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Tony Purcell

莫纳什生物医学发现研究所 

免疫蛋白质组学实验室主管

对于世界闻名的澳大利亚莫纳什生物医学发现研究所来说，了解人类免疫应答的机制对他们正在进行的过敏症应对、药物超敏反应和传染病的研究至关重要。研究人员正使用蛋白质组学数据确定免疫应答的靶点，以开发抗原特异性治疗药物，并将质谱分析方法应用于前期的发现阶段以及随后的靶向分析中。

位于墨尔本莫纳什大学的生物化学与分子生物学系是澳大利亚最大的研究机构，拥有约 53 个独立的实验室，科学家和研究生人数超过 400 人。该系隶属于莫纳什生物医学发现研究所，这个研究所引领着六大研发项目的研究：癌症、心血管疾病、干细胞与发育、感染与免疫、代谢性疾病与肥胖、神经科学。免疫蛋白质组学实验室负责人 Tony Purcell 表示：“我的团队对质谱分析需求很大，而且我在研究所的职责之一就是将质谱技术应用在蛋白质组学和小分子分析研究中。我的团队在四个研究方向使用这一技术，主要用于鉴定人类疾病过程中的免疫应答靶点。”

“我们希望发现在药物出现危及生命过程中的免疫应答机制，并开发出针对类风湿性关节炎和1 型糖尿病的抗原特异性治疗药物。在免疫肿瘤学领域，我们还有多个鉴别新抗原表位的研究课题，以及使用定量蛋白质组学和肽组学方法来了解免疫应答中的关键识别规则等研究项目。跨专业的研究给我们提供了关于疾病的新视角，举例来说，我们发现自身免疫疾病可能与癌症直接相关。”

“我在莫纳什大学工作五年了，实验室建立初期购买了几台 SCIEX 仪器；最近我们又在整个体系中添置了两台 TripleTOF™ 6600 系统和一台 QTRAP^® 6500+ 系统。我们实验室的每一台设备都是全天候运行。在我们的发现阶段实验中，每台仪器每天处理多达 13 个样品，每个样品通常运行 90 分钟的纳流液相梯度。我们可以处理所有类型的样品，包括培养的细胞、组织活检标本、体液和组织。发现阶段的研究对了解疾病机理是非常重要的，这样可以确保我们检测和测量的肽都是与疾病相关的，并且是特异的。这个过程主要包括使用 TripleTOF 采集高分辨率 MS/MS，进行发现阶段的研究，转移到在 QTRAP 上进行更灵敏的靶向分析。MRM 仍然是定量分析的黄金标准，我经常在定量信息采集后触发线性离子阱，采集全扫描的 MS/MS 图谱，这种方法可以确保我们所定量化合物的可信性。QTRAP 是对低丰度肽进行定量分析来说，可以提供足够优秀的灵敏度和重现性；自从我们使用该质谱平台后，我们已将肽的检测限提高到了更高的数量级。”

“我们倾向于使用 ProteinPilot™ 软件将从头测序和标准测序相结合，这样我们可以搜索更多的翻译后修饰，如氨基酸替换，而无需进行大量计算。我们对翻译后修饰的抗原很感兴趣，因为在特定疾病环境下，某些抗原比其他抗原出现的可能性更大。我们使用软件的概率分析功能可以从搜索结果中获得相关度更高的数据。ProteinPilot 软件算法已经包括了单核苷酸多态性，这是一种非常适合免疫肿瘤学研究的算法。在寻找新的癌症抗原表位时，我们可以搜索自己的数据，无需依靠深度 RNA-seq 数据，这样我们就可以开展蛋白基因组学的工作了。”

“我们是使用SWATH^® 采集技术分析免疫活性肽的先驱者之一，并且已经发表了一篇关于对多个密切相关的人类白细胞抗原等位基因进行免疫活性肽定量分析的论文¹。SWATH 方法非常给力，要对超过 3,000 种肽进行定量分析，即便对于最好的 MRM 试验来说也非常有挑战性。我们还使用 SWATH 研究病原体相互作用，并对数据进行深入分析，以查询成分最多的响应因子或者查看病毒或抗原表达 ²。这有助于我们了解病毒妨碍早期免疫应答所使用的不少小伎俩。” 

“我作为 SCIEX 的客户已经 16 年了，与这个团队建立的良好关系使我获益良多。我曾参观过他们的实验室，也用实际样品对仪器性能进行过评估，同时也见证了很多仪器的首次发布。不同仪器在鉴定数量和数据质量方面的进步总是让我印象深刻。我们即将与 SCIEX 在 OneOmics™ 项目领域展开合作，这让我们非常激动。在当前云计算迅速发展的环境下，这个领域势必将在今后数年成为全球新的热点。”

“QTRAP^® 是目前对低丰度肽进行定量分析来说，可以提供足够优秀的灵敏度和重现性……”

1.Schittenhelm, RB et al.Human Leukocyte Antigen(HLA) B27 Allotype-Specific Binding and CandidateArthritogenic Peptides Revealed through HeuristicClustering of Data-independent Acquisition MassSpectrometry (DIA-MS) Data.Mol Cell Proteomics,2016, 15(6), 1867-1876.

2.Croft, NP et al.Simultaneous Quantification ofViral Antigen Expression Kinetics Using DataIndependent (DIA) Mass Spectrometry. Mol CellProteomics, 2015, 14(5), 1361-1372.