Highly multiplex targeted proteomics assay in plasma using the Stellar mass spectrometer with adaptive RT

Význam tématu

Možnost cílené proteomiky s vysokou propustností a citlivostí je klíčová pro ověření biomarkerů v klinických studiích. Tradiční metody však narážejí na limity při měření stovek až tisíců cílů v komplexních vzorcích a vyžadují řešení pro řízení kolísání retenčního času.

Cíle a přehled studie / článku

Studie popisuje vývoj rozsáhlé multiplexované PRM metody na spektrometru Stellar s adaptivním řízením retenčního času. Cílem bylo kvantifikovat potenciální proteinové biomarkery v lidské plazmě, včetně vzorků pacientů s kolorektálním karcinomem.

Použitá instrumentace

• Termo Scientific Vanquish Neo UHPLC
• EASY-Spray ES906A HPLC kolona
• Stellar masový spektrometr
• Skyline-daily software pro plánování a kvantifikaci

Metodika

• Příprava vzorku: plazma od BioIVT, digest na platformě AccelerOme
• Standardy: PQ500 těžké peptidové směsi od Biognosys AG
• Měření: cílené MS2 a MS3 metody s 30min gradientem
• Adaptive RT scheduling s 0,65min oknem pro 804 peptidů
• Parametry MS: HCD CE 30 %, AGC target standard, dynamické injekční časy

Hlavní výsledky a diskuse

• Analyzováno >1600 peptidových prekurzorů, identifikováno 292 endogenních proteinů a 472 peptidů
• MS3 metoda zvýšila poměr signál/šum a přidala 10,3 % detekovaných proteinů
• 94 % peptidů vykázalo CV < 25 %, 90 % mělo R2 > 0,9, LOQ ~13,6 amol
• Detekováno 57 FDA schválených biomarkerů
• V plazmě pacientů s kolorektálním karcinomem bylo 29 proteinů signifikantně změněno (>2×, p < 0,05), klíčové markery CO9, A2GL a SAA2

Přínosy a praktické využití metody

Díky rychlému vývoji (3 dny) a schopnosti měřit stovky cílů v jednom běhu je metoda vhodná pro rozsáhlé klinické studie i pro průmyslovou QA/QC.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření panelu na tisíce proteinů
• Automatizace a využití umělé inteligence pro predikci a správu RT
• Aplikace v personalizované medicíně a různých diagnózách
• Integrace s DIA nebo vyššími MSn metodami pro hlubší proteomické pokrytí

Závěr

Multiplexní PRM metoda na Stellar MS s adaptivním řízením retenčního času prokázala vysokou přesnost, linearitu i citlivost a umožňuje robustní kvantifikaci biomarkerů v plazmě pro rozsáhlé klinické aplikace.

Reference

• [1] Juthamard Chantaraamporn et al. Proteomes 2020, 8(3), 26.
• [2] Bethany Geary et al. Cancers 2021, 13(10), 2443.