肿瘤异质性常见于恶性肿瘤中，同时也是癌症化疗后复发的原因之一。肿瘤组织中细胞亚型的鉴定对于癌症的精准用药和预后至关重要。脂质作为细胞的重要结构组成和功能成分之一，与细胞的细胞膜合成、能量供给消耗、信息传递等密切相关，并且已被发现是多种癌症的潜在生物标志物。质谱研究表明，利用脂质组的组成差异有助于对不同类型的癌细胞及其亚型进行分类。但是如何建立稳定的细胞分类模型并将其扩展至肿瘤组织细胞亚型区分仍是一个挑战。
近日，汇健科技研发人员联合浙江大学化学系，建立了一种基于阵列式纳米芯片的激光解吸/电离质谱技术并运用于细胞脂质谱的高通量分析。该方法能够在免基质条件下对多种肝细胞性肝癌（HCC）细胞中的脂质组进行快速高通量检测，结合统计分析方法发现了22个与HCC细胞亚型密切相关的特征脂类物质，涵盖脂肪酸、溶血磷脂、甘油磷脂、鞘磷脂、硫苷脂、糖鞘脂等多种类型的脂质分子。在此基础上结合多维数据统计学方法建立了HCC细胞分类模型，以实现对不同亚型肝癌细胞的区分和鉴别，准确率达100%。所建立的细胞鉴别方法应用于混合细胞样本和异种移植肿瘤组织中的HCC细胞亚型鉴定时，同样具有较高的准确率（图1a）。此外，通过细胞脂质全谱建立的分类模型可灵敏地指示HCC细胞对抗肿瘤药物的敏感性（图1b），揭示了该技术在临床精准诊断和用药指导等方面的巨大潜力。该项工作以“High Throughput Lipid Profiling for Subtype Classification of Hepatocellular Carcinoma Cell Lines and Tumor Tissues”为题发表于分析化学著名学术期刊Analytica Chimica Acta。图1.（a）阵列式纳米质谱芯片应用于细胞亚型判别的示意图。（b）LM3细胞在不同浓度的抗癌药物作用下的质谱数据主成分分析结果。在该项研究中，浙江大学分析化学研究所科研团队采用了汇健科技研发的一次性Bio-pSi CDR Array®阵列式纳米质谱芯片（图2），结合细胞脂质萃取步骤，可实现细胞脂质组的快速高通量质谱分析。基于该方法建立的HCC细胞识别及异种移植肿瘤组织中细胞亚型的鉴定方法可拓展至其他各类肿瘤细胞及组织亚型的判别。此外，由于某些细胞特征脂质指纹谱图的变化与靶向抗癌药物的作用浓度呈现相关性，可进一步挖掘药物作用下细胞脂质代谢通路中关键蛋白及基因表达水平的变化规律，为多组学层面的药物发现及药物筛选奠定基础。同时，该项质谱技术未来在基于PDX模型的临床药敏试验领域也将发挥潜在作用。
图2. Bio-pSi CDR Array®阵列式纳米质谱芯片示意图。
除肿瘤细胞分型质谱芯片外，汇健科技还开发了多种类型的质谱靶材/芯片耗材，可应用于微生物鉴定、SNP检测、药敏测试、血清脂质分析、体液代谢物检测、肿瘤组织质谱成像等领域，产品信息如下：联系邮箱：luanchunyan@well-healthcare.com，欢迎垂询。杭州汇健科技有限公司是一家由科学家和企业家联合创建的高科技公司，企业的宗旨是服务于人类健康、生活质量和生命安全。公司坚持以技术创新为核心，以感知-汇知-智慧为理念，服务全球医疗健康产业。基于自主研发的新型纳米芯片和微纳颗粒可实现体液和组织样本的高通量高灵敏质谱数据采集，结合深度学习和机器学习等AI技术以及即将推出的ClinMS-Plat I临床质谱系统，将构成新一代的液体和组织活检平台。相比于传统的体外诊断和组织活检工具，该平台将提供更为丰富和准确的诊断信息，未来将应用于疾病筛查、精准诊断、用药指导、药物反应监测和手术指导等医学领域。汇健科技将不断推动质谱技术的临床应用和精准医疗的普惠化。期望能够与广大科研人员、临床一线的医学工作者以及先进的质谱仪器厂商携手共进！
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