MALDI-Mass Spectrometric Imaging Revealing Hypoxia-Driven Lipids and Proteins in a Breast Tumor Model

Analytical Chemistry

Volumn 87, Issue 12, 2015, Pages 5947-5956

  Jiang, Lu ^a   Chughtai, Kamila ^b   Purvine, Samuel O ^c   Bhujwalla, Zaver M ^a,d   Raman, Venu ^a,d   Paša Tolić, Ljiljana ^c   Heeren, Ron M A ^b,e   Glunde, Kristine ^a,d  

^a JOHNS HOPKINS UNIVERSITY SCHOOL OF MEDICINE   (United States)

^b FOM INSTITUTE AMOLF   (Netherlands)

^c PACIFIC NORTHWEST NATIONAL LABORATORY   (United States)

^d JOHNS HOPKINS UNIVERSITY   (United States)

^e MAASTRICHT UNIVERSITY   (Netherlands)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

BIOLOGICAL MATERIALS; CELL DEATH; CELL MEMBRANES; CHEMOTHERAPY; CYTOLOGY; DETOXIFICATION; DISCRIMINANT ANALYSIS; LIPIDS; MASS SPECTROMETERS; MEDICAL IMAGING; MOLECULAR BIOLOGY; PRINCIPAL COMPONENT ANALYSIS; SIGNALING; TUMORS;

ENDOPLASMIC RETICULUM; HYPOXIA RESPONSE ELEMENTS; HYPOXIA-INDUCIBLE FACTOR 1; LINEAR DISCRIMINANT ANALYSIS; MASS SPECTROMETRIC IMAGING; REACTIVE OXYGEN SPECIES; SPATIAL RELATIONSHIPS; TUMOR CELL BIOLOGY;

PROTEINS;

LIPID; TUMOR PROTEIN;

ANIMAL; CELL HYPOXIA; CHEMISTRY; EXPERIMENTAL MAMMARY NEOPLASM; FEMALE; HUMAN; MASS SPECTROMETRY; MOUSE; TUMOR CELL LINE;

ANIMALS; CELL HYPOXIA; CELL LINE, TUMOR; FEMALE; HUMANS; LIPIDS; MAMMARY NEOPLASMS, EXPERIMENTAL; MICE; NEOPLASM PROTEINS; SPECTROMETRY, MASS, MATRIX-ASSISTED LASER DESORPTION-IONIZATION;

EID: 84934952339     PISSN: 00032700     EISSN: 15206882     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ac504503x     Document Type: Article

References (68)

1. Hockel, M.; Vaupel, P. J. Natl. Cancer Inst. 2001, 93, 266-276
2. Tatum, J. L.; Kelloff, G. J.; Gillies, R. J.; Arbeit, J. M.; Brown, J. M.; Chao, K. S.; Chapman, J. D.; Eckelman, W. C.; Fyles, A. W.; Giaccia, A. J.; Hill, R. P.; Koch, C. J.; Krishna, M. C.; Krohn, K. A.; Lewis, J. S.; Mason, R. P.; Melillo, G.; Padhani, A. R.; Powis, G.; Rajendran, J. G.; Reba, R.; Robinson, S. P.; Semenza, G. L.; Swartz, H. M.; Vaupel, P.; Yang, D.; Croft, B.; Hoffman, J.; Liu, G.; Stone, H.; Sullivan, D. Int. J. Radiat. Biol. 2006, 82, 699-757
3. Williams, K. J.; Cowen, R. L.; Stratford, I. J. Breast Cancer Res. 2001, 3, 328-331
4. Ravi, R.; Mookerjee, B.; Bhujwalla, Z. M.; Sutter, C. H.; Artemov, D.; Zeng, Q. W.; Dillehay, L. E.; Madan, A.; Semenza, G. L.; Bedi, A. Genes Dev. 2000, 14, 34-44
5. Semenza, G. L. Oncogene 2010, 29, 625-634
6. An, W. G.; Kanekal, M.; Simon, M. C.; Maltepe, E.; Blagosklonny, M. V.; Neckers, L. M. Nature 1998, 392, 405-408
7. Forsythe, J. A.; Jiang, B. H.; Iyer, N. V.; Agani, F.; Leung, S. W.; Koos, R. D.; Semenza, G. L. Mol. Cell. Biol. 1996, 16, 4604-4613
8. Erler, J. T.; Bennewith, K. L.; Nicolau, M.; Dornhofer, N.; Kong, C.; Le, Q. T.; Chi, J. T. A.; Jeffrey, S. S.; Giaccia, A. J. Nature 2006, 440, 1222-1226
9. Liang, Z. X.; Yoon, Y. H.; Votaw, J.; Goodman, M. M.; Williams, L.; Shim, H. Cancer Res. 2005, 65, 967-971
10. Yamashita, T.; Ohneda, K.; Nagano, M.; Miyoshi, C.; Kaneko, N.; Miwa, Y.; Yamamoto, M.; Ohneda, O.; Fujii-Kuriyama, Y. J. Biol. Chem. 2008, 283, 18926-18936
11. Krishnamachary, B.; Penet, M. F.; Nimmagadda, S.; Mironchik, Y.; Raman, V.; Solaiyappan, M.; Semenza, G. L.; Pomper, M. G.; Bhujwalla, Z. M. PLoS One 2012, 7 e44078
12. Iakovlev, V. V.; Pintilie, M.; Morrison, A.; Fyles, A. W.; Hill, R. P.; Hedley, D. W. Lab. Invest. 2007, 87, 1206-1217
13. Chi, J. T.; Wang, Z.; Nuyten, D. S. A.; Rodriguez, E. H.; Schaner, M. E.; Salim, A.; Wang, Y.; Kristensen, G. B.; Helland, A.; Borresen-Dale, A. L.; Giaccia, A.; Longaker, M. T.; Hastie, T.; Yang, G. P.; van de Vijver, M. J.; Brown, P. O. PLoS Med. 2006, 3, 395-409
14. Buffa, F. M.; Harris, A. L.; West, C. M.; Miller, C. J. Br. J. Cancer 2010, 103, 1136-1136
15. Cui, Y. Z.; Zhang, D. L.; Jia, Q.; Li, T. L.; Zhang, W. D.; Han, J. X. Cancer Invest. 2009, 27, 747-755
16. Glunde, K.; Shah, T.; Winnard, P. T., Jr.; Raman, V.; Takagi, T.; Vesuna, F.; Artemov, D.; Bhujwalla, Z. M. Cancer Res. 2008, 68, 172-180
17. Jiang, L.; Greenwood, T. R.; Artemov, D.; Raman, V.; Winnard, P. T., Jr.; Heeren, R. M.; Bhujwalla, Z. M.; Glunde, K. Neoplasia 2012, 14, 732-741
18. Jiang, L.; Greenwood, T. R.; van Hove, E. R. A.; Chughtai, K.; Raman, V.; Winnard, P. T.; Heeren, R. M. A.; Artemov, D.; Glunde, K. NMR Biomed. 2013, 26, 285-298
19. Chughtai, K.; Heeren, R. M. Chem. Rev. 2010, 110, 3237-3277
20. Calligaris, D.; Caragacianu, D.; Liu, X. H.; Norton, I.; Thompson, C. J.; Richardson, A. L.; Golshan, M.; Easterling, M. L.; Santagata, S.; Dillon, D. A.; Jolesz, F. A.; Agar, N. Y. R. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2014, 111, 15184-15189
21. Chughtai, K.; Jiang, L.; Post, H.; Winnard, P. T., Jr.; Greenwood, T. R.; Raman, V.; Bhujwalla, Z. M.; Heeren, R. M.; Glunde, K. J. Am. Soc. Mass Spectrom. 2013, 24, 711-717
22. Chughtai, K.; Jiang, L.; Greenwood, T. R.; Glunde, K.; Heeren, R. M. J. Lipid Res. 2012, 54, 333-344
23. Andersson, M.; Groseclose, M. R.; Deutch, A. Y.; Caprioli, R. M. Nat. Methods 2008, 5, 101-108
24. Chughtai, K.; Jiang, L.; Greenwood, T. R.; Klinkert, I.; Amstalden van Hove, E. R.; Heeren, R. M.; Glunde, K. Anal. Chem. 2012, 84, 1817-1823
25. Klerk, L. A.; Broersen, A.; Fletcher, I. W.; van Liere, R.; Heeren, R. M. A. Int. J. Mass Spectrom. 2007, 260, 222-236
26. Eijkel, G. B.; Kaletas, B. K.; van der Wiel, I. M.; Kros, J. M.; Luider, T. M.; Heeren, R. M. A. Surf. Interface Anal. 2009, 41, 675-685
27. Dill, A. L.; Eberlin, L. S.; Zheng, C.; Costa, A. B.; Ifa, D. R.; Cheng, L.; Masterson, T. A.; Koch, M. O.; Vitek, O.; Cooks, R. G. Anal. Bioanal. Chem. 2010, 398, 2969-2978
28. Eberlin, L. S.; Norton, I.; Dill, A. L.; Golby, A. J.; Ligon, K. L.; Santagata, S.; Cooks, R. G.; Agar, N. Y. Cancer Res. 2012, 72, 645-654
29. Thomas, A.; Patterson, N. H.; Marcinkiewicz, M. M.; Lazaris, A.; Metrakos, P.; Chaurand, P. Anal. Chem. 2013, 85, 2860-2866
30. Djidja, M. C.; Claude, E.; Snel, M. F.; Francese, S.; Scriven, P.; Carolan, V.; Clench, M. R. Anal. Bioanal. Chem. 2010, 397, 587-601
31. Trede, D.; Schiffler, S.; Becker, M.; Wirtz, S.; Steinhorst, K.; Strehlow, J.; Aichler, M.; Kobarg, J. H.; Oetjen, J.; Dyatlov, A.; Heldmann, S.; Walch, A.; Thiele, H.; Maass, P.; Alexandrov, T. Anal. Chem. 2012, 84, 6079-6087
32. Alexandrov, T. BMC Bioinf. 2012, 13 (Suppl 16) S11
33. Jones, E. A.; Deininger, S. O.; Hogendoorn, P. C.; Deelder, A. M.; McDonnell, L. A. J. Proteomics 2012, 75, 4962-4989
34. Cailleau, R.; Young, R.; Olive, M.; Reeves, W. J., Jr. J. Natl. Cancer Inst. 1974, 53, 661-674
35. Glunde, K.; Jie, C.; Bhujwalla, Z. M. Cancer Res. 2004, 64, 4270-4276
36. Wold, S.; Esbensen, K.; Geladi, P. Chemom. Intell. Lab. Syst. 1987, 2, 37-52
37. Yu, H.; Yang, H. Pattern Recognit. 2001, 34, 2067-2070
38. Groseclose, M. R.; Andersson, M.; Hardesty, W. M.; Caprioli, R. M. J. Mass Spectrom. 2007, 42, 254-262
39. Schober, Y.; Schramm, T.; Spengler, B.; Rompp, A. Rapid Commun. Mass Spectrom. 2011, 25, 2475-2483
40. Duda, R. O.; Hart, P. E.; Stork, D. G. Pattern Classification, 2 nd ed.; Wiley: New York, 2001.
41. Tanimoto, K.; Makino, Y.; Pereira, T.; Poellinger, L. EMBO J. 2000, 19, 4298-4309
42. Ozawa, K.; Kuwabara, K.; Tamatani, M.; Takatsuji, K.; Tsukamoto, Y.; Kaneda, S.; Yanagi, H.; Stern, D. M.; Eguchi, Y.; Tsujimoto, Y.; Ogawa, S.; Tohyama, M. J. Biol. Chem. 1999, 274, 6397-6404
43. Sedoris, K. C.; Thomas, S. D.; Miller, D. M. BMC Cancer 2010, 10, 157
44. Ray, R.; Miller, D. M. Mol. Cell. Biol. 1991, 11, 2154-2161
45. Botlagunta, M.; Krishnamachary, B.; Vesuna, F.; Winnard, P. T., Jr.; Bol, G. M.; Patel, A. H.; Raman, V. PLoS One 2011, 6 e17563
46. Bruand, J.; Alexandrov, T.; Sistla, S.; Wisztorski, M.; Meriaux, C.; Becker, M.; Salzet, M.; Fournier, I.; Macagno, E.; Bafna, V. J. Proteome Res. 2011, 10, 4734-4743
47. Hanselmann, M.; Roder, J.; Kothe, U.; Renard, B. Y.; Heeren, R. M.; Hamprecht, F. A. Anal. Chem. 2013, 85, 147-155
48. Hanselmann, M.; Kothe, U.; Kirchner, M.; Renard, B. Y.; Amstalden, E. R.; Glunde, K.; Heeren, R. M. A.; Hamprecht, F. A. J. Proteome Res. 2009, 8, 3558-3567
49. Shawe-Taylor, J.; Cristianini, N. Kernel Methods for Pattern Analysis; Cambridge University Press: New York, 2004.
50. Marsh, J. J.; Lebherz, H. G. Trends Biochem. Sci. 1992, 17, 110-113
51. Chung, F. Z.; Tsujibo, H.; Bhattacharyya, U.; Sharief, F. S.; Li, S. S. L. Biochem. J. 1985, 231, 537-541
52. Li, L.; Dworkowski, F. S. N.; Cook, P. F. J. Biol. Chem. 2006, 281, 25568-25576
53. Semenza, G. L. Nat. Rev. Cancer 2003, 3, 721-732
54. Tandon, A. K.; Clark, G. M.; Chamness, G. C.; Chirgwin, J. M.; Mcguire, W. L. N. Engl. J. Med. 1990, 322, 297-302
55. Heit, C.; Jackson, B. C.; McAndrews, M.; Wright, M. W.; Thompson, D. C.; Silverman, G. A.; Nebert, D. W.; Vasiliou, V. Hum. Genomics 2013, 7, 22
56. DeYoung, M. P.; Horak, P.; Sofer, A.; Sgroi, D.; Ellisen, L. W. Genes Dev. 2008, 22, 239-251
57. Sharma, V.; Dixit, D.; Koul, N.; Mehta, V. S.; Sen, E. J. Mol. Med. 2011, 89, 123-136
58. Menendez, J. A.; Lupu, R. Arch. Immunol. Ther. Exp. 2004, 52, 414-426
59. Agani, F.; Jiang, B. H. Curr. Cancer Drug Targets 2013, 13, 245-251
60. Radisky, D. Cold Spring Harbor Perspect. Biol. 2012; DOI: 10.1101/cshperspect.a013458.
61. Djidja, M. C.; Chang, J.; Hadjiprocopis, A.; Schmich, F.; Sinclair, J.; Mrsnik, M.; Schoof, E. M.; Barker, H. E.; Linding, R.; Jorgensen, C.; Erler, J. T. J. Proteome Res. 2014, 13, 2297-2313
62. van Hove, E. R. A.; Blackwell, T. R.; Klinkert, I.; Eijkel, G. B.; Heeren, R. M. A.; Glunde, K. Cancer Res. 2010, 70, 9012-9021
63. Fahy, E.; Cotter, D.; Sud, M.; Subramaniam, S. Biochim. Biophys. Acta, Mol. Cell Biol. Lipids 2011, 1811, 637-647
64. Wong, J. T.; Man, R. Y. K.; Choy, P. C. Lipids 1996, 31, 1059-1067
65. Nachas, N.; Pinson, A. FEBS Lett. 1992, 298, 301-305
66. Robey, I. F.; Lien, A. D.; Welsh, S. J.; Baggett, B. K.; Gillies, R. J. Neoplasia 2005, 7, 324-330
67. Steurer, S.; Borkowski, C.; Odinga, S.; Buchholz, M.; Koop, C.; Huland, H.; Becker, M.; Witt, M.; Trede, D.; Omidi, M.; Kraus, O.; Bahar, A. S.; Seddiqi, A. S.; Singer, J. M.; Kwiatkowski, M.; Trusch, M.; Simon, R.; Wurlitzer, M.; Minner, S.; Schlomm, T.; Sauter, G.; Schluter, H. Int. J. Cancer 2013, 133, 920-928
68. Steurer, S.; Seddiqi, A. S.; Singer, J. M.; Bahar, A. S.; Eichelberg, C.; Rink, M.; Dahlem, R.; Huland, H.; Sauter, G.; Simon, R.; Minner, S.; Burandt, E.; Stahl, P. R.; Schlomm, T.; Wurlitzer, M.; Schluter, H. Anticancer Res. 2014, 34, 2255-2261