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术中快速检测胶质瘤IDH突变

2019-12-02 杨志荣 花玮

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胶质瘤约占所有恶性脑肿瘤的81%,其中高级别胶质瘤预后很差。

美国西拉斐特普渡大学化学系的Fan Pu等开发研制微型质谱分析仪(Mini MS)系统,将其应用于药物检测、违禁药物检测和临床前药代动力学分析。微型MS仪作为独立系统,无需外部泵或气罐,可轻松安装在应用现场,如手术室。


——摘自文章章节


【Ref: Pu F, et al. Anal Bioanal Chem. 2019 Mar;411(8):1503-1508. doi: 10.1007/s00216-019-01632-5. Epub 2019 Feb 2.】


研究背景



胶质瘤约占所有恶性脑肿瘤的81%,其中高级别胶质瘤预后很差。胶质母细胞瘤(GBM)是最具侵袭性的胶质瘤,其5年生存率仅为5.5%。2018年美国将有新发胶质瘤12,760例。大多数WHO Ⅱ、Ⅲ级胶质瘤中,都存在IDH1/2突变;IDH突变型患者比IDH野生型患者预后好。临床研究表明,积极有效的放化疗可使IDH突变型胶质瘤患者获得较好的疗效。据报道,IDH1突变型恶性星形细胞瘤在最大范围手术切除也可改善预后。因此,术中快速判定IDH突变非常必要。


IDH1和IDH2催化异柠檬酸转化为α-酮戊二酸,该酶突变体催化α-酮戊二酸为2-HG,2-HG积累量可高达35μmol/g。胶质瘤中,2-HG水平特异性地反映IDH突变状态。MRS是非侵入性检查,常规MRS用于检测在体胶质瘤的2-HG时,因谷氨酸和谷氨酰胺波峰重叠,检测2-HG很困难。


质谱分析(mass spectrometry,MS)是定性或定量检测复杂样品的高灵敏技术。解吸电喷雾电离技术(DESI)MS和实时直接分析(DART)MS无需将样品进行任何前处理,即可分析复杂样品。DESI-MS已应用于绘制肿瘤标本的代谢图。通过质谱分析区分胶质瘤、白质和灰质的脂质含量;在胶质瘤术中也可以通过质谱分析识别肿瘤边缘,以及通过其它离子化技术来实现组织分析。


最近,美国西拉斐特普渡大学化学系的Fan Pu等开发研制微型质谱分析仪(Mini MS)系统,将其应用于药物检测、违禁药物检测和临床前药代动力学分析。微型MS仪作为独立系统,无需外部泵或气罐,可轻松安装在应用现场,如手术室。研究结果发表在2019年2月的《Anal Bioanal Chem》在线。


研究方法



研究者采用Mini MS仪对术中取得的肿瘤和脑组织进行电喷雾,测定2-HG(图1)。该仪器占地面积小,适合手术室。对IDH突变的诊断准确可靠,平均检测时间只需5分钟。


图1. 应用电喷雾电离技术对脑组织样本进行检测。


研究结果



研究结果表明,应用微型质谱分析仪可以在神经外科手术现场即时评估胶质瘤的IDH突变状态,实时指导临床治疗。