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FFPE样本蛋白定量分析

       FFPE样本是指利用甲醛固定-石蜡包埋(formalin-fixed paraffin-embedded, FFPE)法处理的组织样本,在常温下可稳定储存数十年,是组织病理学分析的金标准。FFPE样本数量庞大,据估计已储存了5亿个FFPE癌组织,且这个数字还在迅速增加。同时FFPE样本包含了长期、详细的临床随访信息,如临床病程、治疗反应、复发和存活情况等。随时可得的大量样本和详尽信息为研究疾病的分子机制、检测潜在的生物标志物及发现新的生物标志物等提供了宝贵的资源。

       基于FFPE样本开展差异蛋白质组学研究,可以充分利用罕见疾病或肿瘤等样本,发现与疾病诊断、分型、预后及治疗密切相关的标志物。目前已经有黑色素瘤、恶性外周神经鞘膜瘤、卵巢癌、膀胱癌、尿道癌等疾病采用FFPE样本进行了研究。

       FFPE样本蛋白质组定量分析针对FFPE样本提取全蛋白,利用DIA技术对其蛋白质组进行定性和定量分析,从而达到研究生物体内蛋白质组动态变化与机体表型改变之间关系的目的。


产品优势

  • 更低起始量:只需要1片FFPE切片;
  • 与传统DDA label-free相比,更高蛋白鉴定深度,更高重现性、重复性;
  • 样本数量不受限制,可以应用于大规模样本检测;
  • 技术领先:国内唯一参与DIA测评及建立大队列DIA标准的企业。


产品应用

  • 疾病机理、生物标志物及分子分型研究

罕见疾病

稀有癌症

跟踪多年的特定疾病变化

  • 医药研究

药物靶标筛选

药物机理


技术路线

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图 FFPE样本蛋白定量技术流程


信息分析(同蛋白DIA定量分析)


1、 卵巢癌化学敏感性介质和免疫治疗靶标筛选研究

Proteomics Identifies CT45 as a Chemosensitivity Mediator and Immunotherapy Target in Ovarian Cancer. Cell. 2018

背景:

大多数高级别浆液性卵巢癌(HGSOC)患者会对铂类化疗产生耐药性并复发,但有15%的患者在10年内为复发。为了发现长期生存的驱动因素,该研究从FFPE肿瘤样本中定量分析铂耐药和敏感的HGSOC患者蛋白质组。

实验设计:

发现阶段:25名未接受化疗的晚期HGSOC患者的FFPE肿瘤样本,采用Label-Free定量技术对其进行蛋白质组学定量分析。

验证阶段:免疫组化(3例代表性患者的肿瘤切片),组织芯片(124例晚期样本)、基于TCGA 284例RNA数据做生存曲线。在CT45和用卡铂处理的载体对照组OVCAR-5细胞上进行磷酸蛋白质组学分析。

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图 研究流程

主要结果:

1)发现患者组总体蛋白质组变化很少。而在化学药物敏感和化学药物耐药患者的比较中,发现CT45在化学药物敏感患者中表达显著差异,CT45表达高的患者与无CT45表达的患者相比,无病生存期得到延长。

2)在细胞系的磷酸化蛋白组学与蛋白互作组学分析发现CT45与DNA损伤通路的关联性,并与PP4磷酸酶复合物可直接作用。体外实验证明了CT45调控PP4活性,利用CT45的上调表达增加DNA损伤水平与对卡铂的敏感性。

3)进一步采用免疫肽段组学实验证实了源自CT45的HLA class l肽段,能够激活患者体内毒性T细胞,促进了对肿瘤细胞的吞噬。


2、  肿瘤迁移中肿瘤基质关键调控机制研究

Proteomics reveals NNMT as a master metabolic regulator of cancer-associated fibroblasts. Nature. 2019

背景:

大多数高级别浆液性卵巢癌(HGSOC)患者会对铂类化疗产生耐药性并复发,随着对卵巢癌研究的日益加深,研究者逐渐将卵巢癌转移成因的研究目光转移到卵巢癌及其附近基质微环境的关系上。

实验设计:

发现阶段:对11例HGSC患者的浆液性输卵管原位肿瘤、侵袭性输卵管病变、浸润性卵巢病变和网膜转移四种部位,每个部位均对肿瘤和基质区进行显微切割。

验证阶段:免疫组化(IHC)实验证明了NNMT在HGSC患者的转移瘤基质中高度表达、基因沉默及敲除、构建HGSC转移模型。

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图 研究流程

主要结果:

1)比较肿瘤与基质蛋白水平,发现了大量已知的HGSC蛋白标志物,如PAX8, MSLN, MUC16等;同时,比较原发性肿瘤与转移瘤组织蛋白质组学数据,在转移瘤组织中发现一个已报道的网膜转移标志物FABP4;随后比较原发瘤基质与转移瘤基质的蛋白表达水平,其中显著上下调的蛋白分别有21与41种,且大部分如FAP,LOX,TNC以及VCAN等与TCGA数据库中的相关信息一致。

2)通过RNAi抑制NNMT表达后应用RNA-seq实验发现了CAF中大量基因的表达水平发生了改变。

3)进一步分析了肿瘤基质细胞中组蛋白甲基化修饰的情况,发现敲除NNMT能够增强部分组蛋白位点的甲基化修饰水平。

4)构建HGSC转移模型,将过表达NNMT的成纤维细胞的培养基对小鼠卵巢癌细胞ID8进行处理后注射到小鼠体内,发现NNMT过表达的组别相较于对照组有显著的肿瘤网膜转移表型。而如果用NNMT抑制剂治疗后,能够降低卵巢癌的增殖与转移,且在分子层面能够明显看到组蛋白修饰位点H3K4以及H3K27甲基化水平发生变化。同时,研究还比较了患者肿瘤基质组织中NNMT表达水平,发现基质NNMT表达水平低的患者相较于基质中NNMT表达水平高的患者有更好的存活率。


同蛋白DIA定量分析


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Q1:长期保存的病理蜡块或者病理切片能用来分析吗?

A1:建议最好使用一年以内的病理蜡块或者病理切片;时间过长的样本,建议先送部分几例进行预实验,以便对样本进行评估。


Q2:冰冻标本和石蜡标本结果有多大差异?

A2:石蜡样本相对于液氮保存/冻存样本,蛋白降解的可能性更大。但冰冻标本和石蜡标本具体结果差别有多大,还要看石蜡标本保存的情况。


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