来自范德堡大学质谱研究中心的研究人员成功开发了一种基于基质辅助激光解吸电离(MALDI)质谱分子成像技术的新方法,用于检测肿瘤边缘的分子微环境。该研究由质谱研究中心主任、生物化学教授Richard Caprioli博士领导,旨在克服传统成像技术在分析肿瘤边缘小分子时的局限性,为理解肿瘤复发机制提供新的分子线索。
Richard Caprioli博士是质谱方法研究的权威专家,曾于1997年首次提出MALDI质谱分子成像技术。该技术不局限于特定蛋白质分子,可在组织切片中同时检测多种蛋白质,提供其空间分布和相对定量信息,而无需事先知道目标蛋白。此前,Caprioli研究组已成功应用该技术获得正常与病变脑组织切片的“分子图像”,相关成果发表于《Nature Medicine》。
在本研究中,研究团队聚焦于肿瘤边缘的小分子量分子成像。然而,组织中的多肽等大分子干扰了成像过程,因为这些大分子体积庞大,难以被激光有效电离和检测。为解决这一难题,研究人员将人类肾细胞透明细胞癌样品置于MALDI靶板上,利用有机基质晶体辅助激光离散成像,通过逐点扫描和数据分析,实现了对肿瘤边缘分子微环境的高分辨率成像。
MALDI质谱分子成像技术结合了质谱离子扫描与专业图像处理软件,能够直接分析生物组织切片,生成任意质荷比(m/z)化合物的二维离子密度图。该技术可高通量、全面、快速地分析组织中化合物的组成、相对丰度及分布情况,适用于生物标志物发现、药物监控及组织病理特征研究。
利用这一方法,Caprioli研究组在人类肾癌样品中发现了一组仅存在于肿瘤组织学边缘的蛋白质。这些蛋白质的异常表达提示肿瘤微环境存在异常,可能促进癌症侵袭和术后复发。Caprioli表示:“这些肿瘤微环境不正常,有利于癌症侵袭。”该发现为解释肿瘤术后快速复发的分子机制提供了重要线索,并可能为开发新的治疗靶点奠定基础。
参考文献:相关研究成果发表于《Nature Medicine》等期刊。