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CASMS分论坛:代谢组学方法与应用研究进展

2021.8.14
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梦幻般的艾克西利欧

Nothing is ture, Everything is permitted

  分析测试百科网讯 美国东部时间2021年8月9日-13日,首届美国华人质谱学会(CASMS)学术研讨会暨展览会在Gather.Town隆重举行。在11日“Metabolomics Methods and Applications”分论坛中,来自福瑞德·哈金森癌症研究中心 Daniel Raftery博士、香港中文大学 Tianwei Yu博士、上海交通大学 Haitao Lu博士、杰克逊基因组医学实验室 Shuzhao Li博士、斯坦福大学医学院Jiangbin Ye博士、加利福尼亚大学 Shen Hu博士等人带来精彩报告。分析测试百科网作为大会支持媒体,为您带来全程跟踪报道。

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福瑞德·哈金森癌症研究中心 Daniel Raftery博士

报告题目:So Why is Biomarker Validation So Hard in Metabolomics? Exploring Data Quality and Confounding Effects

  Raftery博士表示,生物标志物具有非常广泛的用途,可用于疾病诊断、疾病早期预警等。虽然其在小型研究中广泛使用,且统计方法非常健全,单不匹配的样本给人们的“信号”采集带来挑战。尤其是利用质谱获得的数据质量,在全球分析中的重复性等方面仍存在一定的问题。为此,Raftery博士团队通过基于临床变量建立代谢物水平数据模型,对比并分析健康组、结肠癌组、息肉组质谱数据,揭示了干扰代谢生物标志物验证的因素,未来希望通过其他高级统计方法(例如SUR等),提高数据质量,减少验证生物标志物的挑战。

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香港中文大学 Tianwei Yu博士

报告题目:Addressing the Batch Effect Issue for Untargeted LC/MS Metabolomics Data in Data Preprocessing

  在代谢组学非靶向分析中,LC-MS应用非常广泛,尤其是分析同一代谢物特征时,其高通量、高精度的分析能力收到人们的青睐。然而由于仪器自身的限制,当分析大批量样品室,人们往往观察到不同的数据特征。那么我们能否用去除批量效应的方法来解决上述问题?

  为减小批量效应影响,团队通过截通过峰值检测、RT调整、峰值对准、弱信号修复、特征对齐等手段,对非靶标代谢组学数据分析,证明该方法可以分析大批量、已知代谢物混合特征,但该方法只能用于处理同一台仪器的检测数据,批次间差异极小。未来,团队希望通过编程等方法,将其用于其他领域的数据处理。

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上海交通大学 Haitao Lu博士

报告题目:Precision-Targeted Metabolomics based Therapeutic Discovery

  功能代谢组学是在传统的以发现差异代谢物为主要目的的非靶标、靶标代谢组学基础上,综合结合分子细胞生物学实验、同位素标记、宏基因组、转录组和蛋白组等多种技术手段,探究差异代谢物的生物功能的新时代代谢组学。

  团队分别从传统中药研究、胰腺癌治疗药物筛选、治疗溃疡性结肠炎研究、生物膜研究等过程中,不断进行总结,提出适合不同生物基质功能代谢深度刻画、时空动态可视化、精准靶向操纵的新功能代谢组学策略(V2.0),即Spatial Temporal Operative Real Metabolomics (STORM)方法,期待未来应用于中药源/微生物源功能天然产物的发现研究,和功能代谢相关等挑战性科学问题的解决。

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杰克逊基因组医学实验室 Shuzhao Li博士

报告题目:ImmunoMetabolomics at the Convergence of Small Molecules and Big Data

  Li博士表示,代谢组学在很大程度上与基因组学属于正交关系,例如,团队研究发现糖醇磷酸盐代谢在人体疫苗反应中属于关键表型。那么人们如何使用代谢组学解释上述免疫现象?针对这一问题,免疫代谢组学概念应运而生。团队通过质谱技术结合Mummichog分析方法,开发了非靶向代谢组学大数据分析技术,实现了大数据信息组装。未来团队希望与全球代谢组学学者合作,共同推动代谢组学发展。

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斯坦福大学医学院Jiangbin Ye博士

报告题目:Deciphering the Warburg Effect: the Connection Between Metabolism, Epigenetics and Cell Differentiation

  Ye博士表示,瓦氏效应指大多数健康细胞采用有氧代谢完全不同,癌细胞更喜欢选择无氧能量代谢模式,那么为什么瓦氏效应能促进肿瘤细胞生长?为什么肿瘤细胞会浪费用于生物合成和产生能量的乳酸?Ye博士认为,瓦氏效应的诱导导致了表观遗传学的失调,扰乱了正常细胞的分化,最终导致肿瘤细胞产生。团队研究发现,将丙酸铜从乙酰辅酶a的生成中转移出来是瓦氏效应阻断癌细胞产生的关键机制。对于神经母细胞肿瘤治疗,可以结合基于ra分化方盒和补充醋酸盐,该方法具有潜在的治疗能力

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加利福尼亚大学 Shen Hu博士

报告题目:Metabolomics of Head and Neck Cancer and Nanotoxicity

  HNSCC(头颈部鳞状细胞癌)是第六种常见的人类癌症,其存活率很低。为实现快速诊断该癌症,团队研究发现,MTHFD1L(亚甲基四氢叶酸脱氢酶1)的表达会显著促进HNSCC的生长,因此想要快速、准确鉴别HNSCC需要联合代谢组学/转录组学等学科,建立识别靶点。对于纳米毒性材料TiO2、CeO2、SiO2等物质来说,显著影响体内叶酸循环、氧化还原反应、SIP、炎症相关代谢产物,且影响的代谢产物有所不同。同时团队经研究发现,ZnO显著破坏肺上皮细胞许多代谢途径,且经处理后的细胞代谢产物水平全面降低。因此结合代谢组学,人们能够很好的揭示纳米毒性材料的分子机制。

    关于Metabolomics Methods and Applications分论坛演讲人的简介,请见:http://www.casms.org/?action=content&id=55 

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