來自范德堡大學(xué)(Vanderbilt University)質(zhì)譜研究中心的研究人員為了檢測腫瘤邊緣的分子微環(huán)境,發(fā)現(xiàn)這一特定區(qū)域的特征,,采用了系列方法,,克服了困難,,最終獲得了腫瘤邊緣的清晰成像。
領(lǐng)導(dǎo)這一研究的是范德堡大學(xué)質(zhì)譜研究中心主任,,生物化學(xué)教授Richard Caprioli博士,,這位科學(xué)家是質(zhì)譜方法研究的專家,他曾于1997年首先提出基質(zhì)輔助激光解吸電離(MALDI)質(zhì)譜分子成像技術(shù),,這項(xiàng)技術(shù)不局限于特異的一種或者幾種蛋白質(zhì)分子,,它可在組織切片中找到每一種蛋白質(zhì)分子,并提供這些蛋白質(zhì)分子在組織中的空間分布的精確信息,,而事先無需知道所檢測蛋白的信息,,同時可對這些蛋白質(zhì)分子含量進(jìn)行相對定量。
之后Richard Caprioli研究組還曾提出了如何應(yīng)用質(zhì)譜成像術(shù)來獲得正常腦組織切片和病變腦組織切片的“分子圖像”,,這種新技術(shù)給科學(xué)家們提供了識別細(xì)胞和組織中的蛋白質(zhì)的新方法,,從而使得研究在疾病發(fā)生發(fā)展過程中蛋白質(zhì)的作用變得更加容易,研究成果公布在Nature Medicine,。
Richard Caprioli研究組想要對腫瘤邊緣的一些小分子量的分子進(jìn)行成像,,但是其中的多肽妨礙了這項(xiàng)研究的進(jìn)展,這些多肽體積十分大,,要想躍過它們,,對分子成像幾乎是不可能的。
為了解決這一問題,,Richard Caprioli等人采用了MALDI質(zhì)譜分子成像技術(shù),,他們將人類腎細(xì)胞透明細(xì)胞癌(clear cell carcinoma)樣品放到MALDI靶板(Target plate)上,利用一個結(jié)晶體,,有機(jī)基質(zhì)物質(zhì),,通過MALDI激光離散成像這一組織,閱讀,,移動平板后再重復(fù),。
MALDI質(zhì)譜分子成像技術(shù)是通過將MALDI質(zhì)譜離子掃描技術(shù)與專業(yè)圖像處理軟件結(jié)合,直接分析生物組織切片,,產(chǎn)生任意指定質(zhì)荷比(m/z)化合物的二維離子密度圖,,對組織中化合物的組成、相對豐度及分布情況進(jìn)行高通量,、全面,、快速的分析,可通過所獲得的潛在的生物標(biāo)志物的空間分布以及目標(biāo)組織中候選藥物的分布信息,,來進(jìn)行生物標(biāo)志物的發(fā)現(xiàn)和化合物的監(jiān)控,用于組織病理特征、疾病診斷,、藥物療效及發(fā)現(xiàn)生物標(biāo)志物等,。
利用這種方法,Caprioli研究組成功的在人類腎癌樣品中發(fā)現(xiàn)了,,一組只存在于腫瘤組織學(xué)邊緣的蛋白,,這為解釋這些腫瘤為什么能夠在手術(shù)之后,迅速復(fù)發(fā)提供了一個分子線索,。Caprioli表示,,“這些腫瘤微環(huán)境不正常,有利于癌癥侵襲,。”(生物谷Bioon.com)
生物谷推薦原始出處:
Nature Medicine 7, 493 - 496 (2001) doi:10.1038/86573
Imaging mass spectrometry: A new technology for the analysis of protein expression in mammalian tissues
Markus Stoeckli1, Pierre Chaurand1, Dennis E. Hallahan1 & Richard M. Caprioli1
Mass Spectrometry Research Center, Vanderbilt University School of Medicine, Nashville, Tennessee, USA
The molecular specificity and sensitivity of mass spectrometry (MS) has been employed in a new technology for direct mapping and imaging of biomolecules present in tissue sections. This technology has been developed using matrix-assisted laser desorption/ionization MS (MALDI MS)1 and has been initially targeted for the analysis of peptides and proteins present on or near the surface of tissue sections2.