AFADESI-Orbitrap助力癌癥代謝機制研究，加速精準醫學
近年來，基于質譜成像的空間代謝組學技術在醫學研究，如疾病發生發展機制、疾病原位標志物發現、新藥研發等領域得到了廣泛關注和應用。賽默飛始終站在空間代謝組學技術的前沿，憑借卓越的創新能力，潛心打造的AFADESI-Orbitrap空間代謝組學解決方案在該領域贏得了國內外學者青睞，研究成果頻頻亮相國際知名期刊。下面讓我們深入了解國內學者如何利用AFADESI-Orbitrap技術探究癌癥代謝科學問題。
癌癥代謝機制研究
揭示胃癌腫瘤代謝重編程及交互作用研究
2023年5月，中國醫學科學院北京協和醫學院藥物研究所賀玖明團隊在 Nature Communication發表了題為“Spatially resolved multi-omics highlights cell-specific metabolic remodeling and interactions in gasric cancer”[1]的文章。研究人員使用基于AFADESI-Orbitrap的空間代謝組、空間脂質組以及空間轉錄組分別對人胃癌組織的代謝物、脂質及基因表達改變進行了研究。從代謝物、脂質及基因表達的三個角度，揭示了胃癌樣本異質性以及胃癌組織的代謝重編程。為理解腫瘤的代謝機制提供了新視角，同時也為癌癥的精準治療提供了潛在的靶點。
圖1 空間分辨多組學揭示了胃癌的瘤內異質性
作者深入探究了腫瘤與其鄰近組織的空間轉錄組圖譜，并在腫瘤與正常組織交界處識別出一個特殊的‘界面’區域。利用AFADESI-Orbitrap質譜成像空間代謝組技術進行分析，揭示了脂肪酸（FAs）在腫瘤的能量代謝和信號傳導中扮演的關鍵角色。特別地，在腫瘤邊界的免疫和炎癥區域，觀察到長鏈不飽和脂肪酸的水平顯著升高。這些特定的脂肪酸很可能是通過調節免疫細胞的功能和促進炎癥介質的合成，對腫瘤微環境產生影響。
揭示“下游代謝物與上游代謝酶關聯”的癌癥相關代謝變化
中國醫學科學院北京協和醫學院藥物研究所再帕爾 · 阿不力孜團隊在PNAS期刊發表的題為“Spatially resolved metabolomics to discover tumor-associated metabolic alterations”[2]的研究論文，采用AFADESI-Orbitrap質譜成像技術，建立了空間分辨代謝組學方法，從具有復雜異質性的腫瘤組織中獲取代謝組及其空間原位分布信息，并提出一種“下游代謝物與上游代謝酶關聯” 的研究策略來表征腫瘤代謝改變。結合免疫組化分析驗證，從代謝物和代謝酶兩個層次和組織原位深入探究食管癌的代謝改變，發現并可視化表征了食管癌異常的代謝通路及其代謝酶。
圖2空間分辨代謝組學研究策略發現腫瘤代謝變化
基于AFADESI+Orbitrap方案的高靈敏性，作者發現并驗證了6個在食管癌中異常表達的代謝酶，其中吡咯-5-羧酸還原酶2和尿苷磷酸化酶1被首次發現在食管癌中異常改變。研究結果表明脯氨酸生物合成、谷氨酸代謝、尿苷代謝、組氨酸代謝、脂肪酸合成和多胺生物合成等代謝通路在食管癌組織中發生了顯著變化。這些癌癥代謝相關信息有助于增加對癌癥代謝重編程的理解。
AFADESI-Oribtrap讓精準醫學更精準、更高效
上述癌癥研究的文獻中，采用了以空間代謝組學為核心的多組學方法，可以更全面地理解腫瘤及其微環境的代謝重編程與免疫互作，這也得益于質譜成像空間代謝組學技術的發展及其驅動的應用領域突破。近年來，AFADESI質譜成像設備在自動化、高通量、大視野、高空間分辨率等技術性能方面不斷升級，在軟件上，代謝物智能注釋、多樣本協同、藥物精準定量和3D可視化等數據處理功能推陳出新，以及搭載的Orbitrap新系列高分辨質譜儀不斷推出，AFADESI-Orbitrap解決方案展示了強大的應用場景，實現了整體動物或組織微區中外源藥物和上千內源代謝物無需標記同時成像、腦代謝網絡成像、空間代謝流分析等，成為腫瘤精準診治轉化研究和新藥時空代謝全景研究強有力的科研平臺。
現在，就讓我們一鍵探秘AFADESI-Orbitrap空間代謝組學解決方案，近距離體驗賽默飛空間代謝組學技術如何賦能醫學研究及更廣泛的應用領域！
AFADESI-Orbitrap空間代謝組學解決方案
AFADESI-Orbitrap五大技術亮點
1 高靈敏、高覆蓋：靈敏度達皮克水平，覆蓋超1500個代謝物
2 寬動態范圍：≥3個數量級，真實呈現分布差異
3 全自動化：放置8載玻片×9樣品，自動識別掃描區間，7×24h無人值守自動分析
4 高重復性、高可靠性：Orbitrap超高分辨率和高質量軸穩定性，無需實時校正，無懼基質干擾，結果真實可靠
5 多模塊可選：標準8載玻片載物臺，整體動物載物臺，低溫樣品載物臺，96、384或1536高通量載物臺
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參考文獻：
[1] Sun CheL, Wang AQ, He JM，et al. Spatially resolved multi-omics highlights cell- specific metabolic remodeling and interactions in gasric cancer.Nature Communication.2023. https://doi.org/10.1038/s41467-023-38360-5.
[2] Sun CheL, Li TG, Zeper Abliza, et al. Spatially resolved metabolomics to discover tumor-associated metabolic alterations. PNAS,2019:116,52-57.
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