MALDI成像解析不同种族乳腺癌患者的分子变化

2022-10-08 13:25:55, 质谱成像先锋队 布鲁克(北京)科技有限公司-质谱仪器


在美国做了一项关于乳腺癌的调查研究,研究表明乳腺癌的死亡率因种族不同而表现出巨大的差异,黑人女性的致死率要比白人女性高36%,并且年轻的黑人女性患乳腺癌的几率更高、所患乳腺癌具有更高的侵袭性和恶变度,如三阴性乳腺癌等。
美国南卡罗莱纳医科大学(MUSC)霍林斯癌症中心的科研人员Peggi Angel博士指出,关于这些预后差异究竟多大程度上是由医疗保健等社会因素造成,有多少是由生物学引起的,目前仍存在很大的争论。近期,她们团队发表在《Frontiers in Oncology》的一篇文章指出长期的社会和经济压力会导致女性在乳腺组织出现一些潜在的分子变化,从而形成有利于肿瘤产生和发展的组织微环境。

图1. Peggi Angel博士与布鲁克scimaX®磁共振质谱仪

Peggi Angel博士长期致力于研究乳腺癌组织在分子水平上发生的变化,这些变化对于揭示乳腺组织的肿瘤形成和生长的内在机制具有非常重要的意义。研究表明,乳腺组织的糖基化修饰可能诱发产生特定的乳腺癌生物学差异,从而出现明显的预后差异。她们的研究团队分别收集了30个黑人女性和30个白人女性的正常乳腺组织样本,利用MALDI质谱成像技术研究组织中N-糖的空间分布,并成功鉴定出53个N-糖分子。对两组样本的年龄、体重指数(BMI)、教育水平、Gail评分、家庭收入和婚姻状况进行了比较,并与N-糖的成像结果进行关联分析。分析表明,N-糖的分子表达与研究对象的社会经济因素密切相关,可能是导致黑人和白人女性乳腺癌预后差异的潜在因素。

这项研究可能是第一次比较乳腺癌组织与正常乳腺组织中岩藻糖修饰的空间分布、并将其与研究对象的社会经济压力相关联的工作。岩藻糖基化是一种常见的糖基化修饰,在乳腺癌、肝癌、胰腺癌、前列腺癌和结直肠癌的恶性转化临床案例中均被观察到展现出显著的高表达。根据Peggi Angel团队的最新研究成果,岩藻糖空间表达的变化可能会形成有利于肿瘤生长的组织微环境,甚至是产生受遗传和体重指数影响极大的三阴性乳腺癌等恶变度高的肿瘤的重要诱因。该研究拓宽了传统对糖基化调控的理解,首次利用MALDI质谱成像技术研究了乳腺癌组织中N-糖的异常表达,并将实验结果与研究对象的可支配收入、家庭规模、儿童社会经济地位和教育质量等社会经济压力因素相关联,为黑人女性乳腺癌患者较高的患病率、致死率、以及所患癌具有更高的风险性和侵袭性等预后差异现象的研究提供了新的思路。

下一步,将继续进行肿瘤基质中胶原蛋白和翻译后修饰的空间分布的研究,通过对它们的研究,可以更加全面地了解社会经济状况对诱发乳腺癌等疾病产生的生物因素、过程和修饰的影响。目前,这项研究正处于一个关键的阶段。Peggi Angel团队开发最新的MALDI质谱成像实验方法能够实现组织微环境中胶原蛋白的可视化分析,这种技术不仅可以研究胶原蛋白在哪里被翻译后修饰,还可以研究与胶原蛋白结构改变相关的发生位点、参与细胞类型蛋白表达的情况。Peggi Angel博士希望利用分子表型特征来建立乳腺癌的精准诊断方法,并开发出的乳腺癌亚型分型技术。此外,对于胶原蛋白结构更加清晰的表征手段有助于乳腺癌生物标志物的确定并开发更具靶向性的治疗方案。

图2. 布鲁克 MALDI质谱成像技术所获得的三阴性乳腺癌中胶原蛋白的空间分布(图片来自MUSC官网公开数据)

Peggi Angel博士指出,黑人女性乳腺癌的高死亡率是一个亟待解决的问题;MALDI成像技术能提供的独特的分子空间信息,这不仅能帮我们找出更多特异性的乳腺癌分子特征,还能推动用于逆转这种预后差异的治疗方法的开发工作。


文章来源:https://hollingscancercenter.musc.edu/news/archive/2022/08/24/researcher-looks-at-molecular-changes-for-clues-to-disparities-in-breast-cancer-outcomes



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