单细胞和空间蛋白质组技术驱动精准医疗

2023-10-21 20:47:10, 分析测试百科网布鲁克（北京）科技有限公司-质谱仪器

2023年9月24日成都——为促进蛋白质组学的研究和学科发展，增进国际间合作交流，由中国生物化学与分子生物学会蛋白质组学专业委员会（CNHUPO）主办的第十二届中国蛋白质组学大会在四川成都隆重召开。本次大会的主题是“人体蛋白质组的导航者（π-HuB项目）：通往智慧医学之路”。大会聚焦蛋白质组学的最新进展，超过十多位院士、1700名国内外专业学者及45家厂商参与本次盛会。

图：CNHUPO 2023 大会现场

CNHUPO大会期间，布鲁克联合景杰生物共同举办了“单细胞和空间蛋白质组技术与精准医疗卫星会”。此次会议邀请了澳大利亚莫纳什生物医学发现研究所教授 Anthony Purcell，景杰生物市场总监翁叶靖博士以及布鲁克生命科学质谱中国区蛋白质组学应用主管杜潇贤等嘉宾，围绕单细胞蛋白质组学应用领域的深入研究做出精彩的演讲，几位嘉宾的专业分享获得了现场参会的广大学者朋友们的热情提问与点赞。

图：CNHUPO午餐会现场：澳大利亚莫纳什生物医学发现研究所教授 Anthony Purcell 进行报告，题为《Throughput without compromise in immunopeptidomics using timsTOF technology combined with EvoSep One（使用timsTOF技术与Evosep结合，无损检测免疫肽组学）》

Anthony Purcell教授表示，免疫肽组学是指使用质谱研究主要组织相容性复合物（MHC）I类和II类分子所呈现的免疫肽的组成和动力学的科学，它可以大规模、深入识别和量化所呈现的HLA免疫肽组，是快速推进癌症免疫疗法的重要方法。这些抗原肽来自于细胞内和细胞外蛋白的降解，生成了高度复杂的肽配体库，包括与病原体、组织特异性和癌症特异性抗原相关的肽。在人类中，人类白细胞抗原（HLA）I类和II类分子对于免疫肽组学分析尤为重要。这些分子由多个基因编码，构成了个体之间成千上万不同的组成。由于免疫肽组是高度个体化的，几乎不可能进行准确的预测，因此使用质谱分析来测量免疫肽组的复杂性和多样性是必要的。对此，Anthony教授团队利用高通量的Evosep平台与布鲁克timsTOF Pro 2相结合，用于在各种组织和细胞系中进行免疫肽组学的分析。能够在保持数据质量和深度的同时，极大地降低样品残留，提升仪器有效使用时间，从而显著提升通量。在过去的3个月，平均每月分析了超过400个免疫肽组学样本，这为临床免疫肽组学应用提供了解决方案。

图：CNHUPO午餐会：景杰生物市场总监翁叶靖博士进行报告，题为《极致入微 | 超灵敏蛋白质组学在精准医学中的应用》

翁叶靖博士强调了单细胞分析的重要性以及景杰的超灵敏蛋白质组学技术如何帮助研究人员理解精细组织中蛋白质的功能。景杰生物推出了基于微流控的单细胞分选和前处理体系，其具有全自动化、无损处理、双包率低、超高通量等特点，数据结果具有很好的稳定性和一致性，并可同时处理超过100个细胞，单细胞平均深度超过2000个蛋白。景杰生物的空间蛋白组技术平台，基于组织切片、组织染色、LCM切割以及timsTOF HT质谱平台，能在0.01mm²×10μm的常规组织样本（约50~100个细胞）中，平均检测大于4000个蛋白，可高精度高深度高重复性地呈现空间微尺度分子景观。景杰生物单细胞和空间蛋白质组学技术的发展，极大的推动了人们在解析组织微环境、生物标记物开发、疾病诊断与预后等精准医疗领域更深的研究维度。

图：CNHUPO午餐会：布鲁克生命科学质谱中国区蛋白质组学应用主管杜潇贤进行报告，题为《见所未见 | 布鲁克最新 timsTOF Ultra 带您探索蛋白质组学微观宇宙》

杜潇贤主管报告了timsTOF Ultra在微量样本分析中的应用。该平台采用最新涡流设计的电喷雾离子源（CaptiveSpray Ultra )、第4代TIMS（捕集离子淌度）XR淌度池和14位数模转换器。timsTOF Ultra可以在125pg k562进样量的单细胞水平上鉴定超过55000条肽段，对应超过5500种蛋白质（FDR<1%），低于1ng蛋白进样量的突破性灵敏度和定量性能为蛋白质组学研究建立了一个新标准。Bruker ProteoScape^®是布鲁克推出的基于GPU的综合蛋白质组学软件，以CCS为中心进行信息学优化，现在自带BPS Novor模块，用于免疫肽组学的从头测序，能全方位助力数据分析。

随后杜潇贤主管还介绍了布鲁克的可复制单细胞蛋白质组学解决方案，布鲁克公司在第一代“真”单细胞蛋白质组学质谱timsTOF SCP上积累的宝贵经验和技术，在第二代timsTOF Ultra上得到了完全释放。布鲁克上海demo中心通过CellenOne对293T细胞进行分选，获取单细胞，采用dia-PASEF^®方法进行数据采集，15min分析时长，单个293T细胞蛋白鉴定量突破4000大关；而且1个293T细胞两次重复所鉴定的蛋白质强度相关系数>0.95，显示出低至1个细胞的进样量也能得到高重复性。timsTOF Ultra在探索单细胞样本的同时也可以兼顾高通量分析，仅15ng的HeLa细胞消化液进样量，8min分析时长，就可以鉴定到超过8300个蛋白质, 同时兼顾超高灵敏度与高通量分析，将推动空间蛋白质组学发展。

演讲总结了timsTOF Ultra平台的主要特点，包括高灵敏度、高通量、超快扫描速度以及适应不同样本类型的能力。突出了布鲁克在蛋白质组学领域的技术创新和在微量样本分析中的应用前景。

此外，在CNHUPO会展区域，布鲁克展台带来了4D-多组学研究方案、空间多组学一体化方案和4D-蛋白质组学生态系统，为参会人员全方位展示了布鲁克在单细胞和空间蛋白质组学上的最新产品和解决方案，致力于打造从样本制备、色谱分离到质谱分析和数据处理的全方案的一站式蛋白质组学解决方案。