A HIGH THROUGHPUT LC-MS LIPIDOMICS PLATFORM FOR SCREENING & STRATIFYING CANCER SAMPLES FROM BIOBANKS AND CLINICAL TRIALS
Postery | 2019 | WatersInstrumentace
Lipidomika hraje klíčovou roli při identifikaci biomarkerů a pochopení patofyziologie onemocnění, včetně rakoviny prsu. Rychlé a vysoce propustné analytické platformy umožňují zpracovat rozsáhlé soubory vzorků z biobank a klinických studií, což je nezbytné pro efektivní screening a stratifikaci pacientů.
Cílem studie bylo vyvinout a validovat zkrácenou LC-MS metodiku obohacenou o iontovou mobilitu (IMS) pro rychlou analýzu lipidového profilu plasmy pacientů s rakovinou prsu a kontrolních subjektů. Metoda měla výrazně snížit dobu analýzy a spotřebu rozpouštědel při zachování chromatografického rozlišení.
Analýza byla prováděna na přístroji Waters Synapt G2-Si s IMS modulem a ESI v pozitivním režimu. Chromatografie využila kolonu Waters BEH C8 (1,0 x 50 mm, 1,7 µm) s gradientními pohyby H2O/IPA/MeCN obsahujícími NH4CH3CO2 a CH3COOH. Rychlý protokol trval 3,7 minuty a snížil spotřebu rozpouštědel o 75 %. Data zpracováno pomocí Progenesis QI a statisticky vyhodnoceno v EZinfo. Identifikace lipidů probíhala přes LipidMaps a Waters IROA CCS databázi.
Optimalizace chromatografie vedla ke zkrácení doby analýzy z 13,25 na 3,7 minuty při zachování rozlišení lipidových tříd. Integrace IMS umožnila rozdělení koelujících lipidů a zlepšila kvalitu fragmentačních spekter, čímž se zvýšila přesnost přiřazení prekurzorů a fragmentů. Multivariační analýzy PCA a OPLS-DA identifikovaly odlišné skupiny vzorků pacientů a kontrol. U pacientek s rakovinou prsu byly zaznamenány snížené úrovně fosfatidylcholinu (PC) a triacylglycerolů (TAG) a zvýšené hladiny několika fosfatidylserinů (PS), v souladu s literárními údaji o aktivitě fosfolipázy A2 a biomarkerovém potenciálu PS.
Vyvinutá platforma nabízí:
Očekávané směry rozvoje:
Rapidní LC-IMS-MS platforma pro lipidomiku prokázala vysokou propustnost, zachování chromatografického rozlišení a spolehlivou identifikaci lipidů v plazmě pacientek s rakovinou prsu. Snížení doby analýzy a spotřeby rozpouštědel otevírá cestu k rozsáhlým kohortním studiím a rychlému screeningu biomarkerů.
1. Al-Sulaiti H. et al. Triglyceride profiling in adipose tissues from obese insulin sensitive, insulin resistant and type 2 diabetes mellitus individuals. J Transl Med. 2018;16:175.
2. Yang L. et al. Comprehensive lipid profiling of plasma in patients with benign breast tumor and breast cancer reveals novel biomarkers. Anal Bioanal Chem. 2015;407:5065-5075.
3. Qiu Y. et al. Mass spectrometry-based quantitative metabolomics revealed a distinct lipid profile in breast cancer patients. Int J Mol Sci. 2013;14:8047-8061.
4. Sharma B., Kanwar SS. Phosphatidylserine: A cancer cell targeting biomarker. Semin Cancer Biol. 2017.
Iontová mobilita, LC/TOF, LC/HRMS, LC/MS, LC/MS/MS
ZaměřeníKlinická analýza, Lipidomika
VýrobceWaters
Souhrn
Význam tématu
Lipidomika hraje klíčovou roli při identifikaci biomarkerů a pochopení patofyziologie onemocnění, včetně rakoviny prsu. Rychlé a vysoce propustné analytické platformy umožňují zpracovat rozsáhlé soubory vzorků z biobank a klinických studií, což je nezbytné pro efektivní screening a stratifikaci pacientů.
Cíle a přehled studie
Cílem studie bylo vyvinout a validovat zkrácenou LC-MS metodiku obohacenou o iontovou mobilitu (IMS) pro rychlou analýzu lipidového profilu plasmy pacientů s rakovinou prsu a kontrolních subjektů. Metoda měla výrazně snížit dobu analýzy a spotřebu rozpouštědel při zachování chromatografického rozlišení.
Použitá instrumentace
Analýza byla prováděna na přístroji Waters Synapt G2-Si s IMS modulem a ESI v pozitivním režimu. Chromatografie využila kolonu Waters BEH C8 (1,0 x 50 mm, 1,7 µm) s gradientními pohyby H2O/IPA/MeCN obsahujícími NH4CH3CO2 a CH3COOH. Rychlý protokol trval 3,7 minuty a snížil spotřebu rozpouštědel o 75 %. Data zpracováno pomocí Progenesis QI a statisticky vyhodnoceno v EZinfo. Identifikace lipidů probíhala přes LipidMaps a Waters IROA CCS databázi.
Hlavní výsledky a diskuse
Optimalizace chromatografie vedla ke zkrácení doby analýzy z 13,25 na 3,7 minuty při zachování rozlišení lipidových tříd. Integrace IMS umožnila rozdělení koelujících lipidů a zlepšila kvalitu fragmentačních spekter, čímž se zvýšila přesnost přiřazení prekurzorů a fragmentů. Multivariační analýzy PCA a OPLS-DA identifikovaly odlišné skupiny vzorků pacientů a kontrol. U pacientek s rakovinou prsu byly zaznamenány snížené úrovně fosfatidylcholinu (PC) a triacylglycerolů (TAG) a zvýšené hladiny několika fosfatidylserinů (PS), v souladu s literárními údaji o aktivitě fosfolipázy A2 a biomarkerovém potenciálu PS.
Přínosy a praktické využití metody
Vyvinutá platforma nabízí:
- Výrazné zrychlení analýzy vzorků, umožňující zpracování stovek vzorků za den.
- Snížené provozní náklady díky menší spotřebě rozpouštědel.
- Zvýšenou spolehlivost identifikace lipidů díky přesným CCS měřením a IMS separaci.
- Možnost aplikace v rozsáhlých studiích biobank a klinických zkoušek.
Budoucí trendy a možnosti využití
Očekávané směry rozvoje:
- Automatizace přípravy vzorků a integrace s robotickými systémy.
- Rozšíření workflow o další třídy lipidů a sekundární metabolity.
- Využití strojového učení pro rychlejší zpracování a interpretaci dat.
- Aplikace platformy v personalizované medicíně a monitorování terapie.
- Implementace online IMS a real-time datových toků pro okamžité vyhodnocení.
Závěr
Rapidní LC-IMS-MS platforma pro lipidomiku prokázala vysokou propustnost, zachování chromatografického rozlišení a spolehlivou identifikaci lipidů v plazmě pacientek s rakovinou prsu. Snížení doby analýzy a spotřeby rozpouštědel otevírá cestu k rozsáhlým kohortním studiím a rychlému screeningu biomarkerů.
Reference
1. Al-Sulaiti H. et al. Triglyceride profiling in adipose tissues from obese insulin sensitive, insulin resistant and type 2 diabetes mellitus individuals. J Transl Med. 2018;16:175.
2. Yang L. et al. Comprehensive lipid profiling of plasma in patients with benign breast tumor and breast cancer reveals novel biomarkers. Anal Bioanal Chem. 2015;407:5065-5075.
3. Qiu Y. et al. Mass spectrometry-based quantitative metabolomics revealed a distinct lipid profile in breast cancer patients. Int J Mol Sci. 2013;14:8047-8061.
4. Sharma B., Kanwar SS. Phosphatidylserine: A cancer cell targeting biomarker. Semin Cancer Biol. 2017.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
HIGH THROUGHPUT LIPIDOMICS USING ION MOBILITY ENABLED RAPID LC-MS PROFILING SHOWS PROMISE FOR THE ANALYSIS OF HUMAN PLASMA SAMPLES OBTAINED FROM BREAST CANCER PATIENTS
2019|Waters|Postery
HIGH THROUGHPUT LIPIDOMICS USING ION MOBILITY ENABLED RAPID LC-MS PROFILING SHOWS PROMISE FOR THE ANALYSIS OF HUMAN PLASMA SAMPLES OBTAINED FROM BREAST CANCER PATIENTS Adam M King1,2, Robert D Trengove2, Lauren G Mullin3, Paul D Rainville3, Giorgis Isaac3, Robert S…
Klíčová slova
ccs, ccsbreast, breastbiobanks, biobankslipid, lipidmobility, mobilitylipidomic, lipidomicrapid, rapidfeatures, featuresanalyse, analysevol, volmin, minpatients, patientsdatabase, databaseims, imscancer
Rapid Microbore Metabolic Profiling (RAMMP) with Ion Mobility for the Lipidomic Investigation of Plasma from Breast Cancer Patients
2018|Waters|Aplikace
[ APPLICATION NOTE ] Rapid Microbore Metabolic Profiling (RAMMP) with Ion Mobility for the Lipidomic Investigation of Plasma from Breast Cancer Patients Adam M. King,1 Lee A. Gethings,1 and Robert S. Plumb 2 1 Waters Corporation, Wilmslow, UK; 2 Waters…
Klíčová slova
rammp, rammplipidomic, lipidomicmicrobore, microboremetabolic, metabolicprofiling, profilinglipid, lipidbreast, breastmobility, mobilityinvestigation, investigationpatients, patientscancer, cancerrapid, rapidplasma, plasmauplc, uplcprogenesis
A RAPID ANALYTICAL PLATFORM FOR BIOFLUID PROFILING IN DISCOVERY METABOLOMICS AND LIPIDOMICS
2019|Waters|Postery
A RAPID ANALYTICAL PLATFORM FOR BIOFLUID PROFILING IN DISCOVERY METABOLOMICS AND LIPIDOMICS Adam King1,4, Lee Gethings1, Robert Plumb2, Lauren Mullin2, Ian Wilson3, Garth Maker4, Robert Trengove4 1 Waters Corporation, Wilmslow, UK. 2Waters Corporation, Milford, US. 3Imperial College, London, UK. 4Murdoch…
Klíčová slova
ims, imsprofiling, profilingmetabolomics, metabolomicslipid, lipidrapid, rapidincrease, increaseccs, ccsphosphotidylserine, phosphotidylserineidentificat, identificatmobility, mobilityδccs, δccshilic, hilicrammp, rammpbiofluid, biofluidgeometrically
Biological Interpretation of Breast Cancer Using Rapid Multi-omic Profiling Methods
2020|Waters|Aplikace
[ APPLICATION NOTE ] Biological Interpretation of Breast Cancer Using Rapid Multi-omic Profiling Methods Adam King, Christopher J. Hughes, Giorgis Isaac, Lee A. Gethings, and Robert S. Plumb Waters Corporation, Milford, MA, USA APPLICATION BENEFITS ■ ■ ■ Flexible, multi-omic…
Klíčová slova
omic, omicbreast, breastcancer, cancerprogenesis, progenesissynapt, synaptprofiling, profilingbiological, biologicalinterpretation, interpretationrapid, rapiddia, diamulti, multiproteomics, proteomicssonar, sonarelevated, elevateduplc