岛津成像质谱显微镜应用专题丨毒性评价研究

使用iMScope TRIO 进行的毒性评价研究

-胺碘酮给药后大鼠肺脏局部分析-

在药物研发过程中，候选化合物的药代动力学分析不仅能阐明药效药理学机制，从毒性评价的观点出发也能带来重要的信息。一般情况下，会采用放射自显影（Autoradiography: ARG）和荧光染料的方法，但ARG的费用十分昂贵，若将荧光剂作为标记试剂使用又可能会对药代动力学造成影响。于是，近年来，作为非标记检测候选化合物局部信息的方法，MS成像的分析技术备受瞩目。本方法不仅能在不进行标记的情况下进行各种物质的成像分析，还能在同一切片上同时进行原药和代谢物的检测，为新药研发带来突破。

在此，为比较胺碘酮（图1）给药后，大鼠肺组织中观察到的病理现象和胺碘酮的分布情况，使用成像质谱显微镜iMScope TRIO（图2）进行MS成像分析。

——R. Yamaguchi, T.Yamamoto

图1 胺碘酮的结构式

图2 iMScope TRIO

胺碘酮给药后的大鼠肺脏局部分析

本实验中，对大鼠给予抗心律失常药物胺碘酮并对其肺组织进行分析。大量摄取胺碘酮后会引发磷脂质病，能观察到细胞的泡沫状巨噬细胞浸润等现象。但至今为止并没有关于胺碘酮是否会在病变部位蓄积的信息，因此在本实验中采用MS成像的方法确认了病理现象与胺碘酮之间的关系。使用胺碘酮标准品进行预实验，选择基质并对测量模式进行优化。样本制作及组织切片MS成像分析的实验条件如表1所示。

表1 实验条件

使用成像质谱显微镜iMScope TRIO，进行空间分辨率为5 μm的高分辨率成像，将所得组织切片上的质谱图与标准品的质谱图进行比较后，发现两者均检测得到m/z 646.0的信号（图3）。选择m/z 646.0成像，确认在细胞的泡沫状巨噬细胞浸润的部位有胺碘酮积蓄（图4）。

图3 组织切片和胺碘酮标准品的质谱图

图4 连续切片的HE 染色图像和分析使用的光学图像和MS成像

胺碘酮代谢产物的局部分析

有报告指出，给药后，胺碘酮会在大鼠体内发生N-脱乙基代谢。本实验观测到与胺碘酮原型药物相比小28 Da的m/z 618.0离子（图5）。m/z 618.0的MS图像如图6所示，与胺碘酮的局部分布相同。据此，可认为m/z 618.0的化合物有很大可能是胺碘酮的N-脱乙基化代谢物。

图5 组织切片的质谱图（m/z 600-700放大）

图6 MS图像（与代谢物的分子量相当）

MS图像与HE染色图像*一致的可能性

由于无法对HE染色后的切片进行MS成像分析，需要对与HE染色切片连续的未染色切片进行MS成像分析。但是，即使是连续切片，组织形态相似也不等于*一致，有必要依靠特征性的标记进行定位。如今，为解决该问题，按照如图7所示的流程，用有机溶剂从经MS成像分析的切片中除去基质，然后进行HE染色，由此研究确保了相同切片的HE染色图像与MS图像的位置信息*一致。

图7 MS成像分析后组织切片HE染色流程

致谢

在获取本应用文集相关数据以及原稿编写过程中，田边三菱制药株式会社药代动力学研究所的锻治秀文老师、以及桥本博幸老师给予了我们莫大帮助，在此我们致以最诚挚的谢意。

文献题目

《使用iMScope TRIO 进行的毒性评价研究-胺碘酮给药后大鼠肺脏局部分析-》

使用仪器

岛津iMScope TRIO

作者

R. Yamaguchi, T.Yamamoto

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