Образцы из хранилищ остаточной ткани подходят для протеомики на основе масс-спектрометрии

Протеомика на основе масс-спектрометрии стала мощным инструментом для идентификации и количественной оценки белков из широкого круга биологических образцов.

Большинство исследований с использованием образцов тканей было проведено на проспективно собранных свежезамороженных или полученных при оптимальных температурах резки (OTР) залитых образцах. Тем не менее такие образцы часто трудно получить в условиях ограниченных ресурсов, и в действительности необходимая клиническая информация и результаты пациентов поступают с задержкой, по сравнению с образцами, полученными из биобанка.

Ученые из Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории (Pacific Northwest National Laboratory; Ричленд, штат Вашингтон, США) и их коллеги проанализировали 60 образцов пациентов, полученных при проведении программы "Наблюдения, эпидемиология и конечные результаты" (Surveillance, Epidemiology, and End Results - SEER), из хранилищ остаточных тканей Национального института рака, где содержатся образцы от более чем 100 000 больных раком. Также была собрана подробная демографическая информация, данные о характеристиках опухоли, лечении, выживании и причине смерти. 60 образцов варьировались по периоду их хранения от 7 до 32 лет.

Команда использовала 10-ступенчатую маркировку с помощью тандемных массовых тегов (tandem mass tag - TMT) и разделила каждый образец на шесть фракций, каждый из которых затем исследовался в процессе 100-минутного анализа нано-жидкостной хроматографии на инструменте Q-Exactive Plus. Для фосфопептидного анализа была использована афинная хроматография с обогащением на иммобилизованных ионах металла (Immobilized Metal Affinity Chromatography - IMAC). Обнаружилось, что все 60 образцов обеспечивали достаточный материал для анализа экспрессии белка, а 18 из 60 образцов обеспечивали достаточный материал для работы с фосфопептидом.

Исследователи идентифицировали и количественно оценили в общей сложности 8582 белка и 8073 фосфопептида в наборе образцов SEER, что указывает на то, что зафиксированная формалином и залитая парафином (ЗФЗП) ткань поддается масс-спектрометрическому анализу для протеомики. Идентификация белков была снижена по сравнению с идентификацией, возможной в сопоставимых образцах, полученных при ОТР и залитых компаундом. По сравнению с образцами ОТР, идентификация пептидов, белков и фосфопептидов была снижена на 50%, 20% и 76% соответственно.

Доктор философии Карин Д, Роланд (Karin D. Rodland), специалист по масс-спектрометрии и старший автор исследования, сказала: "В течение 12-15 лет были доступны коммерческие наборы для извлечения белков из блоков ЗФЗП, и, на первый взгляд, выходы белка из блоков ЗФЗП оказывались не так уж плохи. Но в то время у технологии масс-спектрометрии скорость идентификации была очень низкой. Вы просто не получали хороший выход протеома из блоков ЗФЗП. Высказывалось предположение, что сшивание с формалином приводило к утрате идентификации. Однако усовершенствования в технологии масс-спектрометрии обеспечили инструменты с более высокой чувствительностью и лучшим разрешением, которые способны работать с меньшим количеством образцов". Исследование было опубликовано 3 августа 2018 года в журнале Clinical Proteomics.

Ссылки по теме:
Тихоокеанская северо-западная национальная лаборатория