Multiomics analysis for advanced tumor typing of lung cancer using 116plex MALDI HiPLEX-IHC and released N-glycans on the neofleX

Postery | 2025 | Bruker | ASMSInstrumentace
LC/MS, LC/MS/MS, LC/TOF, LC/HRMS, Iontová mobilita, MALDI, MS Imaging
Zaměření
Klinická analýza
Výrobce
Bruker

Význam tématu


Prostorově rozlišená multiomics analýza nádorových tkání představuje klíčový přístup pro detailní pochopení biologické heterogenity, přesnou klasifikaci podtypů plicního karcinomu a podporu personalizované medicíny.

Cíle a přehled studie


Studie představuje proof-of-concept metodu kombinující 116-plex MALDI HiPLEX-IHC pro současnou detekci více než stovky proteinových markerů s následnou analýzou uvolněných N-glykanů. Experiment byl proveden na vzorcích adenokarcinomu plic, spinocelulárního karcinomu plic a zdravé plicní tkáně za účelem prostorového rozlišení a molekulární typizace nádorových oblastí.

Použitá metodika a instrumentace


  • Imunobarvení pomocí MALDI HiPLEX-IHC s fotocleavovatelnými hmotnostními tagy AmberGen Inc.
  • NeofleX Imaging Profiler (Bruker) s rozlišením 30 µm v pozitivním iontovém režimu.
  • On-tissue PNGase F enzymatická digesce pro uvolnění N-glykanů.
  • Po experimentech standardní barvení H&E pro morfologickou validaci.
  • Vyhodnocení dat v softwaru SCiLS Lab 2025a.

Hlavní výsledky a diskuse


  • Robustní segmentační analýza oddělila zdravou tkáň od nádorové a rozlišila adenokarcinom od spinocelulárního karcinomu s vysokou reprodukovatelností mezi dvěma přístroji.
  • Markery TTF-1 a Napsin A byly specificky zvýhodněny v oblasti adenokarcinomu, což potvrzuje jejich diagnostickou hodnotu.
  • Známky hypoxie (HIF-1α), angiogeneze (VEGFA/VEGFR-1), metabolické adaptace (GLUT-1, LDHA) a proliferace (Ki67) se lišily v jednotlivých nádorových oblastech a odrážely odlišné biologické procesy.
  • Integrace s uvolněnými N-glykany odhalila rozdíly ve glykosylaci adhezních molekul typu CEA/CD66e mezi podtypy, naznačující význam glykosylace pro metastatický potenciál.

Přínosy a praktické využití metody


  • Simultánní zobrazení více než 100 proteinů výrazně šetří čas a spotřební materiál ve srovnání s jednotlivými barveními.
  • Rozšířená molekulární pokrytí umožňuje identifikaci nových biomarkerů nad rámec konvenčních panelů.
  • Víceomická integrace proteomiky a glykomiky přináší komplexní charakterizaci tumoru v jediném workflow.
  • Metoda je vhodná pro preklinický výzkum, farmaceutický vývoj i QC laboratoře v biomedicíně.

Budoucí trendy a možnosti využití


Další vývoj směřuje k zahrnutí dalších molekulárních tříd, jako jsou lipidy a metabolity, automatizaci experimentálních kroků a nasazení moderních algoritmů umělé inteligence pro pokročilou segmentaci a analýzu dat. V horizontu klinického využití se předpokládá integrace těchto přístupů do digitální patologie a rutinní diagnostiky.

Závěr


116-plex MALDI HiPLEX-IHC v kombinaci s analýzou N-glykanů představuje spolehlivý a reprodukovatelný nástroj prostorové multiomics charakterizace nádorových subtypů plic, který může podpořit přesnou diagnostiku, vývoj cílených terapií a hlubší biologické porozumění.

Reference


  1. Yagnik G, Liu Z, Rothschild KJ, Lim MJ (2021) J Am Soc Mass Spectrom. 32(4):977–988.
  2. Turner BM et al. (2012) Arch Pathol Lab Med. 136(2):163–171.
  3. Reticker-Flynn NH, Bhatia SN (2015) Cancer Discovery. 5(2):168–181.

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

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

Multiplexed Targeted Imaging of Intact Proteins in Tissue by MALDI-IHC, on the SELECT™ SERIES MRT
Tumor heterogeneity of glioblastoma analyzed via SpatialOMx and HiPLEX-IHC MALDI Imaging
Exploring the Aβ Plaque microenvironment in Alzheimer's disease model mice by multimodal Lipid-Protein-Histology Imaging on a benchtop mass spectrometer
MULTIPLEXED TARGETED IMAGING OF INTACT PROTEINS IN TISSUE BY MULTI REFLECTING TIME OF FLIGHT (MRT) MALDI-IHC