Search

Early detection of cancer is one of the unmet needs in clinical medicine. Peripheral blood analysis is a preferred method for efficient population screening, because blood collection is well embedded in clinical practice and minimally invasive for patients. Lipids are important biomolecules, and variations in lipid concentrations can reflect pathological disorders. Lipidomic profiling of human plasma by the coupling of ultrahigh-performance supercritical fluid chromatography and mass spectrometry is investigated with the aim to distinguish patients with breast, kidney, and prostate cancers from healthy controls. The mean sensitivity, specificity, and accuracy of the lipid profiling approach were 85%, 95%, and 92% for kidney cancer; 91%, 97%, and 94% for breast cancer; and 87%, 95%, and 92% for prostate cancer. No association of statistical models with tumor stage is observed. The statistically most significant lipid species for the differentiation of cancer types studied are CE 16:0, Cer 42:1, LPC 18:2, PC 36:2, PC 36:3, SM 32:1, and SM 41:1 These seven lipids represent a potential biomarker panel for kidney, breast, and prostate cancer screening, but a further verification step in a prospective study has to be performed to verify clinical utility., Včasná detekce rakoviny je jednou z nenaplněných potřeb klinické medicíny. Periferní analýza krve je preferovanou metodou pro efektivní populační screening, protože odběr krve je dobře zakotven v klinické praxi a je minimálně invazivní pro pacienty. Lipidy jsou důležité biomolekuly a odchylky v koncentracích lipidů mohou odrážet patologické poruchy. Lipidomická profilace lidské plazmy spojením ultra-vysokoúčinné superkritické kapalinové chromatografie a hmotnostní spektrometrie je zkoumána s cílem odlišit pacienty s karcinomem prsu, ledvin a prostaty od zdravých kontrol. Průměrná citlivost, specifičnost a přesnost při profilování lipidů byla 85 %, 95 % a 92 % u rakoviny ledvin; 91 %, 97 %, a 94 % pro rakovinu prsu; a 87 %, 95 % a 92 % pro rakovinu prostaty. Není pozorována žádná souvislost statistických modelů se stádiem nádoru. Statisticky nejvýznamnějšími druhy lipidů pro diferenciaci zkoumaných typů nádorů jsou CE 16:0, Cer 42:1, LPC 18:2, PC 36:2, PC 36:3, SM 32:1 a SM 41:1. Těchto sedm lipidů představuje potenciální biomarkerový panel pro screening rakoviny ledvin, prsu a prostaty, ale k ověření klinické užitečnosti musí být proveden další ověřovací krok v prospektivní studii.

Ultrahigh-performance supercritical fluid chromatography - mass spectrometry (UHPSFC/MS), ultrahigh-performance liquid chromatography - mass spectrometry (UHPLC/MS), and matrix-assisted laser desorption/ionization (MALDI) - MS techniques were used for the lipidomic characterization of exosomes isolated from human plasma. The high-throughput methods UHPSFC/MS and UHPLC/MS using a silica-based column containing sub-2 mu m particles enabled the lipid class separation and the quantitation based on exogenous class internal standards in < 7 minute run time. MALDI provided the complementary information on anionic lipid classes, such as sulfatides. The nontargeted analysis of 12 healthy volunteers was performed, and absolute molar concentration of 244 lipids in exosomes and 191 lipids in plasma belonging to 10 lipid classes were quantified. The statistical evaluation of data included principal component analysis, orthogonal partial least square discriminant analysis, S-plots, p-values, T-values, fold changes, false discovery rate, box plots, and correlation plots, which resulted in the information on lipid changes in exosomes in comparison to plasma. The major changes were detected in the composition of triacylglycerols, diacylglycerols, phosphatidylcholines, and lysophosphatidylcholines, whereby sphingomyelins, phosphatidylinositols, and sulfatides showed rather similar profiles in both biological matrices., Ultravysokoúčinná superkritická kapalinová chromatografie - hmotnostní spektrometrie (UHPSFC / MS), ultravysokoúčinná kapalinová chromatografie - hmotnostní spektrometrie (UHPLC / MS) a laserová desorpce / ionizace (MALDI) - MS byly použity pro lipidomickou charakterizaci exosomů izolovaných z lidské plazmy. Vysokoúčinné metody UHPSFC / MS a UHPLC / MS využívající kolonu na bázi oxidu křemičitého obsahující částice sub-2 um umožnily separaci lipidové třídy a kvantifikaci na základě interních standardů exogenní třídy v době běhu <7 minut. MALDI poskytl doplňující informace o třídách aniontových lipidů, jako jsou sulfatidy. Byla provedena necílená analýza 12 zdravých dobrovolníků a byla kvantifikována absolutní molární koncentrace 244 lipidů v exosomech a 191 lipidů v plazmě patřících do 10 lipidových tříd. Statistické vyhodnocení dat zahrnovalo analýzu hlavních složek, ortogonální částečnou diskriminační analýzu nejmenších čtverců, S-grafy, p-hodnoty, T-hodnoty, násobné změny, míru falešných objevů, krabicové grafy a korelační grafy, které vyústily v informace o lipidech změny v exosomech ve srovnání s plazmou. Hlavní změny byly detekovány ve složení triacylglycerolů, diacylglycerolů, fosfatidylcholinů a lysofosfatidylcholinů, přičemž sfingomyeliny, fosfatidylinositoly a sulfatidy vykazovaly v obou biologických matricích poměrně podobné profily

The ultrahigh-performance liquid chromatography-mass spectrometry (UHPLC/MS) method was optimized and validated for the determination of oxylipins in human plasma using the targeted approach with selected reaction monitoring (SRM) in the negative-ion electrospray ionization (ESI) mode. Reversed phase UHPLC separation on an octadecylsilica column enabled the analysis of 63 oxylipins including numerous isomeric species within 12-min run time. The method was validated (calibration curve, linearity, limit of detection, limit of quantification, carry-over, precision, accuracy, recovery rate, and matrix effect) and applied to 40 human female plasma samples from breast cancer patients and age-matched healthy volunteers (control). Thirty-six oxylipins were detected in human plasma with concentrations above the limit of detection, and 21 of them were quantified with concentrations above the limit of quantitation. The concentrations determined in healthy controls are in a good agreement with previously reported data on human plasma. Quantitative data were statistically evaluated by multivariate data analysis (MDA) methods including principal component analysis (PCA) and orthogonal partial least square discriminant analysis (OPLS-DA). S-plot and box plots showed that 13-HODE, 9-HODE, 13-HOTrE, 9-HOTrE, and 12-HHTrE were the most upregulated oxylipin species in plasma of breast cancer patients., Metoda ultra-vysokoúčinné kapalné chromatografie ve spojení s hmotnostní spektrometrií (UHPLC / MS) byla optimalizována a validována pro stanovení oxylipinů v lidské plazmě pomocí Selected Reaction Monitoring (SRM) s ionizací elektrosprejem (ESI) v negativním režimu. UHPLC separace na obrácených fázíxćh s využitím oktadecylsilikagelové kolony umožnila analýzu 63 oxylipinů včetně četných izomerních druhů během 12 minut. Metoda byla validována (kalibrační křivka, linearita, mez detekce, limit kvantifikace, přesah, Preciznost, přesnost, rychlost obnovy a matrixový efekt) a aplikována na 40 vzorků lidské ženské plazmy od pacientů s rakovinou prsu a zdravých dobrovolníků (kontrola). V lidské plazmě bylo zjištěno třicet šest oxylipinů s koncentracemi nad mezí detekce a 21 z nich bylo kvantifikováno s koncentracemi nad mezí kvantity. Koncentrace zjištěné při zdravých kontrolách jsou v dobré shodě s dříve uváděnými údaji o lidské plazmě. Kvantitativní údaje byly statisticky vyhodnoceny metodami multivariate data analysis (MDA), včetně principal component analysis (PCA) a orthogonal partial least square discriminant analysis (OPLS-DA). S-plot a box plots ukázaly, že 13-HODE, 9-HODE, 13-HOTrE, 9-HOTrE a 12-HHTrE jsou nejvíce upregulované oxylipinové druhy v plazmě pacientů s rakovinou prsu.

The goal of this work is the comparison of differences in the lipidomic compositions of human cell lines derived from normal and cancerous breast tissues, and tumor vs. normal tissues obtained after the surgery of breast cancer patients. Hydrophilic interaction liquid chromatography/electrospray ionization mass spectrometry (HILIC/ESI-MS) using the single internal standard approach and response factors is used for the determination of relative abundances of individual lipid species from five lipid classes in total lipid extracts of cell lines and tissues. The supplementary information on the fatty acyl composition is obtained by gas chromatography/mass spectrometry (GC/MS) of fatty acid methyl esters. Multivariate data analysis (MDA) methods, such as nonsupervised principal component analysis (PCA), hierarchical clustering analysis (HCA) and supervised orthogonal partial least-squares discriminant analysis (OPLS-DA), are used for the visualization of differences between normal and tumor samples and the correlation of similarity between cell lines and tissues either for tumor or normal samples. MDA methods are used for differentiation of sample groups and also for identification of the most up- and downregulated lipids in tumor samples in comparison to normal samples. Observed changes are subsequently generalized and correlated with data from tumor and normal tissues of breast cancer patients. In total, 123 lipid species are identified based on their retention behavior in HILIC and observed ions in ESI mass spectra, and relative abundances are determined. MDA methods are applied for a clear differentiation between tumor and normal samples both for cell lines and tissues. The most upregulated lipids are phospholipids (PL) with a low degree of unsaturation (e.g., 32:1 and 34:1) and also some highly polyunsaturated PL (e.g., 40:6), while the most downregulated lipids are PL containing polyunsaturated fatty acyls (e.g., 20:4), plasmalogens and ether lipids., Cílem této práce je porovnání rozdílů ve složení lipidomu lidských buněčných linií pocházejících z normálních a rakovinných prsních tkání a nádorů získaným po operaci pacientů s karcinomem prsu. K určení lipidomického složení extraktů buněčných linií a tkání byla použita hydrofilní interakční chromatografie spojená s hmotnostní spektrometrií a ionizací elektrosprejem (HILIC / ESI-MS). Pro vizualizaci rozdílů mezi normálními a nádorovými buňkami byly použity metody multivariační analýzy dat (MDA), analýza hlavních komponent (PCA), hierarchická analýza shluků (HCA) a ortogonální diskriminační analýza (OPLS-DA). Metody MDA se používají pro diferenciaci skupin vzorků a také pro identifikaci up-regulovaných a down-regulovaných lipidů v nádorových vzorcích ve srovnání s normálními vzorky. Pozorované změny jsou následně korelovány s daty z nádorových a normálních tkání pacientů s karcinomem prsu. Celkem bylo identifikováno 123 druhů lipidů.

D Vrana,1,2 J Gatek3,4 1Department of Oncology, 2Institute of Molecular and Translational Medicine, Faculty of Medicine and Dentistry, Palacky University, Olomouc, 3Department of Surgery, Atlas Hospital, 4Faculty of Humanities, Tomas Bata University in Zlín, Zlín, Czech Republic We read the article titled “Internal mammary sentinel lymph node biopsy: abandon or persist?” by Qiu et al with high interest. This was an excellent paper regarding the contemporary management of internal mammary lymph nodes (IMLN) in early-stage breast cancer1 and we would like to take this opportunity to comment on this paper.There are several unresolved questions regarding early-stage breast management including axillary staging, clear resection margin, or IMLN.2–4 We have been focusing on the issues of IMLN for almost a decade and just recently published our data regarding IMLN management. We absolutely agree that one has to carefully balance the benefit and potential risks of biopsy or radiotherapy of IMLN.  Authors' reply Peng-Fei Qiu, Yong-Sheng WangBreast Cancer Center, Shandong Cancer Hospital Affiliated to Shandong University, Jinan, People’s Republic of China  We appreciate the letter from Professors Vrana and Gatek regarding our article titled “Internal mammary sentinel lymph node biopsy: abandon or persist?”.1 We have been following their publications regarding internal mammary lymph nodes (IMLN) management since the publication of their article titled “Prognostic influence of internal mammary node drainage in patients with early-stage breast cancer” in December 20162 and we share their interest on this topic.  View the original paper by Qiu and colleagues.