临床多种样本类型一网打尽，DIA定量蛋白质组学助力精准医学研究
人类基因组计划开启了全球生物技术时代，而随着质谱技术的革新，蛋白质组学进一步推动了精准医学的发展。精准医学的本质是通过基因组、蛋白质组等组学研究和医学前沿技术，对大样本人群与特定疾病类型进行生物标志物的分析与鉴定、验证与应用，从而精确寻找到疾病的原因和治疗的靶点，并对疾病不同状态和过程进行分子分型和机制研究，最终实现对疾病和特定患者进行个性化精准治疗的目的，提高疾病诊治与预防的效益。
血液、外泌体、FFPE、尿液等是疾病研究常用的样本类型，富含丰富的生物学信息，为生物标志物发现、分子分型、疾病机制研究等提供了巨大的资源，通过比较不同群体不同状态下样本中的蛋白质组成差异，实现对疾病系统性研究，从而对疾病开展精准治疗。
数据非依赖采集（DIA）蛋白质组学技术几乎适用于所有样本类型，可以无偏向采集样本中所有信息，为实现蛋白质组分析的高覆盖度、高准确性和样本的深度分析带来了更优秀的解决方案。下面随科技君一起来看DIA定量蛋白质组在临床不同类型样本研究方面的应用案例，希望对临床科研工作者研究思路的开拓有所帮助。
案例分析1
非侵入性蛋白质组生物标志物用于酒精性相关肝病的诊断
Noninvasive proteomic biomarkers for alcohol-related liver disease. Nat Med. 2022（IF=53.4）
样本类型：血浆、组织
酒精相关性肝病（ALD）是世界范围内肝脏相关死亡的主要原因，但对该疾病的三个关键病理特征（纤维化、炎症和脂肪变性）的了解仍不完整。本研究设置了三个样本队列：ALD患者筛选队列（GALA–ALD，n=459，其中79例为组织-血浆配对患者）；健康对照队列（GALA–HP，n=137）；ALD筛查验证队列（GALA–ALD，n=63）。通过DIA定量蛋白质组检测方法对GALA-ALD队列中459例ALD患者的血浆样本和79份肝组织分别进行蛋白质组学分析，并结合血浆蛋白质组学数据和机器学习，构建了用于检测早期纤维化（F2）、炎症（I2）和脂肪变性（S0）的预测模型。最后在独立的验证队列得到了证实。最后，结合随访数据进一步证明了模型对于肝脏相关事件和全因死亡率的预后性能高。
本研究证实了先前的发现，并提供了在ALD中具有诊断、预后和治疗价值的潜在蛋白靶点，为临床诊断和精准医疗提供可靠依据。
图1 蛋白质组实验流程
案例分析2
补体和MAPK激活与SARS-CoV-2相关炎症性心肌病的关联研究
Association of Complement and MAPK Activation With SARS-CoV-2–Associated Myocardial Inflammation. JAMA Cardiol. 2022 (IF=14.7)
样本类型：FFPE
炎症性心肌病是指心肌炎伴有心功能不全，狭义的心肌炎通常是指由病毒、细菌、支原体或者是真菌所引起的感染性心肌炎症。近期发现SARS-CoV-2感染的患者也伴有炎症性心肌病，但是其具体的分子特征仍未知。本研究对4组疑似心肌炎患者进行队列检查：1组5例SARS-CoV-2感染，2组4例病毒相关性心肌炎，3组5例免疫介导性心肌炎，第4组无炎症对照组。通过4D-DIA蛋白质组学技术和转录组学技术分析不同组的FFPE样本，评估与SARS-CoV-2感染相关的心脏炎症的生物学途径。
图2 MAPK通路相关蛋白聚类热图
案例分析3
蛋白质组学分析发现Fas遗传可通过激活血小板功能改善血友病（华大客户）
Proteomic analysis of MSC-derived apoptotic vesicles identifies Fas inheritance to ameliorate haemophilia a via activating platelet functions. J Extracell Vesicles. 2022（IF=17.3）
样本类型：凋亡囊泡、外泌体
凋亡囊泡（apoVs）是凋亡细胞衍生的纳米囊泡，在多种病理生理环境中起着至关重要的作用。然而，它们的详细特征、特定的表面标记和生物学特性还没有完全被阐明。对人骨髓间充质干细胞（hBMSCs）、人脂肪间充质干细胞（hASCs）和小鼠骨髓间充质干细胞（mBMSCs）三种不同类型来源的apoVs和外泌体进行DIA定量蛋白质组分析，使用MRM蛋白质组结合western blotting进行验证。确定了apoVs与外泌体在功能蛋白负载和表面标记方面的差异，并鉴定了13种特异性富集在apoVs中的特定生物标记物，并通过以前未知的Fas/FasL连锁机制证明apoVs在治疗血友病小鼠中的有效性。
图3 apoVs与外泌体的蛋白质组学特征比较
案例分析4
尿液DIA定量蛋白质组助力急性肾损伤早期诊断（华大客户）
Urinary proteome analysis of acute kidney injury in post-cardiac surgery patients using enrichment materials with high-resolution mass spectrometry. Front Bioeng Biotechnol. 2022 (IF=6.0)
样本类型：尿液
心脏手术相关急性肾损伤（cardiac surgery-associated acute kidney injury, CSA-AKI）在重症监护病房患者中发生率较高，已成为危重症患者的常见并发症。本研究旨在探讨尿蛋白组变化与CSA-AKI之间的潜在相关性。使用纳米液相色谱结合质谱（MS）对收集的6例CSA-AKI患者的术前和术后尿液样本进行DIA定量蛋白质组检测，筛选出CSA-AKI患者的尿差异表达蛋白（differential expressed proteins, DEPs），并进行生物信息学分析。这项工作为尿蛋白质组生物标志物的鉴定提供了有价值的信息，为进一步研究AKI早期诊断提供了必要的支持。
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基于LCM和DIA的空间蛋白质组可提供从样本到数据全流程服务，基于timsTOF Pro的4D蛋白质组分析，在鉴定深度、定量稳定性和准确性方面均表现优异；
宏蛋白质组项目经验丰富，包含粪便、水体、藻类、大曲、酒醅、发酵液、土壤等多种样本类型，自主/参与发表多篇宏蛋白质组相关研究文章。
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