综述:质谱成像技术新进展及其在癌症治疗与药物发现中的应用

【字体: 时间:2025年05月21日 来源:Recent Patents on Anti-Cancer Drug Discovery CS4.5

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  (编辑推荐)本篇综述系统梳理了近五年质谱成像(MSI)在癌症检测与药物研发中的突破性进展,涵盖样本制备、仪器优化、定量分析及多模态成像等关键技术,凸显其作为生物医学研究利器的潜力,为(biomarkers)发现和(therapeutic schedule)制定提供新视角。

  

Abstract
质谱成像(Mass Spectrometry Imaging, MSI)是一种基于质谱技术的空间分子可视化方法,近年来在癌症研究与药物开发领域大放异彩。通过检索2018-2023年文献与专利,本综述揭示MSI技术五大核心进展:

方法学革新
样本制备环节突破显著,新型基质(matrix)喷涂技术提升离子化效率,结合冷冻切片与激光捕获显微切割(LCM)实现单细胞级分辨率。操作流程标准化推动MSI与MALDI-TOF?、DESI等平台的兼容性,而多模态成像系统(如MSI-MRI联用)成为肿瘤异质性研究的新标配。

癌症诊疗双刃剑
MSI在肿瘤标志物(biomarkers)筛选中展现出独特优势,通过代谢物分布图谱成功区分癌变与正常组织边界。专利分析显示,约67%的MSI系统专利聚焦于术中肿瘤边缘界定,其中脂质体16:0/18:1等分子被证实为三阴性乳腺癌早期诊断的关键指标。

药物研发加速器
在药物代谢动力学研究中,MSI实现单次扫描同时捕获原型药及其代谢产物空间分布。典型案例显示,某酪氨酸激酶抑制剂在肿瘤核心区的富集程度与其疗效呈正相关(r=0.82, p<0.01),这一发现直接优化了给药方案(therapeutic schedule)。

未来挑战
尽管定量MSI(qMSI)算法不断升级,但组织内源性分子浓度梯度测量仍存误差。最新研究尝试引入稳定同位素标记(13C-glucose)作为内参,或将破解这一瓶颈。

结论
MSI技术凭借"所见即所得"的优势,正在重塑癌症诊疗范式——从手术导航到个体化用药,从药物靶点筛选到耐药机制解析。随着人工智能辅助数据分析的介入,这项技术有望在精准医学时代扮演更关键角色。

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