Direct Probe Ionisation Mass Spectrometry applied to biomarker discovery in pancreatic cancer
Postery | 2023 | Shimadzu | ASMSInstrumentace
Metabolická charakterizace pacientů s pankreatickým duktálním adenokarcinomem je klíčová pro časnou diagnostiku a cílenou léčbu. Objevení cirkulujících biomarkerů umožňuje neinvazivní screening a podporuje personalizovanou medicínu.
Studie si kladla za cíl rozlišit metabolický profil séra pacientů s PDAC a zdravých jedinců. Pro tento účel byla využita metoda přímé sondové ionizace DPiMS v kombinaci s vysoce citlivou Q-TOF hmotnostní spektrometrií. Výsledky byly porovnány s tradiční LC-MS/MS.
Ultrarychlá analýza vzorků
Ultrarychlá přímá analýza probíhala bez chromatografické separace. Protein vysrážený v roztoku ethanol voda byl centrifugován a do hmotového spektrometru bylo přímo aplikováno několik mikrolitrů supernatantu pomocí pegy s frekvencí vzorkování 3 Hz. Cyklus analýzy trval pouhé 2 minuty při střídání polarity pro MS1 sken m z 100 1500.
Statistická filtrace a identifikace
Z RAW dat byly extrahovány iontové funkce filtrováním na šířku binu 5 mDa a přítomnost ve 80 procent vzorků s intenzitou nad 1000 counts. Klíčové hmotnostně-nábojové poměry byly vybrány pomocí volcano plotu (p<0,05 FDR, fold change >2), lasso regresí a náhodného lesa.
DPiMS v kombinaci s vysoce rozlišenou Q-TOF spektrometrií nabízí rychlou a robustní platformu pro objevování biomarkerů pankreatického adenokarcinomu. Metoda se vyznačuje vysokou citlivostí, minimem přípravných kroků a dobrým souladem s tradičními LC-MS/MS postupy, čímž představuje perspektivní přístup pro klinický screening a personalizovanou medicínu.
LC/TOF, LC/HRMS, LC/MS, LC/MS/MS, DART
ZaměřeníKlinická analýza
VýrobceShimadzu
Souhrn
Význam tématu
Metabolická charakterizace pacientů s pankreatickým duktálním adenokarcinomem je klíčová pro časnou diagnostiku a cílenou léčbu. Objevení cirkulujících biomarkerů umožňuje neinvazivní screening a podporuje personalizovanou medicínu.
Cíle a přehled studie
Studie si kladla za cíl rozlišit metabolický profil séra pacientů s PDAC a zdravých jedinců. Pro tento účel byla využita metoda přímé sondové ionizace DPiMS v kombinaci s vysoce citlivou Q-TOF hmotnostní spektrometrií. Výsledky byly porovnány s tradiční LC-MS/MS.
Použitá metodika
Ultrarychlá analýza vzorků
Ultrarychlá přímá analýza probíhala bez chromatografické separace. Protein vysrážený v roztoku ethanol voda byl centrifugován a do hmotového spektrometru bylo přímo aplikováno několik mikrolitrů supernatantu pomocí pegy s frekvencí vzorkování 3 Hz. Cyklus analýzy trval pouhé 2 minuty při střídání polarity pro MS1 sken m z 100 1500.
Statistická filtrace a identifikace
Z RAW dat byly extrahovány iontové funkce filtrováním na šířku binu 5 mDa a přítomnost ve 80 procent vzorků s intenzitou nad 1000 counts. Klíčové hmotnostně-nábojové poměry byly vybrány pomocí volcano plotu (p<0,05 FDR, fold change >2), lasso regresí a náhodného lesa.
Použitá instrumentace
- Shimadzu LCMS-9030 Q-TOF s přímou sondovou ionizací DPiMS
- Pilotní jednotka s jehlovým hrotem o průměru pod 1 μm
- Software pro lasso regresi, náhodný les a statistickou správu dat
Hlavní výsledky a diskuse
- Bylo detekováno 263 funkcí v negativním módu a 468 v pozitivním módu, z toho 21 a 30 významných iontových rysů.
- Mezi putativní biomarkery patří lysofosfolipidy LPC 18:2, LPC 20:5 a LPE 18:2, aminokyseliny histidin a glutamin a hydroxybutyrát.
- Spectra iDIA MS/MS byla vynikajícím způsobem srovnatelná s tradičním LC-DDA-MS/MS, což umožnilo vysokou jistotu anotací.
Přínosy a praktické využití metody
- Analýza trvá 2 minuty oproti 20–30 minutám LC-MS/MS, což umožňuje vysokopropustné screenování.
- Minimalizované připravení vzorku a vysoká tolerance k vysokým koncentracím solí šetří čas a snižuje potlačení signálu.
- Možnost detekce malých vzorkových objemů s citlivou odezvou v obou polárních režimech.
Budoucí trendy a možnosti využití
- Integrace s pokročilými strojově učenými algoritmy a automatizace pro klinickou rutinu.
- Rozšíření aplikace do jiných biologických matric, například moči či tkáňových extraktů.
- Vývoj miniaturizovaných spotřebních sond pro terénní a bodové testování.
- Prohloubení lipidomických a metabolomických profilů pro identifikaci dalších nádorových biomarkerů.
Závěr
DPiMS v kombinaci s vysoce rozlišenou Q-TOF spektrometrií nabízí rychlou a robustní platformu pro objevování biomarkerů pankreatického adenokarcinomu. Metoda se vyznačuje vysokou citlivostí, minimem přípravných kroků a dobrým souladem s tradičními LC-MS/MS postupy, čímž představuje perspektivní přístup pro klinický screening a personalizovanou medicínu.
Reference
- Mandel et al Application of Probe Electrospray Ionization Mass Spectrometry PESI MS to Clinical Diagnosis Solvent Effect on Lipid Analysis J Am Soc Mass Spectrom 2012 23 11 2043–2047
- Chung et al Using probe electrospray ionization mass spectrometry and machine learning for detecting pancreatic cancer with high performance Am J Transl Res 2020 12 1 171–179
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Metabolite profiling applied to biomarker discovery in pancreatic cancer using high resolution LC-MS/MS
2023|Shimadzu|Postery
Metabolite profiling applied to biomarker discovery in pancreatic cancer using high resolution LC-MS/MS Alan Barnes1; Emily G Armitage1; Neil Loftus1; Elon Correa2; Lynne Howells3; Sén Takeda4; Wen Chung5 1Shimadzu Corporation, Manchester, UK; 2Liverpool John Moores University, Liverpool, UK; 3Institute for…
Klíčová slova
pdac, pdacpancreatic, pancreaticmetabolite, metaboliteionisation, ionisationhealthy, healthybiomarker, biomarkeradenocarcinoma, adenocarcinomadpims, dpimsmetabolomics, metabolomicsserum, serumcontrols, controlsacid, aciddirect, directprobe, probepcrftb
Identification of positional isomers of linoleic acid containing phospholipids involved in pancreatic ductal adenocarcinoma
2024|Shimadzu|Postery
Identification of positional isomers of linoleic acid containing phospholipids involved in pancreatic ductal adenocarcinoma 1 1 2 3 4 1 Emily G Armitage ; Alan Barnes ; Elon Correa ; Sén Takeda ; Wen Chung ; Neil J Loftus 1Shimadzu…
Klíčová slova
oad, oadphosphocholine, phosphocholineradicals, radicalsfragments, fragmentsdouble, doublelipid, lipidhead, headspecific, specificradical, radicalcholine, cholinecid, cidbond, bondgroup, groupdissociation, dissociationpancreatic
Probe ESI Screening and Quantification for Drugs in Whole Blood Combined with Quadrupole Time-of-Flight Mass Spectrometer
2022|Shimadzu|Postery
MP-173 Probe ESI Screening and Quantification for Drugs in Whole Blood Combined with Quadrupole Time-of-Flight Mass Spectrometer Eishi IMOTO Shimadzu Corporation, Solutions COE, Business Design Unit 1. Introduction LC-QTOF-MS based drug screening analysis is becoming a gold standard in forensic…
Klíčová slova
ratio, ratiotof, tofarea, areatemp, tempdpims, dpimsqualification, qualificationsalicylic, salicylicpolarity, polarityineffectiveness, ineffectivenessscreening, screeningeishi, eishiimoto, imotoidia, idiablock, blockanalysis
Abstrakty přednášek v sekci Mládí vpřed a plakátových sdělení 23. ročník Školy hmotnostní spektrometrie Editoři: Josef Cvačka, Vladimír Vrkoslav, Martin Hubálek, Mikuláš Vlk Milovy, 5. - 9. září 2022 Mládí vpřed Mladí výzkumníci budou prezentovat své výsledky formou krátkých přednášek…
Klíčová slova
hmotnostní, hmotnostnípro, prospektrometrie, spektrometriepomocí, pomocípacientů, pacientůmikrovzorků, mikrovzorkůanalýza, analýzaznačení, značeníjejich, jejichlaserové, laserovédilatační, dilatačníkardiomyopatií, kardiomyopatiísynoviální, synoviálníproteinových, proteinovýchbyly