MALDI-ToF mass spectrometry for the rapid diagnosis of cancerous lung nodules.
Recently, tissue-based methods for proteomic analysis have been used in clinical research and appear reliable for digestive, brain, lymphomatous, and lung cancers classification. However simple, tissue-based methods that couple signal analysis to tissue imaging are time consuming. To assess the reliability of a method involving rapid tissue preparation and analysis to discriminate cancerous from non-cancerous tissues, we tested 141 lung cancer/non-tumor pairs and 8 unique lung cancer samples among the stored frozen samples of 138 patients operated on during 2012. Samples were crushed in water, and 1.5 µl was spotted onto a steel target for analysis with the Microflex LT analyzer (Bruker Daltonics). Spectra were analyzed using ClinProTools software. A set of samples was used to generate a random classification model on the basis of a list of discriminant peaks sorted with the k-nearest neighbor genetic algorithm. The rest of the samples (n = 43 cancerous and n = 41 non-tumoral) was used to verify the classification capability and calculate the diagnostic performance indices relative to the histological diagnosis. The analysis found 53 m/z valid peaks, 40 of which were significantly different between cancerous and non-tumoral samples. The selected genetic algorithm model identified 20 potential peaks from the training set and had 98.81% recognition capability and 89.17% positive predictive value. In the blinded set, this method accurately discriminated the two classes with a sensitivity of 86.7% and a specificity of 95.1% for the cancer tissues and a sensitivity of 87.8% and a specificity of 95.3% for the non-tumor tissues. The second model generated to discriminate primary lung cancer from metastases was of lower quality. The reliability of MALDI-ToF analysis coupled with a very simple lung preparation procedure appears promising and should be tested in the operating room on fresh samples coupled with the pathological examination.
Aix-Marseille Université, Unité de Recherche sur les Maladies Infectieuses et Tropicales Émergentes (URMITE) UMR 63 CNRS 7278 IRD 3R198 INSERM U1095, IHU Méditerranée Infection, Facultés de Médecine et de Pharmacie, Marseille, France; Explorations Fonctionnelles Respiratoires Centre Hospitalo-Universitaire Nord, Pôle thoracique et cardio-vasculaire, Assistance Publique Hôpitaux de Marseille, Marseille, France.
Fabienne
F
Brégeon
Aix-Marseille Université, Unité de Recherche sur les Maladies Infectieuses et Tropicales Émergentes (URMITE) UMR 63 CNRS 7278 IRD 3R198 INSERM U1095, IHU Méditerranée Infection, Facultés de Médecine et de Pharmacie, Marseille, France; Service de chirurgie thoracique et des maladies de l'œsophage, Pôle thoracique et cardio-vasculaire, Centre Hospitalo-Universitaire Nord, Assistance publique-Hôpitaux de Marseille, Aix-Marseille université, Marseille, France.
Geoffrey
G
Brioude
Aix-Marseille Université, Unité de Recherche sur les Maladies Infectieuses et Tropicales Émergentes (URMITE) UMR 63 CNRS 7278 IRD 3R198 INSERM U1095, IHU Méditerranée Infection, Facultés de Médecine et de Pharmacie, Marseille, France; Service de chirurgie thoracique et des maladies de l'œsophage, Pôle thoracique et cardio-vasculaire, Centre Hospitalo-Universitaire Nord, Assistance publique-Hôpitaux de Marseille, Aix-Marseille université, Marseille, France.
Florence
F
De Dominicis
Aix-Marseille Université, Unité de Recherche sur les Maladies Infectieuses et Tropicales Émergentes (URMITE) UMR 63 CNRS 7278 IRD 3R198 INSERM U1095, IHU Méditerranée Infection, Facultés de Médecine et de Pharmacie, Marseille, France.
Thérèse
T
Atieh
Aix-Marseille Université, Unité de Recherche sur les Maladies Infectieuses et Tropicales Émergentes (URMITE) UMR 63 CNRS 7278 IRD 3R198 INSERM U1095, IHU Méditerranée Infection, Facultés de Médecine et de Pharmacie, Marseille, France; Service de chirurgie thoracique et des maladies de l'œsophage, Pôle thoracique et cardio-vasculaire, Centre Hospitalo-Universitaire Nord, Assistance publique-Hôpitaux de Marseille, Aix-Marseille université, Marseille, France.
Xavier Benoit
XB
D'Journo
Aix-Marseille Université, Unité de Recherche sur les Maladies Infectieuses et Tropicales Émergentes (URMITE) UMR 63 CNRS 7278 IRD 3R198 INSERM U1095, IHU Méditerranée Infection, Facultés de Médecine et de Pharmacie, Marseille, France.
Christophe
C
Flaudrops
Aix-Marseille Université, Unité de Recherche sur les Maladies Infectieuses et Tropicales Émergentes (URMITE) UMR 63 CNRS 7278 IRD 3R198 INSERM U1095, IHU Méditerranée Infection, Facultés de Médecine et de Pharmacie, Marseille, France; Pôle des Maladies Infectieuses et Tropicales Clinique et Biologique, Fédération de Bactériologie-Hygiène-Virologie, Centre Hospitalo-Universitaire Timone, Assistance publique des hôpitaux de Marseille, Marseille, France.
Jean-Marc
JM
Rolain
Aix-Marseille Université, Unité de Recherche sur les Maladies Infectieuses et Tropicales Émergentes (URMITE) UMR 63 CNRS 7278 IRD 3R198 INSERM U1095, IHU Méditerranée Infection, Facultés de Médecine et de Pharmacie, Marseille, France; Pôle des Maladies Infectieuses et Tropicales Clinique et Biologique, Fédération de Bactériologie-Hygiène-Virologie, Centre Hospitalo-Universitaire Timone, Assistance publique des hôpitaux de Marseille, Marseille, France.
Didier
D
Raoult
Aix-Marseille Université, Unité de Recherche sur les Maladies Infectieuses et Tropicales Émergentes (URMITE) UMR 63 CNRS 7278 IRD 3R198 INSERM U1095, IHU Méditerranée Infection, Facultés de Médecine et de Pharmacie, Marseille, France; Service de chirurgie thoracique et des maladies de l'œsophage, Pôle thoracique et cardio-vasculaire, Centre Hospitalo-Universitaire Nord, Assistance publique-Hôpitaux de Marseille, Aix-Marseille université, Marseille, France.
Pascal Alexandre
PA
Thomas
D000465:Algorithms; D001706:Biopsy; D002289:Carcinoma, Non-Small-Cell Lung / Q000175:diagnosis*; D055088:Early Detection of Cancer / Q000379:methods*; D015972:Gene Expression Regulation, Neoplastic; D006801:Humans; D008175:Lung Neoplasms / Q000175:diagnosis*; D009362:Neoplasm Metastasis; D011237:Predictive Value of Tests; D040901:Proteomics / Q000379:methods; D015203:Reproducibility of Results; D012680:Sensitivity and Specificity; D019032:Spectrometry, Mass, Matrix-Assisted Laser Desorption-Ionization / Q000379:methods*