张梦婷, 张育露, 王浩江, 李 宁, 李 波, 肖 虹, 卞 伟*, 蔡宗苇

(1. 山西医科大学基础医学院生物化学与分子生物学教研室, 山西 太原 030001; 2. 山西医科大学第一医院病理科, 山西 太原 030001; 3. 香港浸会大学化学系环境与生物分析国家重点实验室, 香港 999077)

乳腺癌是导致妇女因癌症死亡的主要原因之一,它是一种高度异质性疾病,包括几种亚型[1]。目前,早期乳腺癌的死亡率已大大降低,远低于40年前的水平,治愈率为90%,但是面对晚期乳腺癌的治疗和治愈后的复发仍然存在挑战[2]。基于分子亚型的不同,乳腺癌表现出不同的基因表达模式,主要由雌激素受体、孕激素受体和人表皮生长因子受体-2的状态表达情况决定[3]。乳腺癌的早期诊治中需要更精确地评估敏感的生物标记物,在分子水平上对乳腺癌进行精确的诊断和分型,提高乳腺癌的诊断和预后情况,指导分子靶向治疗。

质谱成像(mass spectrometry imaging, MSI)作为一种免标记的分子成像技术,可直接获取药物及其代谢物以及脂质、多肽、蛋白质等内源性代谢物在组织中的分子信息和空间分布信息,在生物、医学等领域表现出良好的应用前景。基于电离方式不同,常见的质谱成像技术可分为基质辅助激光解吸电离质谱成像(matrix-assisted laser desorption/ionization mass spectrometry imaging, MALDI-MSI)[4],解吸电喷雾离子化质谱成像(desorption electrospray ionization mass spectrometry imaging, DESI-MSI)[5]和二次离子质谱成像(secondary ion mass spectrometry mass spectrometry imaging, SIMS-MSI)[6]。

表 1 不同电离方式在检测小分子时的难点及解决方法

质谱成像分析的一般流程为组织获取、切片制备、质谱电离、图谱获取和数据分析。样品前处理是影响MSI结果的关键步骤,处理方法与待测物性质和样品类型密切相关,正确的样品制备可以保持分子的来源、分布和丰度,获得高质量的信号和足够的空间分辨率[7]。……