Discovery lipidomics study for colorectal cancer using a Xevo™ MRT Mass Spectrometer and Lipostar data processing workflow

Význam tématu

Rozbor lipidomů poskytuje hluboký pohled na biochemické změny spojené s různými typy onemocnění, včetně kolorektálního karcinomu (CRC). Identifikace a kvantifikace lipidů v biologických vzorcích otevírá cestu k novým biomarkerům a podporuje personalizovanou medicínu.

Cíle a přehled studie

Autoři vyvinuli workflow kombinující vysokorozlišovací hmotnostní spektrometr Xevo™ MRT a software Lipostar2 pro efektivní objevnou lipidomiku.
Hlavní cíle:

• Zefektivnit sběr a zpracování dat v režimu DIA.
• Porovnat lipidové profily plasmy pacientů s CRC a zdravých kontrol.
• Ukázat reprodukovatelnost a robustnost metody.

Použitá metodika a instrumentace

Vzorky plasmy byly analyzovány na přístroji Xevo MRT MS spojeném s ACQUITY™ Premier LC kolonkou CSH™ C18 (2,1×100 mm) při 12minutovém gradientu (50–99 % fáze B). Mobilní fáze obsahovala amonnou sůl ve směsích acetonitrilu, vody a isopropanolu. Data byla přenesena z waters_connect platformy do Lipostar2 software pomocí UNIFI™ API nebo ve formátu mzML.

Hlavní výsledky a diskuse

Multivariační analýza (PLS-DA) ukázala jasné rozlišení mezi zdravými kontrolami a CRC vzorky po vyřazení referenčních QC. Rozdíly mezi karcinomem colon a rectum byly patrné bez QC dat. Klíčové lipidové proměnné byly identifikovány pomocí S-plotu a VIP skóre (VIP >1).

• Ceramidy: některé druhy zvýšené u CRC, ale ve třídě bez významného rozdílu.
• Lysophosphocholiny (LPC): významně snížené u CRC.

Identifikace lipidů využívá pravidlový přístup Lipostar2 generující fragmentační spektra s ověřením klíčových iontů (např. m/z 184,074 pro fosfocholin). Kvantifikace probíhá na základě kalibračních křivek získaných ze spike-in standardů.

Přínosy a praktické využití metody

Workflow nabízí:

• Rychlé zpracování velkých souborů v režimu DDA i DIA.
• Vysokou reprodukovatelnost díky standardním QC vzorkům.
• Přenositelnost výsledků mezi laboratořemi díky kvantitativním koncentracím.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se rozšíření automatizace zpracování dat, integrace více omických vrstev a aplikace v klinických studiích. Další výzvou je rozvoj databází fragmentačních pravidel pro méně běžné lipidové třídy a hlubší biologická interpretace výsledků.

Závěr

Kombinace UPLC, Xevo MRT a inteligentního software Lipostar2 umožňuje robustní, rychlou a přesnou lipidomickou analýzu. Pilotní studie CRC prokázala identifikaci dysregulovaných lipidů a potvrdila použitelnost workflow pro objevnou lipidomiku.

Reference

• Goracci L. et al. Detailed description of Lipostar2 identification workflow. 2017.