CAN THE EXTRACTED CHEMICAL INFORMATION FROM FFPE SAMPLES USING LA-REIMS IMAGING SUPPORT PATHOLOGICAL DIAGNOSIS?

Postery | 2023 | Waters | ASMSInstrumentace
MS Imaging, LC/TOF, LC/HRMS, LC/MS, LC/MS/MS
Zaměření
Klinická analýza
Výrobce
Waters

Význam tématu


Archivované vzorky uložené jako formalin-fixované a parafin-embedované (FFPE) bloky představují cenný biologický materiál pro retrospektivní studie i klinickou praxi. Přestože jsou tyto vzorky běžně používány v histopatologii, fixace a parafinování výrazně redukují dostupnou chemickou informaci, což komplikuje aplikaci pokročilých hmotnostně spektrometrických metod v diagnostice.

Cíle a přehled studie


Cílem práce bylo ověřit schopnost laserem asistované rapidní evaporační ionizace (LA-REIMS) v módu Imaging extrahovat a využít chemické signály v oblasti fosfolipidů (600–900 m/z) z FFPE sekcí karcinomu ledviny s jasnobuněčnou histologií. Studie sledovala, zda lze na základě získaných spektárních dat a multivariačních analýz podpořit rozlišení nádorové a zdravé tkáně.

Použitá instrumentace a metodika


Pro měření byl využit systém LA-REIMS s opticko-parametrickým oscilátorem (OPO) pracujícím na 2 940 nm, komerční motorický XYZ-stůl pro vzorky a aerosolem spojený s REIMS zdrojem na přístroji Xevo G2 QTof MS v negativním režimu. Výzkumný soubor tvořilo deset 10 µm FFPE sekcí humanitárně potvrzeného clear-cell renálního karcinomu.
Analytický postup zahrnoval:
  • Vyhodnocení vlivu jednotlivých kroků FFPE procesu na modelovém vzorku prasečí jaterní tkáně pomocí PCA a vizualizace spekter.
  • Point-by-point LA-REIMS Imaging a tvorbu chemických obrazů pomocí softwaru HDI 1.4 na čtyřech významných fosfolipidových iontech.
  • Nesupervidované shlukování k-nejbližších sousedů (kNN) pro prozkoumání chemických rozdílů a kvality vzorků.
  • Výstavbu modelu v nástroji AMX (Abstract Model Builder) se selekcí ROI podle patologických anotací a rozvoj klasifikátorů založených na LSVC (Linear Support Vector Classifier).
  • Validaci pomocí full-group-out křížové validace s vyhodnocením klasifikační přesnosti, citlivosti a specifičnosti.

Hlavní výsledky a diskuse


Analýza ukázala výrazný pokles intenzity signálu po formalinové fixaci, především u iontů PE(38:4) a PE(36:2), přičemž deparafinizace mírně zvýšila signál. Tvorba HDI obrazů na základě čtyř klíčových iontů (699,5; 701,5; 723,5; 885,5 m/z) umožnila vizuální rozlišení nádorového a zdravého parenchymu s ostrými hranicemi struktur. Nesupervidované kNN shlukování potvrdilo konzistentní chemické obrazce odpovídající patologické anotaci. Supervidovaná klasifikace pomocí LSVC dosáhla u vybraných vzorků až 100% správné klasifikace, průměrná úspěšnost se pohybovala mezi 48–100 % v závislosti na kvalitě signálu, přičemž u dvou vzorků měření selhala z důvodu nízké intenzity.

Přínosy a praktické využití metody


  • Umožňuje doplnit histopatologické hodnocení o molekulární vrstvu fosfolipidové mapy.
  • Využití stávajících FFPE archivů bez nutnosti časově náročné přípravy vzorků.
  • Rychlá ambientní analýza bez použití rozpouštědel a chromatografie.

Budoucí trendy a možnosti využití


  • Vývoj technik zesílení signálu pro zlepšení S/N poměru u FFPE vzorků.
  • Optimalizace protokolů pro formalinové fixace bez parafinování pro zachování širší metabolické informace.
  • Integrace LA-REIMS Imaging do multimodálních studií spolu s genomikou a histologií.

Závěr


LA-REIMS Imaging dokáže z FFPE vzorků extrahovat fosfolipidové profily, které v mnoha případech umožňují rozlišení nádorové a nenádorové tkáně. Kvalita výsledků je však silně ovlivněna úrovní lipidového vyplavení během fixace a embedování. Budoucí optimalizace protokolů a instrumentálních postupů může posílit robustnost metody pro patologickou diagnostiku.

Reference


  • waters.com/posters: Fully Automated Chemical Imaging with LA-REIMS
  • waters.com/posters: DESI And/or LA-REIMS? Adjacent Automated Ambient Techniques for the Precise identification of Cancer Tissue

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

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

CAN THE EXTRACTED CHEMICAL INFORMATION FROM FFPE SAMPLES USING LA-REIMS IMAGING SUPPORT PATHOLOGICAL DIAGNOSIS? (ASMS)
IMSC: DESI AND/OR LA-REIMS? ADJACENT AUTOMATED AMBIENT TECHNIQUES FOR THE PRECISE IDENTIFICATION OF CANCER TISSUE
Comparative Analysis of Tumours, Their Metastases and Derived Primary Cell Lines by Rapid Evaporative and Desorption Electrospray Ionization Mass Spectrometry
Analysis of FFPE treated clinical tissue sections obtained from Human Intraocular Malignancy, Uveal Melanoma by Mass Spectrometry Imaging (MSI)