FTIR spektral profillash, biologik namunadagi molekulyar bogʻlarning infraqizil nurlanish bilan oʻzaro taʼsiridan hosil boʻladigan koʻp oʻzgaruvchili spektral barmoq izini oʻlchaydigan spektroskopik yondashuvdir. Ushbu proof-of-concept tadqiqotda tadqiqotchilar xolangiokarsinoma bemorlaridan olingan serum va formalin bilan fiksatsiyalangan, parafinga singdirilgan oʻsma toʻqimalaridagi FTIR xususiyatlari gistokultura dori javob testi (HDRA) bilan ex vivo aniqlangan gemsitabin sezgirligi va rezistentligi bilan bogʻliq yoki yoʻqligini oʻrgangan. Tadqiqotda 21 serum namunasi va 10 FFPE oʻsma toʻqimasi ishlatilgan; yetti bemorda serum va toʻqima namunalari juftlangan. Serum ATR-FTIR bilan, toʻqima esa sinxrotron nurlanishiga asoslangan FTIR mikrospektroskopiyasi bilan tahlil qilingan.

Serum guruhida 7 bemor HDRA-sezgir, 14 bemor HDRA-rezistent; FFPE toʻqima guruhida esa 4 bemor sezgir va 6 bemor rezistent deb tasniflangan. Serumda oqsillar bilan bogʻliq amide I va amide II sohalarida yaqqol spektral farqlar kuzatilgan va ayniqsa 1633/1649 cm⁻¹, 1539/1649 cm⁻¹ va 1539/1633 cm⁻¹ intensivlik nisbatlari Benjamini-Hochberg koʻp taqqoslash tuzatishidan keyin ham ikki guruh oʻrtasida farqli boʻlib qolgan. Uchala taqqoslashning tuzatilgan P qiymati 0,041 bo'lgan.

Toʻqima FTIR natijalarida, ayniqsa amide I va II sohalarida koʻplab spektral farqlar va PLS-DAda qisman guruh ajralishi kuzatilganiga qaramay, bemor darajasidagi toʻqima spektral nisbatlarining hech biri statistik jihatdan ahamiyatli farq koʻrsatmagan. Serum PCA si ikki HDRA guruhida izlanish xarakteridagi ajralish tendensiyasini koʻrsatgan, biroq guruhlar oʻrtasida qoplanish ham saqlanib qolgan.

Tadqiqotning eng muhim talqin chegarasi shundaki, “gemsitabin-sezgir” va “gemsitabin-rezistent” sinflari bemorlarning haqiqiy klinik davolash natijalariga emas, jarrohlik oʻsma toʻqimasida oʻtkazilgan ex vivo HDRA natijasiga asoslanadi. Tadqiqotchilarda klinik gemsitabin javobi haqidagi maʼlumotlar mavjud emas. Shu sababli serum FTIR xususiyatlari klinikada qaysi bemorning gemsitabinga javob berishini bashorat qilishi ushbu tadqiqot bilan isbotlanmagan.

Natijalar serum FTIR kamroq invaziv biologik namunada HDRA bilan bogʻliq, oqsilga boy spektral farqlarni aniqlay olishini koʻrsatuvchi dastlabki dalil beradi. Buning klinik biomarker, davolash tanlash testi yoki shaxsiylashtirilgan davolash vositasiga aylanishi uchun kattaroq va haqiqiy davolash javoblari bilan klinik annotatsiyalangan bemor kohortlarida tasdiqlash talab etiladi.

HDRA bilan Aniqlangan Gemsitabin Sezgirligi Nimani Anglatadi?

Ushbu tadqiqotda “gemsitabin sezgirligi” bemor klinikada gemsitabin davolashiga javob berganini anglatmaydi; jarrohlik yoʻli bilan olib tashlangan xolangiokarsinoma toʻqimasining organizmdan tashqaridagi gistokultura tizimida gemsitabinga bergan javobi HDRA bilan oʻlchanishi natijasida yaratilgan ex vivo tasnifni anglatadi.

Xolangiokarsinoma nima?

Xolangiokarsinoma (CCA), oʻt yoʻllari epiteliyidan kelib chiqadigan xavfli oʻsmadir. Anatomik joylashuviga koʻra intrahepatik xolangiokarsinoma (iCCA), perihilar xolangiokarsinoma (pCCA) va distal xolangiokarsinoma (dCCA) sifatida tasniflanishi mumkin.

Tadqiqot namunalari Tailanddagi Khon Kaen University Srinagarind Hospitalda jarrohlik rezektsiya qilingan bemorlardan olingan. Maqolaning tadqiqot savoli CCA tashxisini qoʻyish emas, FTIR spektral xususiyatlarining ex vivo gemsitabin sezgirligi bilan aloqasini oʻrganishdir.

HDRA nima?

Histoculture drug response assay (HDRA), jarrohlik oʻsma toʻqimasi ex vivo kultivatsiya qilinib, maʼlum bir dori taʼsiriga qoʻyiladigan va toʻqima hayotchanligi/faolligidagi oʻzgarish orqali dori sezgirligi baholanadigan funksional test yondashuvidir.

Ushbu maqoladagi HDRA maʼlumotlari ayni bemor kohorti bilan ilgari oʻtkazilgan tadqiqotdan olingan. Oʻsma toʻqimalari toʻrt kun kultivatsiya qilingan va har bir sharoit uchta kultura qudugʻida sinovdan oʻtkazilgan. Inkubatsiyadan keyin MTT testi uchun qoʻshimcha toʻrt soatlik inkubatsiya oʻtkazilib, absorbans 540 nm da oʻlchangan.

HDRA ingibitsiya darajasi qanday hisoblanadi?

Manba tadqiqotda ingibitsiya darajasi quyidagi formula bilan berilgan:

\[ \%IR=\left[1-\left(\frac{T}{C}\right)\right]\times100 \]

%IR, inhibition rate, yaʼni ingibitsiya darajasidir.

T, gemsitabin qoʻllangan oʻsma kulturasining oʻsma vazniga normallashtirilgan oʻrtacha absorbansidir.

C, davolash qoʻllanmagan nazorat kulturasining oʻsma vazniga normallashtirilgan oʻrtacha absorbansidir.

Formulada \(T/C\) nisbati davolangan toʻqimaning nazorat toʻqimasiga nisbatan qolgan metabolik signalini ifodalaydi. \(T\) qiymati \(C\) ga nisbatan kamaygan sari \(T/C\) kamayadi va \(1-(T/C)\) kattalashadi; natijada %IR oshadi. Matematik jihatdan yuqoriroq ingibitsiya darajasi ex vivo kulturada gemsitabinning kuchliroq ingibitsiyasiga mos keladi.

Tadqiqot 1500 µg/mL gemsitabin uchun ilgari belgilangan %43,28 HDRA kesish qiymatini sezgir/javob beruvchi va rezistent guruhlarni tuzish uchun ishlatgan.

Muhim doza chegarasi: 1500 µg/mL qiymati HDRA laboratoriya tizimidagi ex vivo gemsitabin konsentratsiyasidir. Bu bemorga qoʻllanadigan klinik doza, qon darajasi yoki tavsiya etilgan davolash konsentratsiyasi emas.

FTIR Ushbu Tadqiqotda Nimani Oʻlchaydi?

FTIR serum yoki toʻqima ichidagi alohida oqsillarni toʻgʻridan-toʻgʻri aniqlash oʻrniga oqsillar, nuklein kislotalar, uglevodlar, fosfat saqlovchi molekulalar va lipidlar kabi koʻplab biomolekulalarning molekulyar bogʻ tebranishlaridan tashkil topgan birlashgan infraqizil spektral barmoq izini oʻlchaydi.

FTIR nimani anglatadi?

Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), infraqizil nurlanish molekulyar bogʻlarning tebranish modlari tomonidan qaysi toʻlqin sonlarida yutilishini oʻlchaydigan spektroskopik usuldir.

Spektrning gorizontal oʻqida ishlatiladigan cm⁻¹ birligi toʻlqin sonidir. Toʻlqin soni bir santimetr uzunlikka toʻgʻri keladigan toʻlqin sikllari soni bilan bogʻliq spektroskopik kattalikdir. FTIR adabiyotida muayyan bogʻlarning tebranishlari muayyan toʻlqin soni sohalarida signal hosil qilgani sababli bu sohalar biokimyoviy talqinda ishlatiladi.

Amide I va Amide II nega muhim?

Tadqiqotdagi eng kuchli farqlarning aksariyati oqsillar bilan bogʻliq amide I va amide II sohalarida kuzatilgan.

Toʻqima namunalarida amide I taxminan 1640 cm⁻¹, amide II taxminan 1541 cm⁻¹ atrofida ajralib turgan. Serumda amide I sohasida taxminan 1649 va 1633 cm⁻¹, amide II sohasida taxminan 1539 cm⁻¹ muhim xususiyatlar sifatida aniqlangan.

Manba amide I sohasini oqsilning ikkilamchi tuzilishi va ayniqsa α-spiral/β-qatlam komponentlari bilan bogʻlaydi. Biroq FTIR dagi amide tasmasi muayyan bitta oqsil konsentratsiyasini oʻlchamaydi. Bir xil toʻlqin soni sohasiga koʻplab oqsillar va strukturaviy holatlar hissa qoʻshishi mumkin.

FTIR hENT1, dCK yoki RRM oqsillarini oʻlchadimi?

Yoʻq. Maqolaning muhokama boʻlimida hENT1, dCK va RRM1/RRM2 kabi ilgari gemsitabin rezistentligi bilan bogʻlangan oqsillar tilga olinishi, bu oqsillar joriy tadqiqotda FTIR bilan alohida-alohida oʻlchanganini anglatmaydi. Mualliflar ham FTIR alohida oqsillarni toʻgʻridan-toʻgʻri aniqlay olmasligini ochiq taʼkidlaydi.

Shuning uchun ushbu tadqiqotdagi toʻgʻri talqin “oqsil bilan bogʻliq kompozit spektral xususiyatlar HDRA guruhlari oʻrtasida farqlandi” koʻrinishidadir; “maʼlum bir rezistentlik oqsili serum FTIR bilan oʻlchandi” degan xulosani chiqarib boʻlmaydi.

Serum va toʻqima FTIR tasmalarini taqqoslash

Serum va toʻqima oʻrtasida oʻxshash spektral sohalarning mavjudligi ikki biologik namunada tegishli biokimyoviy sinflarga oid signallar borligini koʻrsatadi. Biroq manba bu oʻxshashlikni hali “umumiy biomarkerlarning dalili” deb qabul qilmaydi.

ATR-FTIR va Sinxrotron FTIR Oʻrtasidagi Farq Nima?

Ushbu tadqiqotda ATR-FTIR kichik hajmli serum namunalarini bevosita olmos ATR kristali ustida oʻlchash uchun ishlatilgan; sinxrotron FTIR mikrospektroskopiyasi esa FFPE oʻsma kesimlaridagi mikrometr miqyosli toʻqima sohalarining fazoviy spektral xususiyatlarini oʻrganish uchun ishlatilgan.

Serum ATR-FTIR oʻlchovi

Serum oʻlchovlari Bruker Tensor II FTIR spektrometri va olmos ATR kristali yordamida bajarilgan.

• Har bir serum namunasi: taxminan 5 µL.
• ATR kristali ustida quritish: taxminan 10 daqiqa, yengil havo oqimi ostida.
• Spektral oraliq: 4000–400 cm⁻¹.
• Spektral ajrata olish qobiliyati: 4 cm⁻¹.
• Bir spektr uchun birlashtirib yigʻilgan skanlar soni: 64.
• Har bir bemor uchun texnik takror: 5.
• Bemorlar soni: 21.
• Jami serum spektri: 105.

Serum qon namunalari 3000 g da 10 daqiqa, 4 °C da sentrifugalash orqali tayyorlangan. Serum dastlab −80 °C da, keyin alikvotlarga ajratilgach −20 °C da saqlangan. Har bir alikvot FTIR oʻlchovidan darhol oldin faqat bir marta eritilgan; ushbu yondashuv takroriy muzlatish-eritish sikllari keltirib chiqarishi mumkin boʻlgan buzilishni kamaytirishni maqsad qilgan.

FFPE toʻqima SR-FTIR oʻlchovi

FFPE oʻsma bloklari 5 µm qalinlikdagi parallel kesimlarga ajratilgan. Bir kesim MirrIR past emissiyali slaydga, unga mos parallel kesim esa gematoksilin-eozin (H&E) boʻyash uchun standart shisha slaydga joylashtirilgan.

FTIRdan oldin MirrIR kesimlari ksilen bilan deparafinizatsiya qilingan, bosqichma-bosqich etanol qatorlari bilan rehidratatsiya qilingan, suv bilan yuvilgan va xona haroratida havoda quritilgan.

Patolog H&E va MirrIR kesimlarini birgalikda koʻrib chiqib, FTIR oʻlchovi bajariladigan mikroskopik sohalarning toʻgʻri lokalizatsiyasini tekshirgan.

Oʻlchovlar Tailand Synchrotron Light Research Institute Beamline 4.1 da bajarilgan.

• FTIR mikroskopi: Hyperion 2000.
• Obyektiv: 36X Cassegrain.
• Detektor: suyuq azot bilan sovutiladigan mercury-cadmium-telluride (MCT).
• FTIR spektrometri: Bruker VERTEX 70.
• Aperture: 10 × 10 µm².
• Oʻlchash rejimi: reflection.
• Spektral oraliq: 4000–600 cm⁻¹.
• Ajrata olish qobiliyati: 4 cm⁻¹.
• Birlashtirib yigʻilgan skan: 64.

Manba FTIR kimyoviy tasvirlarida rang nimani koʻrsatadi?

Manba 1-rasmdagi rangli FTIR kimyoviy xaritalari gistologik boʻyash yoki bevosita “saraton rezistentligi xaritasi” emas. Pseudocolour shkalasi tanlangan spektral sohalardagi nisbiy FTIR signal intensivligining toʻqima boʻylab fazoviy taqsimotini koʻrsatadi.

1800–900 cm⁻¹ fingerprint sohasi oqsil, nuklein kislota, uglevod va fosfolipid hissalarini oʻz ichiga oladi, 1750–1480 cm⁻¹ sohasi esa asosan oqsil bilan bogʻliq amide tasmalarini qamrab oladi.

PCA va PLS-DA Ushbu Tadqiqotda Bir Xil Vazifani Bajaradimi?

Yoʻq. Serum uchun ishlatilgan PCA sinf yorligʻini modelni oʻqitishda ishlatmasdan spektral variatsiyani ochib beradigan nazoratsiz izlanish usulidir; FFPE toʻqima uchun ishlatilgan PLS-DA esa HDRA sezgir/rezistent yorliqlaridan foydalanib guruhlarni ajratishga urinadigan nazoratli koʻp oʻzgaruvchili usuldir.

PCA nima qildi?

Principal component analysis (PCA; asosiy komponentlar tahlili), koʻp sonli spektral oʻzgaruvchilarni oʻzaro bogʻlangan variatsiyani umumlashtiruvchi kamroq sonli asosiy komponentlarga aylantiradi.

Serumda PCA oldindan ishlov berilgan 105 texnik spektr ustida bajarilgan. Ularning 35 tasi 7 HDRA-sezgir bemorning, 70 tasi 14 HDRA-rezistent bemorning beshtadan texnik spektridir.

Manba 3-rasmning score plot ida PC1 umumiy spektral variatsiyaning %54 ini, PC2 esa %23 ini ifodalaydi. Guruhlar oʻrtasida izlanish xarakteridagi ajralish kuzatilgan, ammo ayrim spektrlar ustma-ust tushgan.

Shuning uchun PCA natijasini “serum FTIR bilan bemorlar %100 toʻgʻri tasniflandi” deb talqin qilib boʻlmaydi. Manba PCA tasniflash accuracy, sensitivity, specificity yoki AUC qiymatini xabar qilmaydi.

PLS-DA nima qildi?

Partial least squares-discriminant analysis (PLS-DA), spektral oʻzgaruvchilar bilan oldindan maʼlum sinf yorliqlari oʻrtasidagi aloqadan foydalanib guruhlarni ajratishga urinadigan nazoratli koʻp oʻzgaruvchili usuldir.

FFPE tahlilida HDRA-sezgir sinf +1, rezistent sinf −1 deb kodlangan.

Maʼlumotlar oʻqitish va test toʻplamlariga %70:%30 nisbatda va bemor darajasida ajratilgan. Ayni bemordan kelgan spektrlarning bir qismini oʻqitishga, boshqa qismini testga tushirishga yoʻl qoʻyilmagan. Ushbu yondashuv texnik takrorlar bemor identifikatsiyasini modelga sizdirishi xavfini kamaytirish nuqtai nazaridan muhim.

Bir toʻqima namunasidan bir nechta spektr mavjud boʻlgani sababli modelni baholashda leverage validation ishlatilgan.

PLS-DA score plot faqat qisman guruh ajralishini koʻrsatgan. Manba tasniflash accuracy, sensitivity, specificity, ROC-AUC yoki mustaqil tashqi validatsiya samaradorligini xabar qilmaydi. Shu sababli Verianla bu metrikalarning hech birini yaratmaydi.

Spektral oldindan ishlov nega bajarildi?

Xom FTIR spektrlari faqat biokimyoviy farqlardan emas, baseline siljishi, sochilish, namuna qalinligi va intensivlik shkalasi kabi texnik taʼsirlardan ham taʼsirlanishi mumkin. Manba bu taʼsirlarni kamaytirish uchun Unscrambler X 10.4 dan foydalangan.

Oldindan ishlov ketma-ketligi:

1. Savitzky-Golay ikkinchi hosila oʻzgartirishi.
2. Hosila darajasi: 2.
3. Polinom darajasi: 3.
4. Silliqlash nuqtasi: 15.
5. Keyin extended multiplicative signal correction (EMSC).

Ikkinchi hosila ishlovi bir-biriga yaqin yoki ustma-ust tushuvchi spektral xususiyatlarni aniqroq koʻrsatishi va sekin oʻzgaradigan baseline komponentlarini kamaytirishi mumkin. EMSC esa masshtab va sochilishdan kelib chiqadigan spektral variatsiyalarni normallashtirishni maqsad qiladi.

Biroq manba FFPE toʻqima spektrlarida maxsus Resonant Mie scattering-EMSC (RMieS-EMSC) tuzatishi ishlatilmaganini cheklov sifatida qayd etadi.

Serumdagi Uchta Ahamiyatli FTIR Nisbati Qanday Talqin Qilinishi Kerak?

1633/1649, 1539/1649 va 1539/1633 cm⁻¹ nisbatlarining HDRA-sezgir va HDRA-rezistent bemor guruhlari oʻrtasida koʻp taqqoslash tuzatishidan keyin ham farqli boʻlib qolishi, serum oqsili bilan bogʻliq FTIR xususiyatlari ex vivo gemsitabin javob sinfi bilan bogʻliqligini koʻrsatuvchi statistik topilmadir; bu nisbatlar hali klinik davolash javobini bashorat qiluvchi tasdiqlangan biomarkerlar emas.

Nisbat tahlili qanday bajarildi?

Spektral nisbat tahlili koʻp oʻzgaruvchili PCA/PLS-DA tahlilidan alohida olib borilgan. Asosiy spektral choʻqqilar oʻrtacha spektrlar va loading plot lardan tanlangan, nisbatlar esa xom spektrlar asosida hisoblangan.

Har bir bemor uchun texnik takror spektrlari avval oʻrtachalanib, bitta vakillik bemor spektri yaratilgan. Shunday qilib statistik taqqoslashda asosiy biologik birlik spektr emas, bemor boʻlgan.

Serum uchun tanlangan toʻrtta choʻqqi:

• 1649 cm⁻¹,
• 1633 cm⁻¹,
• 1539 cm⁻¹,
• 1042 cm⁻¹.

Ushbu toʻrtta choʻqqi oʻrtasidagi oltita juft nisbat tahlil qilingan.

Statistik tahlil qaysi ketma-ketlikda bajarildi?

Statistik tahlil GraphPad Prism 8.0.1 bilan bajarilgan.

1. Har bir nisbat uchun maʼlumotlarning normalligi Shapiro-Wilk testi bilan baholangan.
2. Normal taqsimlangan taqqoslashlarda juftlanmagan Welch tuzatishli t-test ishlatilgan.
3. Normal taqsimlanmagan maʼlumotlarda Mann-Whitney U testi ishlatilgan.
4. Bir nechta spektral nisbat sinovdan oʻtkazilgani sababli P qiymatlari Benjamini-Hochberg usuli bilan tuzatilgan.
5. Yolgʻon topilma darajasi (false discovery rate; FDR) nazorat qilingan.
6. Tuzatilgan yoki tegishli tahlilda P<0,05 statistik ahamiyat chegarasi sifatida ishlatilgan.

Benjamini-Hochberg tuzatishi nega zarur?

Ayni maʼlumotlar ustida koʻp statistik taqqoslash bajarilganda faqat tasodif tufayli P<0,05 natijalarining paydo boʻlish ehtimoli oshadi. Benjamini-Hochberg yondashuvi barcha P qiymatlarini birgalikda baholab, yolgʻon musbat topilmalar ulushini nazorat qilishga urinadi.

Ushbu tadqiqotda buning aniq misoli 1042/1633 nisbatidir. Xom tahlilda P=0,048 bilan 0,05 dan past koʻringan boʻlsa, Benjamini-Hochberg tuzatishidan keyin P=0,059 gacha koʻtarilib, endi statistik jihatdan ahamiyatli deb qabul qilinmagan.

Taʼsir kattaligi qanday qoʻshimcha maʼlumot beradi?

P qiymati kuzatilgan farqning nol farq farazi bilan qanchalik mos kelmasligini baholasa, taʼsir kattaligi guruhlar oʻrtasidagi farqning kattaligi haqida qoʻshimcha maʼlumot beradi.

Mann-Whitney U ishlatilgan nisbatlarda manba rank-biserial r, Welch t-testi ishlatilgan nisbatlarda esa standartlashtirilgan oʻrtacha farq oʻlchovi boʻlgan Hedges' g ni xabar qilgan.

Taʼsir kattaligi belgisining yoʻnalishi ishlatilgan guruh tartibi va hisoblash taʼrifiga bogʻliq boʻlgani sababli faqat minus yoki plus belgisiga qarab biologik “yaxshi/yomon” yoʻnalishni chiqarib boʻlmaydi. Manba Figure 4 da nisbatlarning kuzatilgan guruh yoʻnalishlarini alohida koʻrsatadi.

Figure 4 da nisbatlarning yoʻnalishi qanday edi?

Manbaning bemor darajasidagi quti grafiklarida 1633/1649 va 1539/1649 nisbatlari HDRA-sezgir guruhda yuqoriroq koʻringan, 1539/1633 nisbati esa HDRA-rezistent guruhda yuqoriroq koʻringan. Ushbu uchta nisbat koʻp taqqoslash tuzatishidan keyin ahamiyatli boʻlib qolgan nisbatlardir.

Manba Figure 4 ning xom bemor qiymatlari jadval shaklida eʼlon qilinmagani sababli Verianla ushbu quti grafiklarni taxminan raqamlashtirib qayta yaratmaydi.

Toʻqima nisbatlarida nima topildi?

FFPE toʻqimada 1640 cm⁻¹ referens choʻqqi sifatida ishlatilgan va 1541, 1510, 1235, 1120 va 1075 cm⁻¹ choʻqqilari bilan nisbatlar hisoblangan.

Supplemental Figure S1 ga koʻra quyidagi nisbatlarning hech birida HDRA-sezgir va HDRA-rezistent guruhlar oʻrtasida ahamiyatli farq topilmagan:

• 1541/1640,
• 1235/1640,
• 1120/1640,
• 1075/1640,
• 1025/1640.

Demak, tadqiqotning statistik nisbat topilmasi serum tomonida; toʻqima tomonidagi spektral farqlar vizual/koʻp oʻzgaruvchili tendensiya sifatida kuzatilgan, ammo bemor darajasidagi nisbat testida tasdiqlanmagan.

Tadqiqot Usuli va Natijalari

Namuna tuzilishi

Yetti bemorda serum va FFPE toʻqima namunalari juftlangan. Shu sababli 21 serum va 10 toʻqima namunasining barchasi ayni shaxslarning birma-bir mos juft namunalari emas.

Kohortning klinikopatologik taqsimoti

FFPE guruhida toʻrtta sezgir va oltita rezistent holat boʻlgan. Sezgir guruhda uch erkak va bir ayol; rezistent guruhda toʻrt erkak va ikki ayol bor.

Serum guruhidagi yetti sezgir holatning beshtasi erkak va ikkitasi ayol; 14 rezistent holatning sakkiztasi erkak va oltitasi ayol.

Tadqiqot ham intrahepatik, ham perihilar oʻt yoʻli oʻsmalarini oʻz ichiga oladi. Distal xolangiokarsinoma Table 1 da alohida namuna guruhi sifatida xabar qilinmagan.

Toʻqima FTIR kimyoviy tasvirlash natijasi

FFPE kimyoviy tasvirlarida HDRA-sezgir va rezistent toʻqimalar oʻrtasida 1800–900 cm⁻¹ fingerprint sohasida va 1750–1480 cm⁻¹ oqsilga boy sohada fazoviy signal taqsimoti farqlari kuzatilgan.

Rezistent toʻqimalarning fingerprint sohasida ayrim hududlarda yuqoriroq nisbiy spektral intensivlik kuzatilgan. Biroq bular representative tasvirlar boʻlib, oʻz-oʻzidan miqdoriy bemor tasniflash muvaffaqiyatini anglatmaydi.

FFPE SR-FTIR spektral natijasi

Oʻrtacha ikkinchi hosila spektrlarida eng yaqqol farqlar taxminan 1640 va 1541 cm⁻¹ amide I/II sohalarida kuzatilgan.

Qoʻshimcha farqlar:

• 1235 cm⁻¹,
• 1120 cm⁻¹,
• 1075 cm⁻¹,
• 1025 cm⁻¹,
• 923 cm⁻¹.

PLS-DA loading profillari ayniqsa 1664, 1640, 1621, 1541, 1525, 1510, 1235, 1120, 1075, 1025 va 985 cm⁻¹ sohalari guruh ajralishiga hissa qoʻshganini koʻrsatgan.

Ularning ayrimlari oqsillar, uglevodlar, fosfat guruhlari va nuklein kislotalar bilan bogʻliq. Shunga qaramay, bemor darajasidagi toʻqima nisbatlarining hech biri statistik ahamiyatga erishmagan.

Serum ATR-FTIR spektral natijasi

Serumning oʻrtacha ikkinchi hosila spektrlaridagi muhim farqlar:

• Amide I: 1649 va 1633 cm⁻¹,
• Amide II: 1539 cm⁻¹,
• past toʻlqin sonlari: taxminan 1123, 1077, 1042 va 1025 cm⁻¹

deb aniqlangan.

PCA loading profilida 1649, 1633, 1583, 1558, 1539, 1512 va 1042 cm⁻¹ ajralib turgan.

Manba Figure 3 da PCA ning birinchi komponenti PC1 spektral variatsiyaning %54 ini, PC2 esa %23 ini koʻrsatadi. Ikki guruh oʻrtasida koʻrinadigan ajralish tendensiyasi bor, ammo namunalarning bir qismi ustma-ust tushadi.

Har bir bemor uchun beshta serum spektri nega muhim?

Beshta takror bir odamdan olingan beshta mustaqil biologik namuna emas. Bular ayni serumning texnik oʻlchash takrorlaridir.

Koʻp oʻzgaruvchili tahlilda manba 105 spektrni alohida spektral kuzatuv sifatida saqlagan, biroq maʼlumotlarni boʻlishni bemor darajasida bajargan. Spektral nisbat statistikasida esa beshta texnik takror bemor boʻyicha oʻrtachalanib olingan.

Ushbu dizayn farqi muhim; aks holda 21 kishilik kohortni notoʻgʻri ravishda 105 mustaqil bemor deb talqin qilish statistik namuna hajmini ortiqcha koʻrsatgan boʻlar edi.

Spektral qoplanish nega mavjud?

Manba CCA molekulyar oʻzgarishlar, gistologik subtur, differensiatsiya darajasi va kasallik rivojlanishi jihatidan geterogen ekanini taʼkidlaydi. Ushbu biologik geterogenlik ayni HDRA sinfidagi bemorlarning FTIR profillari ham mutlaqo bir xil boʻlmasligiga hissa qoʻshishi mumkin.

Bundan tashqari, HDRA maʼlum tajriba sharoitlarida funksional dori javobini oʻlchaydi, FTIR esa butun biokimyoviy tarkibni birgalikda sezadi. Shu sababli ikki test ayni biologik xususiyatni birma-bir oʻlchashi kutilmasligi kerak.

Manbada muhokama qilingan mos kelmagan namunalar

Koʻpchilik namuna HDRA sinfiga mos spektral klasterlanishni koʻrsatgan boʻlsa-da, bir necha holat mos kelmagan.

HDRA-rezistent boʻlishiga qaramay FTIR da sezgir guruhga yaqin klasterlangan bir namuna yaxshiroq differensiatsiyalangan gistologiya va limfa tuguni metastazining yoʻqligi kabi kamroq agressiv klinikopatologik xususiyatlarga ega edi.

Aksincha, HDRA-sezgir boʻlib FTIR da rezistent guruhga yaqin klasterlangan bir namuna combined hepatocellular-cholangiocarcinoma (cHCC-CCA) tashxisiga ega edi va oʻrta darajali differensiatsiya, vaskulyar invaziya hamda limfa tuguni metastazi kabi agressivroq xususiyatlarni koʻrsatgan.

Mualliflar ushbu kuzatuvni FTIR spektral fenotipi faqat dori javobini emas, kengroq oʻsma biologiyasini ham aks ettirishi mumkin deb muhokama qiladi. Ushbu talqin kuzatuv xarakterida boʻlib, joriy kichik namunada sababiylikni isbotlamaydi.

Tadqiqot qoʻllab-quvvatlaydigan natijalar

• Serum FTIR spektrlarida HDRA-sezgir va rezistent guruhlar oʻrtasida, ayniqsa amide I va II sohalarida farqlar kuzatilgan.
• Serum PCA tahlili guruhlar oʻrtasida izlanish xarakteridagi ajralish va qisman qoplanishni koʻrsatgan.
• 1633/1649, 1539/1649 va 1539/1633 cm⁻¹ serum nisbatlari Benjamini-Hochberg tuzatishidan keyin ham ahamiyatli boʻlib qolgan.
• Uchta ahamiyatli taqqoslashning tuzatilgan P qiymati 0,041.
• 1042/1633 nisbatining xom P qiymati 0,048 boʻlganiga qaramay, tuzatilgan P qiymati 0,059 ga koʻtarilib, ahamiyat chegarasidan oʻtmagan.
• FFPE toʻqima spektrlarida amide va fingerprint sohalarida farqlar hamda PLS-DA da qisman ajralish kuzatilgan.
• FFPE toʻqima spektral nisbatlarining hech biri ahamiyatli farq koʻrsatmagan.
• Serum va toʻqimada ayrim oʻxshash biokimyoviy spektral sohalar kuzatilgan.

Tadqiqot qoʻllab-quvvatlamaydigan natijalar

• Serum FTIR klinik gemsitabin javobini bashorat qilishi isbotlanmagan.
• FTIR davolash tanlashda ishlatilishi mumkin boʻlgan tasdiqlangan klinik test ekani koʻrsatilmagan.
• Tadqiqotda gemsitabin olgan bemorlarning haqiqiy davolash javoblari tahlil qilinmagan.
• Spektral nisbatlar yashash yoki kasallik progressiyasini bashorat qilishi koʻrsatilmagan.
• FTIR muayyan bitta oqsil konsentratsiyasini bevosita oʻlchamagan.
• hENT1, dCK, RRM1/RRM2, GLUT1, PKM2 yoki LDHA joriy tajribada alohida-alohida oʻlchanmagan.
• PCA/PLS-DA uchun klinik tasniflash accuracy, sensitivity, specificity yoki ROC-AUC qiymati berilmagan.
• 21 serum bemoridan olingan natijalarni butun CCA populyatsiyasiga umumlashtirish mumkinligi koʻrsatilmagan.
• FTIR va HDRA oʻrtasidagi aloqa sababiy mexanizm dalili emas.

Tadqiqotning asosiy cheklovlari

Kichik namuna: Serum n=21, FFPE toʻqima n=10. Mualliflar kichik kohort umumlashtirish imkoniyatini cheklashini ochiq taʼkidlaydi.

Klinik davolash javobi yoʻq: Sezgir/rezistent yorliqlari ex vivo HDRA dan kelib chiqadi. Bemorlarning haqiqiy klinik gemsitabin javobi joriy tadqiqotda mavjud emas.

Serumni aniq saqlash muddati qayd etilmagan: Namunalar standart sharoitlarda saqlangan boʻlsa-da, har bir serumning umumiy saqlash muddatining aniq qaydi mavjud emas.

FFPE parafin qoldigʻi: Deparafinizatsiya bajarilgan boʻlsa-da, parafin toʻliq olib tashlangani mustaqil ravishda miqdoriy tasdiqlanmagan. Manba ayniqsa 1400–1000 cm⁻¹ sohasi qoldiq parafindan taʼsirlanishi mumkinligini bildiradi.

Mie sochilishini tuzatish: EMSC qoʻllangan, biroq maxsus RMieS-EMSC kabi Mie sochilish tuzatishi bajarilmagan.

CCA geterogenligi: Oʻsma subturi, gistologiya, differensiatsiya va boshqa klinikopatologik xususiyatlar spektral variatsiyaga hissa qoʻshishi mumkin.

Molekulyar mexanizm bevosita oʻlchanmagan: FTIR farqlari kompozit biokimyoviy imzoni koʻrsatadi; qaysi molekulyar yoʻl ushbu farqqa sabab boʻlishi bevosita aniqlanmagan.

Manba va Usul Haqida Izoh

Asl tadqiqot: Serum FTIR spectral features associated with HDRA-defined gemcitabine sensitivity in cholangiocarcinoma

Mualliflar: Kanokporn Matra; Patutong Chatchawal; Molin Wongwattanakul; Patipat Rachawangmuang; Sutthiwan Janthamala; Thanaphong Rattanathip; Sirinart Chio-Srichan; Chanchai Hongsa; Malinee Thanee; Supakan Amontailak; Juthamas Jaimanee; Piyapong Simtong; Anchalee Techasen.

Masʼul muallif: Anchalee Techasen.

Masʼul muallif e-pochtasi: anchte@kku.ac.th

Muassasa 1: Biomedical Science Program, Graduate School, Khon Kaen University, Khon Kaen, Thailand.

Muassasa 2: School of Medical Technology, Faculty of Associated Medical Sciences, Khon Kaen University, Khon Kaen, Thailand.

Muassasa 3: Beamline Division, Synchrotron Light Research Institute (Public Organization), Nakhon Ratchasima, Thailand.

Muassasa 4: Department of Pathology, Faculty of Medicine, Khon Kaen University, Khon Kaen, Thailand.

Muassasa 5: Cholangiocarcinoma Research Institute, Khon Kaen University, Khon Kaen, Thailand.

Jurnal: Biomolecules and Biomedicine.

Nashr turi: Research Article; proof-of-concept inson biologik namunalari tadqiqoti.

DOI: 10.17305/bb.2026.14765.

Yuborilgan sana: 18 iyul 2026.

Qabul qilingan sana: 29 sentyabr 2026.

Onlayn nashr sanasi: 7 oktyabr 2026.

Bibliografik holat: PubMed qaydi maqolani ahead of print sifatida koʻrsatadi. Yuklangan PDF da hali jild, son va sahifa oraligʻi berilmagan.

Nashriyot: Association of Basic Medical Sciences.

Ekspert baholash: Biomolecules and Biomedicine ekspert baholashidan oʻtadigan jurnal; rasmiy jurnal siyosatida 2-5 nafar tashqi ekspert bilan ikki tomonlama koʻr peer review qoʻllanadi.

Litsenziya: Creative Commons Attribution 4.0 International — CC BY 4.0.

Etik tasdiq: Khon Kaen University Ethics Committee for Human Research, Reference No. HE681229.

Etik standart: Declaration of Helsinki va ICH Good Clinical Practice tamoyillari.

Xabardor qilingan rozilik: Barcha ishtirokchilardan yozma informed consent olingan.

Moliyalashtirish: Khon Kaen University ning “Integrated Accurate Diagnostic and Targeted Therapeutic Strategies in hepato-pancreato-biliary cancer” tadqiqoti National Science Research and Innovation Fund (NSRF) tomonidan qoʻllab-quvvatlangan.

Minnatdorchilik: Synchrotron Light Research Institute (SLRI), Thailand ga beamtime allocation uchun minnatdorchilik bildirilgan.

Manfaatlar toʻqnashuvi: Mualliflar manfaatlar toʻqnashuvi yoʻqligini bayon qilgan.

Maʼlumotlar mavjudligi: Tadqiqot topilmalarini qoʻllab-quvvatlovchi maʼlumotlarni asosli soʻrov boʻyicha masʼul muallifdan olish mumkinligi bildirilgan.

Muallif hissalari: Koʻrib chiqilgan asosiy PDF da alohida Author Contributions yoki CRediT boʻlimi yoʻq.

Teng hissa: Koʻrib chiqilgan PDF da teng hissa yoki teng birinchi mualliflik bayonoti yoʻq.

Preprint: Koʻrib chiqilgan PDF va tasdiqlangan bibliografik qaydda alohida preprint versiyasi koʻrsatilmagan.

Namuna: 21 serum va 10 FFPE oʻsma toʻqimasi; yettita juftlangan serum-toʻqima jufti.

HDRA guruhlari: Serum: 7 sezgir, 14 rezistent. FFPE: 4 sezgir, 6 rezistent.

HDRA sharoiti: Toʻrt kunlik oʻsma gistokulturasi; har bir sharoit uchun uchta quduq; soʻng 4 soat MTT inkubatsiyasi; 540 nm absorbans; gemsitabin 1500 µg/mL; manbada ishlatilgan tasniflash kesish qiymati %IR=43,28.

Serum tayyorlash: 3000 g, 10 daqiqa, 4 °C sentrifugalash; avval −80 °C, alikvotdan keyin −20 °C saqlash; har bir alikvot FTIR oldidan faqat bir marta eritilgan.

Serum ATR-FTIR: Tensor II FTIR, olmos ATR; taxminan 5 µL serum; taxminan 10 daqiqa quritish; 4000–400 cm⁻¹; 4 cm⁻¹ ajrata olish qobiliyati; 64 co-added scan; har bir bemor uchun beshta texnik takror.

FFPE SR-FTIR: 5 µm kesim; Hyperion 2000 mikroskop; 36X Cassegrain obyektiv; MCT detektor; VERTEX 70 FTIR; 10 × 10 µm² aperture; reflection mode; 4000–600 cm⁻¹; 4 cm⁻¹; 64 co-added scan.

Spektral oldindan ishlov: Unscrambler X 10.4; Savitzky-Golay ikkinchi hosila, derivative order 2, polynomial order 3, 15 smoothing point; soʻng EMSC.

Toʻqima koʻp oʻzgaruvchili tahlili: PLS-DA; HDRA sezgir +1, rezistent −1; %70:%30 oʻqitish-test boʻlinishi bemor darajasida; leverage validation.

Serum koʻp oʻzgaruvchili tahlili: Nazoratsiz PCA; jami 105 texnik serum spektri.

Bemor darajasidagi nisbat tahlili: Texnik takrorlar avval bemor boʻyicha oʻrtachalanib, soʻng spektral nisbatlar taqqoslangan.

Statistika: GraphPad Prism 8.0.1; Shapiro-Wilk normallik testi; Welch tuzatishli juftlanmagan t-test yoki Mann-Whitney U; Benjamini-Hochberg FDR tuzatishi; P<0,05 ahamiyat chegarasi.

Asosiy serum natijasi: 1633/1649, 1539/1649 va 1539/1633 cm⁻¹ nisbatlari Benjamini-Hochberg tuzatishidan keyin ahamiyatli boʻlib qolgan; adjusted P=0,041.

Toʻqima natijasi: FFPE toʻqimada bemor darajasidagi spektral nisbatlarning hech biri ahamiyatli farq koʻrsatmagan.

Texnik takror chegarasi: 105 serum spektri 105 mustaqil bemor emas; bu 21 bemorning beshtadan texnik takroridir.

Klinik chegara: Sezgir/rezistent yorliqlari ex vivo HDRA ga asoslanadi; klinik gemsitabin davolash javobi maʼlumotlari mavjud emas.

Biomarker chegarasi: Uchta ahamiyatli serum nisbati klinik jihatdan tasdiqlangan prediktiv biomarker emas. Haqiqiy davolash javobi maʼlum boʻlgan kattaroq kohortlarda tasdiqlash kerak.

Molekulyar talqin chegarasi: FTIR kompozit biokimyoviy imzoni oʻlchaydi; muayyan oqsil yoki metabolik yoʻl bevosita miqdoriy aniqlanmagan.

FFPE texnik chegarasi: Parafin toʻliq olib tashlangani mustaqil ravishda tasdiqlanmagan va 1400–1000 cm⁻¹ sohasida qoldiq parafin taʼsiri ehtimoli mavjud.

Sochilishni tuzatish chegarasi: EMSC qoʻllangan, biroq dedicated Mie scattering correction / RMieS-EMSC ishlatilmagan.

Serumni saqlash chegarasi: Namunalar standartlashtirilgan sharoitlarda saqlangan boʻlsa-da, aniq saqlash muddatlari qayd etilmagan.