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

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

Význam tématu


Laserem asistovaná rychlá odpařovací ionizace hmotnostní spektrometrie (LA-REIMS) nabízí možnost rychlé chemické zobrazovací analýzy bez nutnosti rozsáhlé přípravy vzorku. Formalínem fixované a parafínem zalité (FFPE) tkáňové bloky tvoří výchozí materiál pro patologii i biobanking, ale ztrácejí podstatnou část molekulárních informací. Schopnost využít uchované FFPE vzorky k extrakci chemických dat by rozšířila možnosti retrospektivních studií a podpory diagnostiky v patologie.

Cíle a přehled studie


Studie sleduje, zda lze pomocí LA-REIMS imagingu získat relevantní phospholipidovou informaci (600–900 m/z) z FFPE vzorků lidských karcinomů ledvin a porovnat obrazovou klasifikaci se standardní patologickou anotací. Část experimentů byla věnována sledování změn signálu během jednotlivých kroků FFPE na prasátkové játrech a poté aplikaci postupů na deset lidských vzorků jasnobuněčného karcinomu ledviny.

Použitá metodika a instrumentace


Metodika zahrnovala:
  • Vzorky: deset 10 μm tlustých FFPE řezů z tumorní tkáně ledviny
  • Instrumentace: boxed LA-REIMS setup s optickým parametrickým oscilátorem (2940 nm), komerční motorický XY-Z stage, aerosolové odsávání a vstup do zdroje REIMS na G2-XS Q-TOF MS (negativní mód)
  • Analýza dat: PCA, nestrukturované k-NN shlukování, supervised obrazová klasifikace pomocí vlastního softwaru AMX (PCA, LDA, LSVC) a křížová validace

Experimenty na prasátkových játrech ukázaly dramatický pokles intenzity signálu po formolové fixaci a částečnou obnovu po odparafinování, přičemž klíčové m/z hodnoty (např. PE(38:4) 766,5; PE(36:2) 742,5; PI(38:4) 885,5) dominovaly rozlišení.

Hlavní výsledky a diskuse


Ve vzorcích FFPE ledviny se podařilo v 8 z 10 případů plně natrénovat modely pro klasifikaci obrazu, přičemž správnost vybraných vzorků dosahovala 48–100 %. U tří vzorků byla úspěšnost nad 90 %. Nestrukturované k-NN zobrazování věrně vytvářelo diskriminační obrazy, supervised modely na bázi LSVC pak umožnily pixelovou klasifikaci tumorní vs. zdravé tkáně. Nejhorší výsledky byly ovlivněny nízkým poměrem signál/šum a artefakty z parafínu.

Přínosy a praktické využití metody


LA-REIMS imaging na FFPE vzorcích poskytuje rychlý chemický obraz s dostatečnou schopností odlišit patologické oblasti při adekvátním modelování. Přestože signálová kvalita je nižší než u čerstvých vzorků, metoda umožňuje zpětně využít rozsáhlé archivy FFPE bloků k výzkumu biomarkerů a podpůrné diagnostice.

Budoucí trendy a možnosti využití


Možné směry dalšího rozvoje zahrnují:
  • Metody zesílení signálu, např. chemická derivatizace nebo nanomateriálové matice
  • Alternativní fixace bez parafínu pro lepší zachování metabolitů
  • Integrace dat LA-REIMS s ostatními zobrazovacími modalitami (MALDI, DESI)
  • Automatizované AI-přístupy pro rychlejší a robustnější analýzu obrazů

Výzkum otvírá možnosti retrospektivního studia farmakologických a onkologických biomarkerů ve velkých FFPE biobankách.

Závěr


LA-REIMS imaging na FFPE vzorcích dokáže extrahovat chemické signály ve vybraném m/z rozsahu a nabídnout obrazovou klasifikaci s vysokou správností v mnoha případech. Metoda je perspektivní pro retrospektivní biobankové studie i podporu patologie, avšak vyžaduje další optimalizaci signálu a standardizaci protokolů přípravy.

Reference


  1. Waters Corporation. Fully Automated Chemical Imaging with LA-REIMS. Poster presentation.
  2. Waters Corporation. DESI And/or LA-REIMS? Adjacent Automated Ambient Techniques for the Precise identification of Cancer Tissue. Poster presentation.

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?
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)