血液蛋白質(zhì)組是最復(fù)雜的人類蛋白質(zhì)組，具有極高的臨床轉(zhuǎn)化價(jià)值。但血液中低豐度蛋白的檢測是一大挑戰(zhàn)。前不久，國家計(jì)量院利用肝癌的血清樣本對比了Top14高豐度蛋白去除試劑盒和青蓮百奧低豐度蛋白富集試劑盒（DMB）去除血清蛋白質(zhì)組高豐度的效果，發(fā)現(xiàn)青蓮百奧DMB試劑盒在血液低豐度蛋白富集方面具有更好的表現(xiàn)。那么在質(zhì)譜檢測環(huán)節(jié)，哪些質(zhì)譜儀更適用于血液樣本呢？

2024年1月，PrognomiQ的研究人員在《Journal of Proteome Research》發(fā)表了評估timsTOF HT和timsTOF Pro 2質(zhì)譜儀在血漿蛋白質(zhì)組檢測中表現(xiàn)的研究成果，證明timsTOF HT更適合血漿蛋白質(zhì)組的研究。

研究人員利用血漿原樣（Neat）以及結(jié)合不同納米顆粒處理樣本評估了timsTOF HT和timsTOF Pro 2質(zhì)譜儀的定性和定量性能，與timsTOF Pro 2相比，timsTOF HT鑒定的血漿總肽段母離子增加了76%，可定量血漿肽段母離子（CV < 20%）增加了2倍。臨床血漿樣本探索隊(duì)列中，timsTOF HT鑒定的可定量的母離子數(shù)量增加了52%。充分證明timsTOF HT更適合血漿蛋白質(zhì)組的研究。

結(jié)果速遞

一、timsTOF HT定性性能優(yōu)于timsTOF Pro 2

為了評估timsTOF HT與timsTOF Pro 2的定性能力，研究人員統(tǒng)計(jì)了血漿樣本不同肽段載樣量(100ng-1200 ng)及不同梯度下（每天100個(gè)樣本[100 SPD]，60 SPD和30 SPD）鑒定的肽段母離子的總數(shù)。3個(gè)不同梯度下，timsTOF HT比timsTOF Pro 2鑒定出更多的肽段母離子（圖1A）。與Pro 2相比，Neat組中HT鑒定的肽段母離子數(shù)量增長幅度最大為76%（100 SPD，1200 ng）；處理組中HT鑒定的肽段母離子數(shù)量增長幅度最大為46%（100 SPD，1200 ng）。

圖1：timsTOF HT的定性能力超過timsTOF Pro 2

二、timsTOF HT具有更寬的動態(tài)范圍

作者進(jìn)一步研究HT和Pro 2的定量差異。在較高的肽段載樣量下，timsTOF HT捕獲峰面積增加，具有更好的定量準(zhǔn)確性（圖2A）。隨機(jī)選擇一個(gè)碎片離子發(fā)現(xiàn)Pro 2比HT測量的MS2峰強(qiáng)度更低（圖2B）。比較所有碎片離子的峰面積表明，HT在100-1200ng之間具有更優(yōu)越的靈敏度和響應(yīng)度。總的來說，HT采用TIMS-XR使其具有更寬的動態(tài)范圍（圖2C），意味著它適合檢測蛋白豐度分布差異大的樣本，例如含有高豐度蛋白的血液、腦脊液等體液樣本。

圖2：timsTOF HT具有更寬的動態(tài)范圍

三、timsTOF HT具有更高的重現(xiàn)性

接下來，作者研究了HT相對于Pro 2增加的肽段母離子定量的重現(xiàn)性如何。利用5種血液原始樣本和不同的納米顆粒處理樣本（NP1?5），其中timsTOF HT檢測納米顆粒處理樣本NP2組（100 SPD，900ng）的可重復(fù)定量的肽段母離子相比Pro2增加了81%（圖3A-B）。因此證明，HT比Pro2上表現(xiàn)出更高的重現(xiàn)性。

圖3：timsTOF HT比timsTOF Pro 2具有更高的重現(xiàn)性

四、timsTOF HT提高了血漿生物標(biāo)志物檢測的深度及可重復(fù)性

最后，研究人員使用20例晚期肺癌和20例對照血漿樣本來評估兩種質(zhì)譜發(fā)現(xiàn)血漿蛋白生物標(biāo)志物的潛力。與Pro 2相比，HT檢測到的肺癌組和對照組之間的肽段母離子總數(shù)和具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的肽段母離子數(shù)均有所增加。此外，HT檢測到的肺癌組和對照組之間蛋白差異更高（圖4A）。對所有組聯(lián)合分析顯示，與Pro 2相比，HT鑒定出的肽段母離子總數(shù)增加了48%，具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的母離子數(shù)量增加了52%，表明與 Pro 2相比，HT蛋白質(zhì)組學(xué)檢測深度顯著提高。

圖4：timsTOF HT提高了血漿生物標(biāo)志物檢測的深度及可重復(fù)性

研究結(jié)論

timsTOF HT先進(jìn)技術(shù)為血漿蛋白質(zhì)組學(xué)分析提供了優(yōu)勢，包括更高的靈敏度和數(shù)據(jù)采集速度，增加了蛋白質(zhì)組的覆蓋率和重復(fù)性，擴(kuò)大了進(jìn)一步研究潛在生物標(biāo)志物候選池。尤其是在大規(guī)模發(fā)現(xiàn)隊(duì)列中低濃度肽段母離子可重復(fù)定量，可以提供更可靠的對其作為診斷或預(yù)后指標(biāo)潛力的評估，最終提高后續(xù)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)的成功率，并將其轉(zhuǎn)化為功能臨床試驗(yàn)。