Rapid Molecular Profiling of a Bladder and Lung Cancer Human Plasma Cohort using MetaboQuan-R

Aplikace | 2019 | WatersInstrumentace
LC/MS, LC/MS/MS, LC/QQQ
Zaměření
Klinická analýza
Výrobce
Waters

Význam tématu


Profilování biologických markerů v plazmě pacientů s rakovinou močového měchýře a plic přispívá k včasné diagnostice a personalizované medicíně. Cílená metabolomika a proteomika umožňuje odhalit změny v proteinech, aminokyselinách a acylkarnitinech spojené s patologií nádorového bujení. Vývoj rychlých a spolehlivých metod s vysokou propustností je klíčový pro analýzu velkých kohort a statisticky významné studie.

Cíle a přehled studie / článku


Tato studie využívá platformu MetaboQuan-R k porovnání plazmatických vzorků tří skupin: zdravé kontrolní jedince n6, pacienty s rakovinou močového měchýře n6 a plic n6. Cílem je ukázat rychlý workflow pro semi kvantitativní analýzu tří skupin molekul: proteinů, aminokyselin a acylkarnitinů, a identifikovat potenciální biomarkery.

Použitá metodika a instrumentace


  • Instrumentace
    ACQUITY UPLC IClass s kolonkou CORTECS T3 2.1×30 mm 2.7 µm spojená s Xevo TQ S micro triple quadrupolem a ESI zdrojem v pozitivním módu
  • Proteinová metodika
    Redukce, alkylace, tryptická digestace, přidání PlasmaDive kitu, injekční objem 6 µl, gradient 1–45 procent B za 2.9 min, průtok 0.15 ml min
  • Acylkarnitiny
    Spike C10 d4 standard, precipitace metanolem, injekce 0.5 µl, gradient 2–98 procent B za 0.7 min, průtok 1.3 ml min
  • Aminokyseliny
    Spike valin d8, precipitace kyselinou sulfosalicylovou, derivatizace AccQTag, injekce 1 µl, gradient 1–8 procent B za 2.4 min, průtok 1.3 ml min
  • Datová analýza
    Zpracování v Skyline, vizualizace a statistika v MetaboAnalyst, párové srovnání t testem s korekcí FDR

Hlavní výsledky a diskuse


Bylo detekováno 128 složek: 80 proteinů, 20 acylkarnitinů a 28 aminokyselin. Kontrolní vzorky prokázaly vysokou reprodukovatelnost medián CV QC kolem 5 procent. Celkem bylo provedeno 206 injekcí, data zpracována za 34 hodin. Statistické porovnání odhalilo 11 významných markerů pro rakovinu močového měchýře a 12 pro rakovinu plic. Mezi klíčové proteiny patří apolipoprotein C III, haptoglobin nebo alfa1 antitrypsin. Aminokyselina sarcosin byla zvýšená v obou skupinách, acylkarnitin C8 1 zaznamenal pokles u karcinomu močového měchýře.

Přínosy a praktické využití metody


  • Jednotná platforma pro více tříd látek bez nutnosti optimalizace metod
  • Vysoká propustnost a rychlé zpracování velkých souborů vzorků
  • Možnost semi kvantitativního sledování desítek až stovek látek v jediném běhu
  • Aplikace ve výzkumu, QA QC i v preklinických studiích

Budoucí trendy a možnosti využití


  • Integrace lipidomiky a dalších metabolitů pro komplexní přístup multiomiky
  • Automatizace přípravy vzorků a analýzy dat s využitím strojového učení
  • Rozšíření na další typy nádorů a dlouhodobé studie
  • Implementace do klinických diagnostických postupů pro personalizovanou medicínu

Závěr


MetaboQuan-R nabízí efektivní řešení pro vysokopropustné profilování proteinů, acylkarnitinů a aminokyselin v lidské plazmě. Umožňuje rychlou a reprodukovatelnou identifikaci kandidátních biomarkerů při minimální metodické přípravě a časové náročnosti.

Reference


  1. IARC Cancer Today GLOBOCAN 2018
  2. Hanahan D Weinberg RA Hallmarks of Cancer The Next Generation Cell 2011 144 646 674
  3. Tsun Zhi Yang Amino Acid Management in Cancer Seminars in Cell Developmental Biology 2015
  4. Ganti S Urinary Acylcarnitines are Altered in Human Kidney Cancer Int J Cancer 2015
  5. MetaboQuan R for Acylcarnitines in Human Serum 720006255EN Waters 2019
  6. Chong J MetaboAnalyst 4.0 Nucleic Acids Research 2018
  7. Chen CL Identification of Potential Bladder Cancer Markers in Urine J Proteomics 2013
  8. Sreekumar A Metabolomic Profiles Delineate Potential Role for Sarcosine in Prostate Cancer Progression Nature 2009
  9. Huang Z Bladder Cancer Determination Via Two Urinary Metabolites Mol Cell Proteomics 2012

Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

Targeted Multi-OMICS: Rapid Plasma Profiling of a Bladder and Lung Cancer Human Cohort
TARGETED MULTI-OMICS: RAPID PLASMA PROFILING OF A BLADDER AND LUNG CANCER HUMAN COHORT
Automating MetaboQuan-R and LipidQuan Data Processing  with Symphony
CHARACTERIZING LUNG CANCER USING A HIGH THROUGHPUT METABOLOMICS SCREEN