Krooninen sairaus

tiivistelmä

korkean resoluution matriisi laserdesorptio /ionisaatio kuvantaminen massaspektrometrialla (HR-MALDI- IMS) on syntymässä hakemuksen kattavan ja yksityiskohtaisen analyysin alueellista jakautumista ionisoidun molekyylien in situ kudoksen dioja. HR-MALDI-IMS negatiivisessa tilassa massa alueella m /z 500-1000 suoritettiin optimaalinen leikkaamiseen lämpötila (MMA) yhdiste upotetut ihmisen eturauhasen kudosnäytteitä saatiin potilailta, joilla on eturauhasen syöpä aikaan eturauhasen. HR-MALDI-IMS analyysi 14 näytteiden löytö joukko tunnistettu 26 molekyylien erittäin ilmaistu eturauhasen. Tandem-massaspektrometrialla (MS /MS), osoittivat, että näiden molekyylien mukana 14 inositolit (PI), 3 fosfatidyylietanoliamiinit (PES) ja 3 fosfatidihapot (PA: t). Niistä proteaasinestäjiä ilmaus PI (18: 0/18: 1), PI (18: 0/20: 3) ja PI (18: 0/20: 2) olivat merkittävästi korkeammat syöpäkudoksessa kuin hyvänlaatuinen epiteelin. Biomarkkereiden algoritmi eturauhassyövän oli muotoiltu analysoimalla ilmentyminen profiilit proteaasinestäjien syöpäkudoksen ja hyvänlaatuinen epiteelin löytö asettaa käyttämällä ortogonaalista osittainen pienimmän neliösumman erotteluanalyysi (OPLS-DA). Herkkyys ja tämän algoritmin eturauhassyövän diagnoosia on 24 validointi set näytteet olivat 87,5 ja 91,7%, tässä järjestyksessä. Lopuksi HR-MALDI-IMS tunnistaneet useita proteaasinestäjiä olevan korkeammin ilmaistaan ​​eturauhassyövän kuin hyvänlaatuinen eturauhasen epiteelin. Nämä erot PI ekspressioprofiileja voi toimia uutena diagnostiikassa eturauhassyöpään.

Citation: Goto T, Terada N, Inoue T, Nakayama K, Okada Y, Yoshikawa T, et al. (2014) Expression profiili Fosfatidyyli High Spatial Resolution Imaging massaspekrometria mahdollisena biomarkkeri eturauhassyöpä. PLoS ONE 9 (2): e90242. doi: 10,1371 /journal.pone.0090242

Editor: Ichiro Aoki, Yokohama City University School of Medicine, Japani

vastaanotettu: 26 marraskuu 2013; Hyväksytty: 27 tammikuu 2014; Julkaistu: 28 helmikuu 2014

Copyright: © 2014 Goto et al. Tämä on avoin pääsy artikkeli jaettu ehdoilla Creative Commons Nimeä lisenssi, joka sallii rajoittamattoman käytön, jakelun ja lisääntymiselle millä tahansa välineellä edellyttäen, että alkuperäinen kirjoittaja ja lähde hyvitetään.

Rahoitus: Tämä työ tukivat avustusta Japanin Society for Promotion of Science (JSPS) kautta ”rahoitusohjelma maailman johtava Innovatiivinen R Leica, Wetzler, Saksa) -20 ° C: ssa. Kryoleikkeet 5 pm paksu asennettiin lasilevyille (MAS takki; Matsunami, Osaka, Japani) ja hematoksyliinillä ja eosiinilla (H paksuus 9-AA on pinnoitettu dia ei arvioitu. Jaksot arvioidaan HR-MALDI-IMS värjättiin myös H lipidi- luokan ja rasvahappokoostumus havaittu piikit perustuu spektrin kuviot ionipiikkien tuotteita. Human Metabolomi Database (https://www.hmdb.ca/) ja Nature Lipidomics Gateway (https://www.lipidmaps.org/) käytettiin viitataan. Niistä 38 näytettä, 14 satunnaisesti valittu löytö asettaa ja käyttää tunnistamaan molekyylejä ekspressoituu runsaasti eturauhasen kudosten ja differentiaalisesti ilmaistut eturauhassyövän ja hyvänlaatuisen epiteelin. Toinen 24 näytettä käytettiin validointi asettaa ja ilmaisun profiilit tunnistettu molekyylejä analysoitiin tilastollisesti ja niiden käyttökelpoisuus molekyylitason merkkejä eturauhassyövän diagnoosia arvioitiin.

Tietojenkäsittely ja tilastollinen analyysi HR-MALDI- IMS tulokset

Käyttämällä SIMtools ohjelmisto (in-house-ohjelmisto, Shimadzu Corporation, Kioto, Japani), massa profiilit normalisoituivat suhteessa kaikkien ionien virran eliminoimiseksi vaihtelut ionisaatio tehokkuutta, ja sitä käytetään kaikkiin kuvantamisen ja tilastolliset analyysit. Ion kuvia visualisoitiin käyttämällä Biomap ohjelmistoa (Novartis, Basel, Sveitsi). Mann-Whitney (M-W) U testejä käytettiin vertailua tekijöiden välillä tuore kudos sekä MMA upotettu kudokseen tai syövän ja hyvänlaatuinen epiteelin. Arvioidaan PI ekspressioprofiileja, normalisoitu data on tuotu SIMCA 13.0.3 ohjelmisto (Umetrics AB, Uumaja, Ruotsi). Pääkomponenttianalyysi (PCA) käytettiin ilman valvontaa monimuuttuja-analyysejä ja ortogonaalinen osittainen pienimmän neliösumman erotteluanalyysi (OPLS-DA) käytettiin valvotun monimuuttuja analyyseja. PCA ja OPLS-DA mallit kuvataan pisteet tontit (tärkein ainesosa [PC1, PC2]), joka näyttää mitään itsestään ryhmittely näytteiden perustuvan spektrin vaihtelua. In OPLS-DA analyysin potentiaali biomarkkerit valittiin perustuu S-juoni. Juoni kovarianssimatriisin vs. korrelaatio yhdessä muuttuva suuntaus tontteja johti helpommin visualisointi. Muuttujat, jotka muuttuneet eniten piirrettiin yläreunassa tai alareunassa ”S” muotoinen juoni, ja ne, jotka eivät vaihtele merkittävästi piirrettiin keskellä. Algoritmi erottaa syövän hyvänlaatuinen epiteelin myös perustettu OPLS-DA, joiden optimaalinen sulku piste määritellään 0,5. Ennustavan voiman algoritmin testattiin myös käyttämällä pinta-ala saa operaattori (ROC) käyrä. Herkkyys määritettiin osuus todellista syövän alueiden oikein tunnistaa sellaisiksi ja spesifisyys määriteltiin osuus todellinen hyvänlaatuinen epiteelin alueilla oikein tunnistaa sellaisiksi. Kaikki tilastolliset analyysit suoritettiin käyttäen SIMCA 13.0.3 ohjelmistoa tai SPSS versio 11.0, jossa p 0,05 pidettiin tilastollisesti merkitsevä.

Tulokset

Eturauhassyöpä kudokset upotettiin OCT yhdiste soveltuvat HR-MALDI -IMS

sopivuuden arvioimiseksi eturauhassyövän kudosnäytteiden upotettiin OCT-yhdiste HR-MALDI-IMS, käytimme hiiren ksenograftimallissa ihmisen eturauhassyövän (KUCaP-2). Massaspektrit on MMA tuumorikudoksista oli sama piikit kuin massaspektrit 9-AA matriisi yksin, mikä osoittaa, että lokakuu ei häiritse HR-MALDI-IMS analyysi negatiivina (kuvio 1A). Lisäksi massan välillä m /z 500-1000 oli lähes mitään merkittäviä eroja spektrin malleja lokakuu yhdistettä sulautettujen näytteitä ja Tuorenäytteissä (kuvio 1 B, taulukko S1). Nämä tulokset osoittivat, että eturauhassyöpäkudoksille upotettiin OCT yhdiste soveltuvat HR-MALDI-IMS analyysit negatiivina.

Matrix pinnoitettu kudos alistettiin negatiivinen ioni tila HR-MALDI-IMS. A Tuloksena keskimäärin massaspektrit kunkin alueen (ylempi paneeli, matriisi, keskimmäinen paneeli, lokakuu + matriisi, alempi paneeli, kasvain + matriisi) massaan alueella m /z 500-2000. X-akselit esittävät m /z, ja y-akselit osoittavat signaalin voimakkuuden massaspektrit. Vastaavat optiset kuvat on myös esitetty. Mittakaavapalkki edustaa 200 um. B, H Q

2 [cum] = 0,535) . Leikkauspiste arvot R

2 ja Q

2 riviä olivat 0,305 ja -0,444, vastaavasti.

Doi: 10,1371 /journal.pone.0090242.s002

(DOCX) B Taulukko S1 .

Signaalin voimakkuus normarized täydelliseen Ionivirran Top 50 yhdisteet havaittiin tuore ja lokakuu yhdiste upotettu näytteitä.

doi: 10,1371 /journal.pone.0090242.s003

(DOCX) B Taulukko S2.

Common m /z lajeja havaittu parhaan joukkoon 100 yhdisteet vähintään 12 potilasta löytö sarja.

doi: 10,1371 /journal.pone.0090242.s004

(DOCX) B Taulukko S3.

Tehtävä lipidien molekyylitason lajien MS /MS negatiivinen ioni-tilassa.

doi: 10,1371 /journal.pone.0090242.s005

(DOCX) B Taulukko S4.

biomarkkereiden algoritmi eturauhassyövän, käyttäen vahvistettujen löytö sarja.

doi: 10,1371 /journal.pone.0090242.s006

(DOCX) B

Kiitokset

Kiitos Koichi Tanaka, Taka-Aki Sato, ja Noriko Iwamoto apua suorittamiseksi HR-MALDI-IMS kokeita ja Miyuki Ono erinomaisen teknistä tukea.