LC/TOF, LC/HRMS, LC/MS, LC/MS/MS
ZaměřeníKlinická analýza
VýrobceWaters
Význam tématu
Bladder cancer patří mezi komplikovaná onemocnění s vysokou morbiditou a mortalitou. Víceuživatelská analýza biologických vzorků (proteomika, metabolomika, lipidomika) umožňuje odhalit komplexní biomolekulární změny spojené s patogenezí tumoru. Identifikace diferenciálně vyjádřených proteinů, lipidů a metabolitů přináší nový pohled na imunitní a signální dráhy, které mohou sloužit jako diagnostické nebo prognostické markery a cíle pro terapii.
Cíle a přehled studie
Studie si klade za cíl porovnat plazmatické profilové charakteristiky pacientů s karcinomem močového měchýře a zdravých kontrol za účelem identifikace biomarkerů a zapojených biologických drah. Použit byl integrovaný multi-omický přístup, zahrnující:
- Proteomiku – analýza diferenciálně vyjádřených proteinů.
- Metabolomiku – studie malých molekul a metabolitů.
- Lipidomiku – kvantifikace lipidů, zejména cholesterolu a triglyceridů.
Použitá metodika
Vzorky plazmy od 12 pacientů prošly následujícím zpracováním:
- Proteomika: redukce, alkylace a tryptické štěpení proteinů.
- Metabolomika: precipitace proteinů studeným acetonitrilem, následná extrakce malých molekul.
- Lipidomika: extrakce lipidů podle Sarafin et al., kvalitativní a kvantitativní LC-MS analýza.
- Statistické zpracování: ANOVA, PCA, volcano plot, ANOVA >0,05 a fold change >2.
- Bioinformatika: multivariační analýza v EZInfo a mapování drah v MetaCore.
Použitá instrumentace
Pro analýzu byly využity:
- UPLC ACQUITY M-class – separace peptidů (30min gradient, 1–40 % acetonitril/0,1 % kyselina mravenčí).
- UPLC ACQUITY I-class – HILIC pro metabolity a reversed-phase pro lipidy.
- Xevo G2-XS QToF (Waters) v módu SONAR – detekce a identifikace molekul.
Hlavní výsledky a diskuse
Analýza odhalila:
- Diferenciálně vyjádřené proteiny: zvýšené hladiny CRP, haptoglobinu (HP), IGFBP3, RAD9 a apolipoproteinů (Apo C-II, C-III).
- Lipidové změny: vyšší koncentrace glykozylovaných cholesterolů (16:2, 16:0 Glc-cholesterol) a triglyceridů (TAG 50:3).
- PCA výrazně oddělila vzorky pacientů od kontrol, což potvrzuje robustnost multi-omického přístupu.
- Kontrola BMI ukázala, že nadměrná exprese apolipoproteinů není závislá na vysoké tělesné hmotnosti.
- Mapování drah naznačilo aktivaci IL-6 indukované akutní fáze a HDL-mediované zpětné transportu cholesterolu.
Přínosy a praktické využití metody
Multi-omický přístup umožňuje komplexní biologický vhled a identifikaci nových biomarkerů pro:
- Včasnou diagnostiku a stratifikaci onemocnění.
- Monitorování odpovědi na léčbu.
- Objevení terapeutických cílů v signálních a imunitních drahách.
Budoucí trendy a možnosti využití
Rozvoj technologií hromadného spektrálního snímání, pokročilá bioinformatika a integrace dat z genomu, transkriptomu a epigenomu umožní:
- Vyšší citlivost a specifičnost biomarkerů.
- Personalizovanou medicínu skrze prediktivní modely.
- Automatizaci a standardizaci multi-omických workflow pro klinické laboratoře.
Závěr
Integrovaná proteomická, metabolomická a lipidomická analýza plazmy pacientů s karcinomem močového měchýře poskytuje hluboký vhled do molekulárních změn spojených s imunitou a receptorovými drahami. Vybrané proteiny a lipidové druhy mohou sloužit jako kandidátní biomarkery a nabídnout nové terapeutické přístupy.
Reference
- American Cancer Society. Key statistics for bladder cancer. 2019.
- Sarafian et al. Objective Set of Criteria for Optimization of Sample Preparation Procedures for Ultra-High Throughput Untargeted Blood Plasma Lipid Profiling by UPLC-MS. Anal. Chem. 2014;86(12):5766–5774.
- Gethings et al. Lipid profiling of complex biological mixtures by LC/MS using a novel scanning quadrupole DIA strategy. Rapid Commun Mass Spectrom. 2017;31(19):1599–1606.
- Moseley et al. Scanning Quadrupole Data-Independent Acquisition. Part A: Qualitative and Quantitative Characterization. J Proteome Res. 2018;17(2):770–779.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.