PNAS：质谱成像新技术推动癌组织分析进入数字时代
2014-01-16 koo 生物360
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。 现在，来自英国帝国理工学院（Imperial College London）的研究人员在《PNAS》杂志上报告称，他们开发出了一种新方法，可有效解决上述问题。新方法将改变病体组织的检测方式，从而推动癌症组织分析进入数字时代。【原文下载】
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。
现在，来自英国帝国理工学院（Imperial College London）的研究人员在《PNAS》杂志上报告称，他们开发出了一种新方法，可有效解决上述问题。新方法将改变病体组织的检测方式，从而推动癌症组织分析进入数字时代。【原文下载】
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。
他们表示，新研究克服了一些质谱成像技术实际应用所遇到的障碍，将成为创建下一代完全自动化的组织学分析手段的第一步。
原文出处：
Kirill A. Veselkov, Reza Mirnezami, Nicole Strittmatter, Robert D. Goldin, James Kinross,Abigail V. M. Speller, Tigran Abramov, Emrys A. Jones, Ara Darzi, Elaine Holmes, Jeremy K. Nicholson,and Zoltan Takats. Chemo-informatic strategy for imaging mass spectrometry-based hyperspectral profiling oflipid signatures in colorectal cancer. PNAS, January 7, 2014; doi:10.1073/pnas.1310524111【原文下载】
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