样本采集与制备
获取高质量的人体组织和肿瘤样本，用于蛋白质组分析。
从尸体捐献者、健康志愿者、流产胎儿和癌症患者中收集样本，采用FFPE和新鲜冷冻样本，通过标准化协议进行样本制备。
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蛋白质组在人体和癌症中的空间分布
Spatial distribution of the proteome in the human body and in cancers
实验完整度
高包含多层级验证：大规模DIA质谱样本分析、PRM靶向验证、外部数据库交叉验证、药物靶点关联分析，数据质量控制和统计模型完整。
主要模型
人体组织样本 癌及癌旁组织样本 胎儿组织样本
重点核对
样本类型：58种健康成人组织、25种肿瘤及其配对非肿瘤组织、22种胎儿组织 样本量：2856个样本，每个癌种约40例患者 数据采集：diaPASEF模式，DIA-NN处理，FDR<0.1% 差异表达统计：线性混合模型，Hedges' g ≥ 0.5，BH调整P<0.05
摘要
详细、空间分辨的人类蛋白质组定量图谱对于深入理解人类生物学和疾病至关重要。我们通过数据非依赖采集质谱分析了2856个样本中超过13000种蛋白质，呈现了全面的人类蛋白质组图谱。该数据集涵盖58种主要组织类型、251种特定组织亚型和25种不同的癌。这一资源能够描绘跨组织类型和生理状态（包括胎儿、肿瘤、癌旁非肿瘤和健康成人组织）的空间分辨蛋白质组轨迹，从而为发育过程和肿瘤发生提供见解。此外，跨不同组织类型和状态的定量蛋白质组比较有助于提示器官特异性毒性、识别可重用的抗癌药物候选物以及确定癌症治疗靶点的优先级。本研究建立了一个定量资源，用于导航人体和常见癌症中的蛋白质组。
实验结论
提炼研究问题、关键发现与证据，快速把握文章的核心贡献。
- 研究问题
- 如何构建人体在健康、发育和癌症状态下的空间分辨蛋白质组图谱，并利用其识别治疗靶点和潜在药物？
- 核心机制
- 肿瘤发生涉及RNA剪接下降和体液免疫应答上调，且不同组织在发育和肿瘤中呈现特定的蛋白质表达轨迹。
- 主要证据
- 基于2856个样本的DIA质谱分析，结合t-SNE、轨迹分析和差异表达分析，鉴定出8个共表达模块及8940个差异表达蛋白；通过PRM验证了部分蛋白。
- 研究意义
- 提供人体蛋白质组数据资源，有助于理解肿瘤发生机制，辅助癌症药物靶点发现和药物再利用。
研究路径
按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。
DIA质谱数据采集
获得高覆盖、定量的蛋白质组数据。
使用Bruker timsTOF Pro质谱仪，采用DDA和diaPASEF模式进行数据采集。
数据分析和质量控制
确保蛋白质定量的准确性和可重复性。
使用DIA-NN进行DIA数据处理，基于联合诱饵库评估FDR，并进行质量控制。
组织特异性分析
鉴定组织特异性和富集蛋白。
对正常组织样本进行差异表达分析，分类组织富集蛋白，并比较与HPA等数据的一致性。
泛癌差异表达分析
鉴定肿瘤中差异表达蛋白及其特异性。
对配对肿瘤和非肿瘤样本进行线性混合模型分析，获得差异表达蛋白，并检测肿瘤特异性和普遍上调蛋白。
药物靶点和再利用分析
识别潜在药物靶点和可重用的药物。
将差异表达蛋白映射到DrugBank、临床数据库和ProCan-DepMapSanger数据，评估药物敏感性。
研究方法
按研究目的归类文中使用的方法，便于定位所需技术。
产品清单
| 实验环节 | 名称 | 品牌 | 货号 |
|---|---|---|---|
| 质谱分析 | timsTOF Pro质谱仪 | Bruker | -- |
| 样本制备 | 压力循环仪NEP2320-Enhanced | Pressure BioSciences | -- |
| LysC酶 | Hualishi Tech | -- | |
| 胰蛋白酶 | Hualishi Tech | -- | |
| C18离心柱 | The Nest Group | -- | |
| 样本分级 | UltiMate 3000 RSLCnano系统 | Thermo Fisher Scientific | -- |
| 样本制备 | High-Select Top14高丰度蛋白去除树脂 | Thermo Fisher Scientific | A36371 |
| Pierce蛋白质浓缩器PES | Thermo Fisher Scientific | 88512 | |
| 质谱分析 | nanoElute超高效液相色谱 | Bruker Daltonics | -- |
| 组织学 | HistoCore AUTOCUT切片机 | Leica Biosystems | -- |
| HistoCore SPECTRA染色工作站 | Leica Biosystems | -- | |
| Zeiss Axio Observer 3显微镜 | Zeiss | -- | |
| 血液处理 | 1×红细胞裂解液 | Invitrogen | 00-4333 |
关键环节
汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。
| 环节 | 核对要点 |
|---|---|
| 样本采集 | 尸检样本死后间隔<10小时；癌和癌旁配对；胎儿样本来源 阅读提示：Methods: Collection of tissue samples |
| 样本制备 | FFPE样本用量约1 mg；PCT裂解条件；酶解比例 阅读提示：Methods: Sample preparation for LC–MS |
| 质谱分析 | DIA窗口数量、梯度时间、流速、FDR阈值 阅读提示：Methods: LC–MS/MS analysis |
| 数据分析 | DIA-NN参数、过滤标准、归一化和缺失值填补 阅读提示：Methods: Analysis of DIA data by DIA-NN, Quality control and preprocessing |
| 差异表达分析 | 线性混合模型、covariates、效应量阈值 阅读提示：Methods: Differential expression analysis |