基於高通量技術的分子篩選極大便利了人類對於基因變化的研究，加速了我們對於生理病理機制的探索。但高通量技術的準確性無法達到100%，因此通過高通量篩選手段分析的差異基因其真實的變化情況依然要進行驗證，如DNA和mRNA可通過qPRC進行驗證，而最常見的蛋白驗證手段是WB或者ELISA。這些低通量技術，針對性強、準確性高，但其通量小，效率低，對於有較多差異分子需要驗證的研究者來說是個負擔，尤其是用WB或ELISA驗證差異蛋白。
PRM（Parallel Reaction Monitoring）作為一種基於質譜的靶向蛋白檢測技術，可一次性實行對幾十個目標蛋白的定量檢測，極大地提高了目標蛋白驗證效率。不管是用於揭示生理病理條件下的蛋白特徵還是用於挖掘關鍵分子，蛋白質組學+PRM驗證都是非常高效的技術手段。
吉凱基因提供PRM及基於4D質譜儀的PRM檢測，助力科研工作者更好地進行蛋白相關研究。本文，我們帶您了解文獻里蛋白質組學+PRM思路的應用及單獨PRM的應用，希望幫您更好地理解這項技術。
一、PRM：聯合蛋白質組學，篩選潛在生物標誌物
文獻一
蛋白質組學篩選區分惡性前和惡性胰腺癌囊性病變的生物標誌物
Highly Accurate Identification of Cystic Precursor Lesions of Pancreatic Cancer Through Targeted Mass Spectrometry: A Phase IIc Diagnostic Study
期刊：Journal of Clinical Oncology
影響因子：44.544 PMID:29166170
胰腺囊性病變是影像學上常見的一種偶爾發現，但多達一半的可能是胰腺癌的前兆。因此，準確地診斷是患者治療的關鍵。目前可用的診斷方法不能可靠地識別癌前和惡性胰腺囊性病變。因此，本研究的主要目的是在多個隊列中利用定量蛋白質組學發現識別和區分癌前胰腺囊性病變(PCL)與顯著高級別發育異常(HGD)/癌症和囊性腫瘤的標誌物。最終通過靶向蛋白的PRM檢測找到了相關的蛋白標誌物：粘蛋白-5AC和粘蛋白-2構成的組合在驗證隊列中區分惡性前/惡性病變和良性病變的準確率為97%，顯著高於傳統的癌胚抗原和細胞學檢查的結果。粘蛋白-5AC和前列腺幹細胞抗原（PSCA）聯合識別高級別發育異常/癌症的準確率為96%。該研究將有助於及時進行癌症診斷並及早地進行疾病的干預或預防。
文獻二
DIA蛋白質組學+PRM鑒定晚期肺癌化療響應的生物標誌物
Identification of serum biomarkers to predict pemetrexed/platinum chemotherapy efficacy for advanced lung adenocarcinoma patients by data-independent acquisition (DIA) mass spectrometry analysis with parallel reaction monitoring (PRM) verification
期刊：Translational Lung Cancer Research
影響因子：6.496 PMID: 33718037
培美曲塞/鉑類化療是肺腺癌患者的標準化療方案，但療效差異很大。為了發現新的血清生物標誌物來預測培美曲塞/鉑類化療的療效，作者對20例接受培美曲塞/鉑類化療的晚期肺腺癌患者的血清樣本進行了DIA蛋白質組學檢測。化療響應良好組（PR）與化療響應差（PD）組相比共得到23個差異蛋白，其中7個蛋白對於治療響應預測的ROC AUC值高於0.8。為了進一步驗證DIA蛋白質組學結果，作者使用RPM在這20名患者的研究隊列和一個新的、包含22名晚期肺腺癌患者(16名PR和6名PD)的隊列中檢測了16個候選血清生物標誌物。PRM驗證與DIA蛋白質組學表現出較好的一致性，10種差異蛋白質顯示出類似的上調或下調。總體，研究者通過DIA蛋白質組學和PRM驗證找到了潛在的、能較好反應晚期肺腺癌治療響應的蛋白標誌物。
二、PRM：聯合蛋白質組學，進行簡單的機制研究
文獻一
蛋白質組學+磷酸化蛋白質組學揭示新發強直性脊柱炎患者中異常的免疫調節
Global Proteomic Analyses Reveals Abnormal Immune Regulation in
Patients With New Onset Ankylosing Spondylitis
期刊：frontiers in Immunology
影響因子：7.561 PMID: 35371008
強直性脊柱炎(AS)是一種慢性炎症性疾病，具有較高的發病率和死亡率。本文，研究者對新發AS患者和健康人的外周血單個核細胞（PBMC）的蛋白質組學和磷酸化蛋白質組學進行檢測，並通過生信分析揭示了強直性脊柱炎患者存在的免疫調節的異常。隨後，研究者對免疫調節相關差異變化蛋白（共19個）進行了PRM驗證，驗證結果與蛋白質組學結果高度一致，再次確認了免疫調節相關功能的異常。這些蛋白或可作為AS診斷的候選標誌物和新的治療靶點。
文獻二
蛋白質組學揭示骨肉瘤細胞對IL-6干預洛鉑處理的響應
Protein and Signaling Pathway Responses to rhIL-6 Intervention Before Lobaplatin Treatment in Osteosarcoma Cells
期刊：Frontiers in Oncology
影響因子：6.244 PMID:33791202
洛鉑（lobaplatin）是第三代鉑類抗腫瘤藥物，廣泛用於骨肉瘤切除前後的治療。然而，洛鉑耐葯將引起治療失敗。研究者發現骨肉瘤細胞在用外源性白細胞介素-6（IL-6）處理後對洛鉑變得不敏感，研究者應用蛋白質組學闡明這其中的潛在機制。
研究者對對照組、洛鉑治療組、重組人白細胞介素-6（rhIL6）和洛鉑治療組的骨肉瘤細胞進行了蛋白質組學檢測，並通過PRM驗證了31個差異蛋白，其中G3BP1、hFXR1p和FUBP顯著差異表達。免疫組織染色和免疫熒光染色結果也顯示這三個蛋白在洛鉑耐葯骨肉瘤患者標本中高表達，而在洛鉑敏感骨肉瘤患者標本中呈陰性或弱表達。敲除FUBP1顯示，在FUBP1沉默的細胞中，洛鉑的IC50值顯著降低，表明FUBP1缺失可增加骨肉瘤細胞對洛鉑的敏感性。該結果揭示了FUBP1在骨肉瘤藥物敏感性中的作用以及通過沉默FUBP1增加骨肉瘤洛鉑敏感性的潛在治療價值。
三、PRM：WB/PCR的互補技術，一次驗證更多蛋白質
文獻一
KIF5A依賴的軸突轉運缺陷干擾三甲基氯化錫（TMT）誘導的神經毒性
KIF5A-dependent axonal transport deficiency disrupts autophagic flux in trimethyltin chloride-induced neurotoxicity
期刊：Autophagy
影響因子：16.016 PMID:32160081
三甲基氯化錫(TMT)作為殺菌劑和塑料穩定劑廣泛應用於工農業領域，並被普遍認為具有較強的神經毒性，特別是在大腦海馬體中。然而，TMT誘導神經毒性的機制尚不清楚。本文，研究者使用蛋白質組學和生信分析，揭示了巨自噬/自噬-溶酶體機制在TMT誘導的神經毒性中的重要作用。TMT通過抑制溶酶體功能，如抑制溶酶體蛋白水解，改變溶酶體pH值，顯著損害了自噬通量，從而導致自噬清除缺陷，進而導致神經細胞死亡。在機制上，IPA分析確定了一個下調的分子——KIF5A，是TMT誘導的受損的自噬通量的關鍵靶點。TMT降低了KIF5A蛋白的表達，破壞了KIF5A與溶酶體之間的相互作用，並損害了溶酶體軸突轉運。研究者的結果證明，在TMT誘導的神經毒性中，KIF5A依賴的軸突轉運缺陷通過干擾溶酶體功能而導致自噬通量損傷，調控KIF5A可能是一種對抗TMT誘導的神經毒性的治療方法。
本文中，在研究KIF5A逆轉TMT毒性的作用中，研究者使用PRM靶向檢測了TMT處理的KIF5A過表達細胞中與自噬相關的蛋白的表達，並通過比較發現KIF5A逆轉了TMT處理造成的蛋白變化。
文獻二
WDR45通過調控內質網穩態和神經元死亡參與神經退行性病變
WDR45 contributes to neurodegeneration through regulation of ER homeostasis and neuronal death
期刊：Autophagy
影響因子：16.016 PMID:31204559
β螺旋槳蛋白相關神經退行性疾病（BPAN）是一類腦組織鐵沉積相關的神經退行性疾病。表現為兒童期的運動和認知功能發育遲緩、智力殘疾，並一直延續到成年。外顯子測序發現了WDR45突變，但WDR45喪失如何導致BPAN的神經變性的機制仍不清楚。本研究利用CRISPR-Cas9技術構建了WDR45敲除小鼠，以期在該模型基礎上研究WDR45基因的致病機理。
為了驗證WDR45敲除是否成功，研究者分別用mRNA qRT-PCR和WB檢測WDR45的mRNA和蛋白在實驗組中的表達缺失。qRT-PCR明確了WDR45的顯著缺失，但商業化的抗體無法在對照組和實驗組檢測到WDR45蛋白的表達，於是研究者利用PRM技術靶向檢測了WDR45。PRM結果顯示在實驗組中，WDR45的兩條特異性肽段都顯著缺失，明確了WDR45蛋白的缺失。綜合mRNA qRT-PCR和蛋白的PRM靶向檢測證明了研究者對WDR45敲除的成功。因此，PRM是很好的進行靶向蛋白質檢測的技術，研究者可以根據實驗的具體情況靈活選擇蛋白檢測或者驗證的技術。
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吉凱基因憑藉多年在靶標篩選及驗證服務領域的技術積累，建立的標準化 、工程化 、系統化的GRP平台，為中國研究型醫生提供科研服務，加快科研成果轉化。其中，多組學平台包含蛋白質組學平台和高通量測序平台：
·蛋白質組學平台擁有多台timsTOF Pro、Exploris 480高精度質譜儀，專業領先的Spectronaut Plusar、Mascot等分析軟體，提供專業的4D、DIA、TMT、PRM、磷酸化修飾組、olink蛋白質組等檢測服務，強大的機器學習演算法、IPA分析、蛋白基因組分析服務，系統的生物標誌物、分子分型、藥物靶點、基因功能研究等解決方案，真正讓廣大研究型醫生的科研工作更省心、更省力、更高效；
·高通量測序平台分為常規測序服務和單細胞測序服務：單細胞測序擁有10x和BD兩個平台，提供單細胞RNA-seq、單細胞核測序、單細胞混樣RNA-seq、單細胞TCR/BCR、單細胞（RNA+ATAC）、空間轉錄組測序等服務；常規測序服務提供meRIP-seq（m6A/m1A/m7G/m5C 等RNA甲基化修飾測序）、acRIP-seq（ac4C RNA乙醯化修飾測序）、ATAC-seq、Ribo-seq（翻譯組測序） 、mRNA/miRNA/LncRNA/circRNA-seq、全轉錄組測序（兩文庫/三文庫）、外泌體miRNA/LncRNA-seq、WGS/WES、WGBS、RRBS、BSAS等服務。
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