质谱成像新技术推动癌组织分析进入数字时代

今天小编和大家聊的是质谱成像新技术的推动的前景。在癌症研究领域，质谱成像（MSI）技术是前景广阔，但目前该技术的运用还受原始数据预处理、图像精确度及图像识别能力等诸多问题的限制。

质谱成像技术主要是利用质谱直接扫描生物样品，分析化学成分在细胞或组织中的结构、空间与时间分布信息。这种成像方法不局限于特异的一种或几种蛋白质分子，可在生物组织样本中找到每一种蛋白质分子，并提供它们在组织中空间分布的精确信息。早在几年前，就有科学家提出利用该技术来确定生物组织类型的构想，但却一直没有设计出实用有效的方法。

而这项最新方法利用解吸电喷雾电离技术来优化数据预处理，提高图像精确度，并通过提取生物组织特定的分子印记来强化不同生物组织类型的生化特性，以增强图像识别能力。

研究人员表示，利用新开发的集成生物学信息平台，可将质谱成像技术获得的大量人体组织的具体信息数据，用于构建各种类型的组织数据库。通过多样本分析，并与传统的组织学分析结果进行比较，计算机就可以学习识别不同类型的组织，从而使癌变组织的解析变得相对简单高效。他们将自己设计的工作流程用于直肠结肠癌组织的检测，效果良好。

与标准组织学动辄几周才会得出完整结果的检测手段相比，利用质谱成像技术进行单一检测，仅需几小时即可获得更详尽的信息，不仅会显示组织是否发生癌变，还会显示癌症是哪一种类型和亚型。这些信息对于医生们选择最有效的治疗方法十分重要。

研究人员指出，自 19 世纪后期染色技术用于显示组织结构以来，对组织病理学样本的分析方法鲜有变化。直到今天，染色法依然是医院组织学分析的主流手段，并且变得越来越复杂，耗费也越来越高。而质谱成像技术可能改变组织学的基本范式，科学家将不再根据组织的结构，而是根据它们的化学成分来定义组织类型。将来的检测不再依靠专家的眼睛，而是以海量数据为基础，仅一个检测所得到的信息就远比多个传统组织学检测所得到的更多。

让小编和大家分享以下的研究案例，该研究旨在评价一种新型I型胶原靶向MR成像探针（CM-101）的生物学分布、代谢和药理动力学，评价其在动物模型中定量肝纤维化的价值，并将结果发表在Radiology上。

利用质谱分析法测量CM-101在小鼠中的生物学分布、药物动力学和稳定性。对小鼠进行胆管结扎（BDL）和安慰治疗的小鼠在术后19天进行MR扫描。对小鼠进行CCl4或运动干预，并在基线和1周进行7TMR扫描。在注射10 mol/kg CM-101前后进行磁共振成像。利用肝脏与肌肉组织对比噪声比变化(ΔCNR)进行肝脏纤维化定性分析。利用羟脯氨酸含量和天狼星染色分析肝组织。

结果为，CM-101出现快速的廓清（半衰期=6.8 minutes ± 2.4），主要由肾脏代谢。在注射剂量为[ID]/g ± 0.6经24小时后组织中含量较低(<3.9% injected dose [ID]/g ± 0.6)，14天后残存更少(<0.33% ID/g ± 12)，且在骨组织中残存微不足道(在第1天和14天分别为0.07% ID/g ± 0.02 and 0.010% ID/g ± 0.004)。ΔCNR在BDL小鼠(13.6 ± 3.2)中要明显高于安慰治疗的小鼠(5.7 ± 4.2)，CCl4治疗的小鼠(18.3 ± 6.5)要高于基线时(5.2 ± 1.0)。

研究结果表明，CM-101具有较快的血液廓清率、全身代谢，且在骨或其他组织中残存较少，对检出肝纤维化具有良好的价值。

阅读上文，小编认为质谱成像技术无疑是完全自动化的组织学分析手段的新征程，而科学家不断研究的了的新技术，也在逐渐完善质谱成像技术实际应用所遇到的新课题。

融智生物利用质谱等技术来研究微生物、蛋白组分析、临床病理的检测、DNA测序，及药物、化学等样本的筛查鉴定……等等，都有着及其重要的意义。而融智生物的新一代全谱可定量飞行时间质谱技术在科技研发的领域中更是任重道远！

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