形成质量图像的方法技术

本发明专利技术的目的是，提供在细胞水平上综合地将肿瘤组织等中的构成物可视化的方法。本发明专利技术提供一种基于关于组织切片的构成物的质量的信息而形成目标构成物的二维分布图像的方法，其中，作为内部标准材料，在细胞内部区域中使用肌动蛋白、微管蛋白和GAPDH中的任一种，在核区域中使用组蛋白和核酸中的一种，并且，在细胞外部区域中使用白蛋白和细胞因子中的一种。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及使用质谱分析法(mass spectrometry)来获取关于分析物中的构成物(constituent)的质量的信息作为图像的方法，特别是涉及通过信号强度的归一化 (normalize)来形成包含于组织切片(tissue section)中的诸如蛋白质和肽(ρ印tide)的生物物质的二维分布状态的图像的方法。
技术介绍
已知有这样的分析方法(美国专利No. 7446309)该分析方法使用飞行时间 (time-of-flight) 二次离子质谱分析仪(TOF-SIMQ、基于信号强度将在肿瘤组织中表现 (express)的蛋白质的表现量全面地(comprehensively)可视化。此外，使用标准材料的质谱分析的信号强度的归一化是已知的。在蛋白质分析中， 通过二维电泳(electrophoresis)来分离蛋白质并且通过质谱分析来分析所分离的蛋白质。然后，使用具有已知含量的蛋白质的强度作为标准，将所关心的蛋白质的强度归一化以获得定量(quantitative)的结果。可通过使用诸如TOF-SIMS和基质辅助激光脱附离子化质谱分析 (matrix-assisted laser desorption-ionization mass spectrometry, MALDI-MS)而基于目标蛋白质的信号强度形成目标蛋白质的二维分布图像。在这种情况下，已知有这样的方法该方法使用一次离子的总剂量、脉冲激光的照射量、或者得到的二次离子的总计数作为标准而将信号强度归一化。还提出了使用外部标准材料的归一化。这里，外部标准材料指的是不包含于测量样本中但被添加到样本中的、用于将通过质谱分析而获得的质量信号强度归一化的标准材料。在日本专利申请公开No. 2004-037120中示出了在TOF-SIMS中使用外部标准材料。在该公布中，用作外部标准的材料被布置在样本的测量范围之外。然后，通过外部标准的信号强度将样本中的所关心的蛋白质的信号强度归一化。通过该方法，可以在相同条件下获得样本和外部标准的信号强度。在MALDI-MS中使用外部标准材料也是已知的。例如，一定量的特定的肽与基质剂混合并且基质被均勻地喷涂于样本表面上以便使用所述肽作为外部标准以获得组织切片的构成物的质谱的二维分布图像是已知的。还提出了使用内部标准的归一化。这里，内部标准材料指的是事先包含于测量样本中的用于将通过质谱分析获得的质量信号强度归一化的标准材料。例如，在 S. G. Ostrowski et al. , Anal. Chem. 79,3554(2007)中，使用从细胞的脂质(lipid)成分获得的碎片离子(fragment ion)的信号强度作为标准，将细胞膜表面中的胆固醇 (cholesterol)的信号强度归一化，以通过TOF-SIMS形成二维分布图像。
技术实现思路
在日本专利申请公开No. 2004-037120中，由于外部标准材料被布置在离开目标构成物的位置中，因此难以校正由局部地存在于测量范围中的诸如盐和脂质的离子化抑制物质导致的局部灵敏度(sensitivity)变化。在S.G. Ostrowski et al. ,Anal. Chem. 79,3554(2007)中，培养的细胞经受二维分布测量，并且，使用细胞膜上的脂质分子的碎片离子(C5H9+)的信号作为图像中的每个像素中的内部标准。但是，用于内部标准的脂质分子根据细胞膜的形状具有偏倚的(biased) 二维分布。例如，在组织切片的细胞外部或核中，很少存在脂质分子。因此，归一化信号被计算为比与实际丰度(abundance)对应的信号高的值。出于这种原因，当形成二维分布图像时，难以形成适当地反映测量对象的丰度的图像。作为用于解决上述问题的深入研究的结果，本专利技术的专利技术人实现了本专利技术。本专利技术涉及一种基于关于组织切片的构成物的质量的信息而形成组织切片的构成物中的目标构成物的二维分布图像的方法，该方法包括将构成物所属于的区域确定为细胞内部区域、核区域和细胞外部区域中的至少一个；对于在先前的区域确定中确定的每个区域，根据从构成物的质谱中的目标构成物导出的质量信号强度和从构成物中的内部标准材料导出的质量信号强度，计算从目标构成物导出的质量的归一化强度；以及基于从目标构成物导出的质量的归一化强度而形成目标构成物的二维分布图像，其中，作为内部标准材料，(i)在细胞内部区域中使用肌动蛋白(actin)、微管蛋白(tubulin)和GAPDH中的任一种；(ii)在核区域中使用组蛋白(histone)和核酸中的一种，以及(iii)在细胞外部区域中使用白蛋白(albumin)和细胞因子(cytokine)中的一种。根据本专利技术，当基于关于分析物中的构成物的质量的信息的二维分布图像被获取时，可以获得在对于各像素已校正了质谱的情况下的诸如灵敏度差异的变化的信号强度。 另外，由于通过像素所属于的区域选择内部标准，所以，更合适的内部标准被选择。因此，归一化的信号强度的分布与构成物的实际分布相匹配。参照附图阅读示例性实施例的以下描述，本专利技术的其它特征将变得清晰。 附图说明图1示出分析物的光学显微镜图像和测量范围中的像素坐标XY的示意图。图2示出用于规定“像素所属于的区域”的校正后的脂质碎片二次离子信号分布 (128X128 个像素)。图3(a)、图3(b)和图3(c)分别示出分配给被规定为“像素所属于的区域”的(a) 细胞内部区域、(b)核区域和(c)细胞外部区域的各内部标准材料的信号强度的二维信号分布(U8XU8个像素)。图4示出通过测量而获得的并且不经受归一化处理的蛋白质C的二次离子信号强度的分布(1 X 1 个像素)。图5示出规定了“像素所属于的区域”并且通过向各像素分配内部标准材料而执行了归一化处理的蛋白质C的信号强度的二维分布(U8X 1 个像素)。图6A和图6B分别示出没有规定“像素所属于的区域”并且通过向测量范围中的所有像素施加相同的内部标准材料而执行了归一化的蛋白质C的信号强度的二维分布个像素)。通过分别使用肌动蛋白(图6Α)和脂质成分(图6Β)作为内部标准材料而将信号强度归一化。图7 (a)、图7 (b)和图7 (c)分别示出分配给被规定为“像素所属于的区域”的(a) 细胞内部区域、(b)核区域和(c)细胞外部区域的各内部标准材料的信号强度的二维分布 (64X64个像素)。图8示出通过测量获得的并且不经受归一化处理的蛋白质C的二次离子信号强度的分布(64X64个像素)。图9示出半自动地规定了 “像素所属于的区域”并且通过向各像素分配内部标准材料而执行了归一化的蛋白质C的信号强度的二维分布(64X64个像素)。图IOA和图IOB示出没有规定“像素所属于的区域”并且通过向所有像素施加相同的内部标准材料而执行了归一化的蛋白质C的信号强度的二维分布(64X64个像素)。通过分别对于图IOA使用肌动蛋白并且对于图IOB使用脂质成分作为内部标准材料，将信号强度归一化。具体实施例方式本专利技术涉及一种基于关于组织切片的构成物的质量的信息而形成组织切片的构成物中的目标构成物的二维分布图像的方法，该方法包括以下步骤将构成物所属于的区域确定为细胞内部区域、核区域和细胞外部区域中的至少一个；对于在前一步骤中确定本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：小松学，桥本浩行，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：