J 2023

Improved Screening of Monoclonal Gammopathy Patients by MALDI-TOF Mass Spectrometry

PEČINKA, Lukáš, Monika VLACHOVÁ, Lukáš MORÁŇ, Jana GREGOROVÁ, Volodymyr POROKH et. al.

Základní údaje

Originální název

Improved Screening of Monoclonal Gammopathy Patients by MALDI-TOF Mass Spectrometry

Autoři

PEČINKA, Lukáš (203 Česká republika, domácí), Monika VLACHOVÁ (203 Česká republika, domácí), Lukáš MORÁŇ (203 Česká republika, domácí), Jana GREGOROVÁ (203 Česká republika, domácí), Volodymyr POROKH (804 Ukrajina, domácí), Petra KOVAČOVICOVÁ (703 Slovensko, domácí), Martina ALMÁŠI (203 Česká republika), Luděk POUR (203 Česká republika), Martin ŠTORK (203 Česká republika), Josef HAVEL (203 Česká republika, domácí), Sabina ŠEVČÍKOVÁ (203 Česká republika, domácí) a Petr VAŇHARA (203 Česká republika, garant, domácí)

Vydání

Journal of the American Society for Mass Spectrometry, WASHINGTON, American Chemical Society, 2023, 1044-0305

Další údaje

Jazyk

angličtina

Typ výsledku

Článek v odborném periodiku

Obor

30400 3.4 Medical biotechnology

Stát vydavatele

Spojené státy

Utajení

není předmětem státního či obchodního tajemství

Odkazy

Impakt faktor

Impact factor: 3.200 v roce 2022

Kód RIV

RIV/00216224:14110/23:00132350

Organizační jednotka

Lékařská fakulta

UT WoS

001123075900001

Klíčová slova anglicky

MALDI-TOF mass spectrometry; multiple myeloma; plasma cell leukemia; monoclonal gammopathy; principal component analysis; machine learning; partial least-squares-discriminant analysis; molecular profiling; fingerprinting

Štítky

Příznaky

Mezinárodní význam, Recenzováno
Změněno: 5. 11. 2024 16:04, Mgr. Pavla Foltynová, Ph.D.

Anotace

V originále

Monoclonal gammopathies are a group of blood diseases characterized by presence of abnormal immunoglobulins in peripheral blood and/or urine of patients. Multiple myeloma and plasma cell leukemia are monoclonal gammopathies with unclear etiology, caused by malignant transformation of bone marrow plasma cells. Mass spectrometry with matrix-assisted laser desorption/ionization and time-of-flight detection is commonly used for investigation of the peptidome and small proteome of blood plasma with high accuracy, robustness, and cost-effectivity. In addition, mass spectrometry coupled with advanced statistics can be used for molecular profiling, classification, and diagnosis of liquid biopsies and tissue specimens in various malignancies. Despite the fact there have been fully optimized protocols for mass spectrometry of normal blood plasma available for decades, in monoclonal gammopathy patients, the massive alterations of biophysical and biochemical parameters of peripheral blood plasma often limit the mass spectrometry measurements. In this paper, we present a new two-step extraction protocol and demonstrated the enhanced resolution and intensity (>50×) of mass spectra obtained from extracts of peripheral blood plasma from monoclonal gammopathy patients. When coupled with advanced statistics and machine learning, the mass spectra profiles enabled the direct identification, classification, and discrimination of multiple myeloma and plasma cell leukemia patients with high accuracy and precision. A model based on PLS-DA achieved the best performance with 71.5% accuracy (95% confidence interval, CI = 57.1–83.3%) when the 10× repeated 5-fold CV was performed. In summary, the two-step extraction protocol improved the analysis of monoclonal gammopathy peripheral blood plasma samples by mass spectrometry and provided a tool for addressing the complex molecular etiology of monoclonal gammopathies.

Návaznosti

LX22NPO5102, projekt VaV
Název: Národní ústav pro výzkum rakoviny (Akronym: NÚVR)
Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, Národní ústav pro výzkum rakoviny, 5.1 EXCELES
MUNI/A/1298/2022, interní kód MU
Název: Základní a aplikovaný výzkum a vývoj metod chemické a fyzikálně chemické analýzy pro studium přírody a pokročilé technologie
Investor: Masarykova univerzita, Základní a aplikovaný výzkum a vývoj metod chemické a fyzikálně chemické analýzy pro studium přírody a pokročilé technologie
MUNI/A/1301/2022, interní kód MU
Název: Zdroje pro tkáňové inženýrství 13
Investor: Masarykova univerzita, Zdroje pro tkáňové inženýrství 13
MUNI/A/1370/2022, interní kód MU
Název: Patofyziologie vybraných komplexních nemocí od molekulární do systémovou úroveň
Investor: Masarykova univerzita, Patofyziologie vybraných komplexních nemocí od molekulární do systémovou úroveň
MUNI/A/1575/2023, interní kód MU
Název: Metody chemické a fyzikálně-chemické analýzy pro studium přírodních a syntetických materiálů.
Investor: Masarykova univerzita, Metody chemické a fyzikálně-chemické analýzy pro studium přírodních a syntetických materiálů.
MUNI/11/ACC/3/2022, interní kód MU
Název: Bioanalytical quality control of cGMP/ATMP-grade stem cells and progenitors
Investor: Masarykova univerzita, Bioanalytical quality control of cGMP/ATMP-grade stem cells and progenitors, Accelerate
NU21-03-00076, projekt VaV
Název: Využití MALDI-TOF hmotnostní spektrometrie pro identifikaci molekulárních vzorců u relabovaných pacientů s mnohočetným myelomem
Investor: Ministerstvo zdravotnictví ČR, Využití MALDI-TOF hmotnostní spektrometrie pro identifikaci molekulárních vzorců u relabovaných pacientů s mnohočetným myelomem, Podprogram 1 - standardní

Přiložené soubory