药品和诊断学巨头罗氏和蛋白质组学公司Biognosys已经完成了一项研究，表明数据独立获取(DIA)质谱仪适合用于临床试验。
本月，两家公司在临床实验室(MSACL)的质谱应用年会上展示了一项模拟临床试验的数据，在该试验中，罗氏使用DIA质谱技术收集了30个结直肠癌标本的蛋白质组学数据。
在这项研究中，研究人员在Thermo Fisher Scientific Q Exactive HF仪器上使用了4小时的LC梯度和质谱分析，在30个样品中识别了大约9000个蛋白质，变异系数低于10%，并在符合GCP指南和适合临床试验工作的时间轴上进行了分析。
罗氏公司的首席科学家和这项工作的领导者之一Axel Ducret说，他相信DIA质谱仪可以让制药公司收集临床试验参与者的蛋白质组信息，就像RNA-seq能够收集转录组数据一样。他说，例如，这些数据可以帮助制药公司更好地理解其药物的机制以及对靶和脱靶效应，并识别与患者反应相关的标记和分子图谱。
Ducret说:“我非常确信[蛋白质组学信息]是RNA-seq或基因组信息所能告诉你的补充。”
他引用了基因突变的例子，指出尽管基因突变在药物开发中有很大的兴趣，但通常“这些突变的下游影响不是很好理解”。我认为，掌握蛋白质水平的数据对更好地理解发生了什么非常重要。”
蛋白质组学数据可以支持基因组和转录组学分析的观点很普遍，特别是在蛋白质组学的圈子里，这导致了人们对蛋白质组学实验越来越感兴趣。然而，蛋白质组学技术传统上无法提供与基因组和转录组学分析相比的覆盖深度和吞吐量。
Ducret说，DIA质谱仪改变了这一点，指出该技术提供了高度可重复的无标签定量，可以运行相对较高的通量和覆盖深度，大致相当于RNA-seq提供的。他补充说，另一个关键是DIA分析与福尔马林固定石蜡包埋(FFPE)样品兼容，FFPE通常用于临床试验。
他说:“因此，使用RNA-seq所使用的相同材料和大致相同数量的组织来进行蛋白质组学研究是可能的……而且两种方法可以并行进行。”“你可以进行适当的蛋白质组学分析，它可以与RNA-seq分析相匹配，得到一个全面的数据集，你可以用它来更有力地模拟正在发生的事情。”
他指出，罗氏多年来一直将DIA用于临床前工作，包括与Biognosys的合作。
Ducret说，DIA质谱仪在过去五年中已广泛应用于蛋白质组学研究，但该技术尚未用于临床试验工作所必需的gcp合规工作流程。
这项技术之所以具有吸引力，是因为它能够在大量样品中提供高度可重复的定量。与传统的霰弹枪质谱仪不同，DIA质谱仪选择宽m/z窗口，并在该窗口中碎片化所有前体，这使仪器能够收集样品中所有离子的MS/MS光谱。这意味着该仪器在每个样本中都观察相同的多肽，避免了传统蛋白质组学工作流程中存在的随机采样问题，使定量更具可重复性。
TMT等压标记方法也常用于定量蛋白质组学工作，但这些方法很难应用于大量样本。目前，单个TMT实验最多可以分析10个样本，虽然研究人员可以使用参考样本来比较不同TMT实验的结果，但这种方法可能很麻烦。
结直肠癌项目提供了DIA与这种工作流程兼容的概念证明，Ducret说他相信罗氏将在短时间内建立和运行符合gcp的DIA工作流程——也许几个月左右。
对于Biognosys来说，符合gcp的DIA工作流程的开发将使其质谱仪服务进入药物开发过程的新阶段。这家总部位于瑞士的Schlieren公司为制药公司和其他客户提供各种mass spec服务，但近年来其大部分工作都集中在基于dia的方法上。
Biognosys首席执行官Oliver Rinner表示，该公司预计，迄今为止一直在研究环境中使用其DIA服务的制药客户将会看到对符合gcp的DIA分析的需求。和Ducret一样，Rinner认为制药公司有兴趣利用蛋白质组学数据为他们的RNA-seq分析增添力量，并指出制药公司仍在努力了解如何有效利用组学技术。
他说:“很明显，(组学数据集)包含大量信息，可以帮助你对临床试验中的患者进行分层。”“但我认为，对于所有这些技术来说，它们能否真正影响临床试验的效率还有待证明。很明显，这是(制药商)需要的信息，但对该领域的所有人来说，从这些数据中获得意义仍然是一个挑战。”
Ducret说，他相信罗氏在临床药物试验中实施DIA方面走在制药公司的前列，但它并不是一个例外。
“如果你和该领域的其他人交谈，许多人也对这种方法非常感兴趣，”他说，并补充说，他和他的同事在MSACL上展示的结肠直肠癌数据提供了证据，证明这种方法是可行的。
他说:“我认为现在我们有一个非常好的案例，它表明如果我们需要使用DIA进行一些探索性的生物标志物工作，它是有效的，并且可以在给定的时间框架内完成。”
除了Biognosys完成的DIA工作外，该项目还使用了由蒙特利尔CRO Caprion生物科学公司开发的12种潜在结直肠癌蛋白质标记物的选择性反应监测(SRM)质谱分析。
Ducret说，虽然这项工作不像DIA部分的研究那么新颖，但它仍然具有重要意义，因为它证明了可以根据国家癌症研究所临床蛋白质组肿瘤分析联盟(CPTAC)的GCP指南和质量标准，并在与临床试验相兼容的时间线上开发靶向蛋白质组分析。
Caprion公司科学运营副总裁Lorella Di Donato表示，该公司已经建立了GCP SRM工作流程，并为监管部门提交了多个多路SRM测试。然而，她指出，开发12个标记的面板并非没有挑战。
Di Donato特别强调，需要仔细选择合适的多肽作为目标蛋白的替代物，并正确解释不同多肽的信号如何与蛋白水平上的表达相对应。
她指出，她和她的同事使用CPTAC开发的肽库来简化最佳肽替代品的选择，并基于它们合成标准，并建议该资源将有助于满足“由于临床试验中经常存在的时间限制，在相对较短的时间框架内建立生物标志物测定的需求。”