НМРЛ оказались схожими в группах обучающих и экзаменационных выборок. Максимальное отклонение составило 5,2% в случае дифференцировки I-II/III-IV стадий НМРЛ, минимальное — 0,4% — в группах сравнения M0/M1.
Заключение. Диагностическая эффективность при отличии пациентов с I-II стадиями НМРЛ от здоровых людей составила 84,4% (чувствительность 83,9%, специфичность 85,3%). Диагностическая эффективность выявления у пациентов с НМРЛ метастазов в регионарных лимфоузлах составила 75,6%, отдаленных метастазов – 74,6%.

Annotation

Relevance. There is a need to search for informative biomarkers for the diagnosis of non-small cell lung cancer (NSCLC) at early stages of tumor development.
The aim: to develop an original combination of blood proteins, which determined level could increase the effectiveness of their use in the diagnosis of stages I-II of non-small cell lung cancer.
Material and methods. The study included patients with primarily diagnosed adenocarcinoma (208 patients), squamous cell lung cancer (166 patients) and large cell lung cancer (7 patients). As a control, 36 healthy people and 13 patients with hamartoma were examined. In the blood serum of the subjects, the level of CYFRA 21-1, SCC, CXCL5, C-reactive protein (CRP) was determined, and in whole blood — the density of CXCR2 receptors on lymphocytes.
Results. The diagnostic efficiency of the separately analyzed concentration for CYFRA 21 1, CXCL5, MFI CXCR2 and CRP in patients with NSCLC was <75%. A regression equation was developed using a combination of the values of the five specified markers for the diagnosis of NSCLC. The results of using the proposed model for diagnosing patients with NSCLC were similar in the training and examination sample groups. The maximum deviation was 5.2% in the case of differentiation of stages I-II/III-IV NSCLC, the minimum was 0.4% in the comparison groups M0/M1.
Conclusion. The diagnostic efficiency in distinguishing patients with stages I-II NSCLC from healthy individuals was 84.4% (sensitivity 83.9%, specificity 85.3%). The diagnostic efficiency in detecting metastases in regional lymph nodes and distant metastases in patients with NSCLC was 75.6%, and 74.6%, respectively.
Key words: non-small cell lung cancer; diagnosis; CYFRA 21-1; CXCR2; CXCL5; CRP

Об авторах

Список литературы

ЛИТЕРАТУРА (пп. 1-6, 10-17 см. REFERENCES)
7. Таганович А.Д., Ковганко Н.Н., Прохорова В.И., Готько О.В., Державец Л.А., Мурашко Д.И. Хемокины CXCL5, CXCL8 и их рецепторы CXCR1, CXCR2 – потенциальные биомаркеры немелкоклеточного рака легкого. Лабораторная диагностика. Восточная Европа. 2020; 9 (3): 252-71. DOI: 10.34883/PI.2020.9.3.007.
8. Таганович А.Д., Ковганко Н.Н., Прохорова В.И., Готько О.В., Державец Л.А., Мурашко Д.И. Диагностическая ценность определения рутинных показателей клеточного состава крови и уровня белков в сыворотке крови пациентов с немелкоклеточным раком легкого. Онкологический журнал. 2021; 15 (1): 25-35.
9. Таганович А. Д., Ковганко Н. Н., Прохорова В. И., Державец Л. А., Колб А. В., Мурашко Д. И. Диагностические модели немелкоклеточного рака легкого на основе определения цитокинов и их рецепторов в крови. Весці Нацыянальнай акадэміі навук Беларусі. Серыя медыцынскіх навук. 2021; 18 (4): 445–55. DOI: 10.29235/1814-6023-2021-18-4-445-455.
REFERENCES
Siegel R.L., Kratzer T.B., Giaquinto A.N., Sung H., Jemal A. Cancer statistics, 2025. CA Cancer J. Clin. 2025; 75 (1):10-45. DOI: 10.3322/caac.21871.
Araghi M., Mannani R., Heidarnejad Maleki A., Hamidi A., Rostami S., Safa S.H. et al. Recent advances in non-small cell lung cancer targeted therapy; an update review. Cancer Cell Int. 2023; 23 (1):162. DOI: 10.1186/s12935-023-02990-y.
Lancaster H.L., Heuvelmans M.A., Oudkerk M. Low-dose computed tomography lung cancer screening: Clinical evidence and implementation research. J. Intern. Med. 2022; 292 (1):68-80. DOI: 10.1111/joim.13480.
Zhou Y., Tao L., Qiu J., Xu J., Yang X., Zhang Y. et al. Tumor biomarkers for diagnosis, prognosis and targeted therapy. Signal Transduct. Target Ther. 2024; 9 (1):132. DOI: 10.1038/s41392-024-01823-2.
Nakamura H., Nishimura T. History, molecular features, and clinical importance of conventional serum biomarkers in lung cancer. Surg. Today. 2017; 47 (9):1037-59. DOI: 10.1007/s00595-017-1477-y.
Trulson I., Holdenrieder S. Prognostic value of blood-based protein biomarkers in non-small cell lung cancer: A critical review and 2008-2022 update. Tumour Biol. 2024; 46 (s1):S111-S161. DOI: 10.3233/TUB-230009.
Tahanovich A.D., Kauhanka N.N., Prokhorova V.I., Got`ko O.V., Derzhavets L.A., Murashko D.I. Chemokines CXCL5, CXCL8 and their receptors CXCR1, CXCR2 — potential biomarkers of non-small cell lung cancer. Laboratornaya diagnostika. Vostochnaya Evropa. 2020; 9 (3):252-71. DOI: 10.34883/PI.2020.9.3.007. (in Russian)
Tahanovich A.D., Kauhanka N.N., Prokhorova V.I., Got`ko O.V., Derzhavets L.A., Murashko D.I. Diagnostic value of determining routine indicators of blood cellular composition and serum protein levels in patients with non-small cell lung cancer. Onkologicheskiy zhurnal. 2021; 15 (1):25-35. (in Russian)
Tahanovich A.D., Kauhanka N.N., Prokhorova V.I., Derzhavets L.A., Kolb A.V., Murashko D.I. Diagnostic models of non-small cell lung cancer based on the determination of cytokines and their receptors in the blood.  Vestsí Natsional’noy akademíí nauk Belarusí. Seriya meditsinskíkh nauk. 2021; 18 (4): 445–55. (in Russian)
Yang Q., Zhang P., Wu R., Lu K., Zhou H. Identifying the best marker combination in CEA, CA125, CY211, NSE, and SCC for lung cancer screening by combining ROC curve and logistic regression analyses: is it feasible? Dis. Markers. 2018; 2018: 2082840. DOI: 10.1155/2018/2082840.
Wang L., Wang D., Zheng G., Yang Y., Du L., Dong Z. et al. Clinical evaluation and therapeutic monitoring value of serum tumor markers in lung cancer. Int. J. Biol. Markers. 2016; 31 (1):e80-7. DOI: 10.5301/jbm.5000177.
Molina R., Marrades R.M., Augé J.M., Escudero J.M., Viñolas N., Reguart N., Ramirez J. et al. Assessment of a combined panel of six serum tumor markers for lung cancer. Am. J. Respir. Crit. Care Med. 2016; 193 (4):427-37. DOI: 10.1164/rccm.201404-0603OC.
Qu T., Zhang J., Xu N., Liu B., Li M., Liu A. et al. Diagnostic value analysis of combined detection of Trx, CYFRA21-1 and SCCA in lung cancer. Oncol. Lett. 2019; 17 (5):4293-8. DOI: 10.3892/ol.2019.10073.
Goebel C., Louden C.L., McKenna R. Jr., Onugha O., Wachtel A., Long T. Diagnosis of Non-small Cell Lung Cancer for Early Stage Asymptomatic Patients. Cancer Genomics Proteomics. 2019; 16 (4):229-44. DOI: 10.21873/cgp.20128.
Fahrmann J.F., Marsh T., Irajizad E., Patel N., Murage E., Vykoukal J., et al. Blood-Based Biomarker Panel for Personalized Lung Cancer Risk Assessment. J. Clin. Oncol. 2022; 40 (8):876-83. DOI: 10.1200/JCO.21.01460.
Wang J., Chu Y., Li J., Zeng F., Wu M., Wang T. et al. Development of a prediction model with serum tumor markers to assess tumor metastasis in lung cancer. Cancer Med. 2020; 9 (15):5436-45. DOI: 10.1002/cam4.3184.
Hosmer D.W., Lemeshow S., Sturdivant R.X. Applied Logistic Regression. 3rd ed. New York: John Wiley & Sons; 2013. DOI: 10.1002/9781118548387.

Ключевые слова