应用实例 · 质谱成像

癌症研究应用:用分子空间图读懂肿瘤

癌症研究的难点之一,是肿瘤内部与紧邻正常组织之间存在复杂的分子梯度。质谱成像(MSI)在肿瘤及癌旁切片上逐点采集,把这种梯度还原成分子空间图,帮助研究者发现瘤区富集或缺失的分子,进而筛选标志物、解析机制。
本文目录
一、MSI 在癌症研究中的切入点二、黑素细胞痣/细胞瘤研究案例三、癌旁区分与机制解析四、从科研到临床辅助的边界
技术原理示意:离子源对样品逐点电离 组织切片 样品 电离束 癌症研究应用:用分子空间图读懂肿瘤 离子 质谱 分析器
癌症研究应用:用分子空间图读懂肿瘤 示意图

一、MSI 在癌症研究中的切入点

新策源 MSI DPI 应用说明把病理学诊断列为重点,覆盖疾病标志物发现、早期诊断、临床病理研究、确定肿瘤级别、激素受体状况等方向。MSI 提供「分子种类 + 坐标」的原位信息,可与 H&E、免疫组化配准,形成更完整的解释。

其工程优势契合肿瘤场景:免基质、离子抑制低,组织直接上机;20–200 μm 分辨率可调;成像后切片保持完整,可继续 H&E 或免疫组化验证。

二、黑素细胞痣/细胞瘤研究案例

DPI 公开案例中,正离子模式显示痣区主要呈现胆碱、磷酸胆碱、S1P、胆固醇、PC 与 SM,正常组织多为 MAG、DAG、TG 等非极性脂质;S1P、胆固醇、PC34:1、PC38:4 的特异性分布与 H&E 痣区高度吻合。负离子模式呈现不同 PE、PA、PI 谱图特征,并经免疫组化验证胆固醇在痣区聚集(Talanta, 2021)。

该案例说明脂质在黑素细胞痣形成中扮演重要角色,也展示了「成像 + 病理」联合标志物的研究范式,可直接迁移到更广泛的癌症研究。

三、癌旁区分与机制解析

「癌组织与癌旁组织区分」是 MSI 的强项。比对瘤区与紧邻正常组织的分子谱图差异,可锁定特异性富集或缺失的分子作为潜在诊断标志物。DPI 案例中多个样本成像显示分布具有共性,提示可据此建立区分与诊断依据。

对需要更高空间分辨率的场景(如判断分子是否定位于某一细胞带),新策源 MSI LDPI 提供 2–3 μm 免标记常压成像,可进入单细胞乃至亚细胞尺度,补足 DPI 20–200 μm 之外的更高分辨需求。

四、从科研到临床辅助的边界

MSI 发现的标志物目前多处于科研与转化阶段,进入临床诊断还需标准化、队列验证与监管流程。它在「辅助标志物发现」「解释机制」「与现有诊断互补」方面已具明确价值。

工程上,DPI 适配 Agilent / AB SCIEX / Thermo 主流质谱主机,提供自研钛合金离子传输管、前端不损伤样品、可拆洗维护,使癌症研究 MSI 能够稳定、可重复地开展。

常见问题(FAQ)

MSI 在癌症研究里最常被用在哪些环节?
主要用于疾病标志物发现、早期识别、肿瘤分级、激素受体状况相关分子研究,以及癌旁组织的分子差异解析。
黑素细胞痣案例说明了什么?
痣区与正常组织在脂质谱图上系统性差异,且特征分子分布与 H&E 痣区高度吻合,提示脂质参与痣形成,验证了「成像+病理」范式。
2–3 μm 的 LDPI 对癌症研究有什么用?
更高分辨率可判断分子是否定位于特定细胞带或腺体等精细结构,进入单细胞/亚细胞尺度。
癌症研究 MSI 结果能直接用于临床诊断吗?
目前多处于科研与转化阶段,进入临床还需标准化、队列验证与监管流程;MSI 强在发现与原位验证环节。

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