精准医学大队列研究赛默飞Orbitrap精准稳定卓越助力!

机电学院浏览次数:  发布时间:2019-07-10

  5月23日,由赛默飞世尔科技和上海中科新生命生物科技有限公司联合举办的“精准医学大队列研究”高峰论坛圆满结束。中国科学院生物与化学交叉研究中心的朱正江研究员、复旦大学生命科学学院丁琛研究员、上海交通大学医学院附属新华医院质谱平台负责人陈世礼博士,以及赛默飞小分子液质应用经理徐牛生博士和中科新生命齐凯博士就大会主题做了精彩报告。几位讲者分别就精准医学大队列研究的主题讲述了目前的研究进展,发表了看法和论点,并同与会听众就中国精准医学发展的优势、瓶颈、前景进行了深入讨论。

  大队列分析需要高度重视样本处理的标准化、数据采集的稳定性、统计学分析的合理性和模型的可靠性;

  标志物普适性验证、标志物特异性分析、原始数据公开与共享等,是精准医学下一步需要潜心深入的研究难点和要点。

  蛋白质组学和代谢组学的应用目前集中在基础研究领域,但未来具有极广阔而重要的临床应用潜力,已有部分项目被FDA批准列为临床检测金标准;

  中国人群的健康与疾病Big Data建立与疾病诊断阈值界定,是需要临床工作者引起重视,并与基础研究工作者紧密配合去共同推进的关键问题。

  朱正江研究员为本次大会作了题为“Development of LC-MS technology for population based metabolomics”的开场报告。朱老师首先就代谢组学的方法、流程、难点及特点做了深入浅出的讲解,随后指出疾病代谢组学的研究目标:深入认识发病机理、发现诊断标志物、寻找药物靶点、实现个性化/精准化医疗。朱正江研究员随后介绍了其课题组在代谢组学临床肿瘤队列研究中的学术成果。该研究中筛选出的8种代谢小分子,有望成为结直肠癌的诊断标志物,并为患者的治疗方案提供指导。

  丁琛研究员讲述了基于大队列人群研究的“人类表型组计划”,描绘出一幅事关人类健康与疾病研究的宏伟蓝图。随着系统生物学研究的逐渐深入,科学家们越来越认识到,生命体不仅受遗传信息的调控,更多地是与环境、饮食等因素共同作用的结果。基于此,人类表型组计划应运而生。该计划聚集国内外数百名科学家,对人体宏观到微观多个层次的表型特征进行跨尺度、多维度的研究。这无疑将进一步提升中国精准医学领域的国际影响力,为全民健康的中国梦作出重要贡献。

  来自赛默飞世尔科技的徐牛生博士报告题目为“精准代谢组学平台在大队列研究中的应用”。在报告中,徐博士展示了基于Orbitrap核心元件的质谱仪在大队列代谢组学分析中卓越的稳定性,这为大队列long bench数据采集的稳定性奠定了坚实的基础。同时Orbitrap具有超高分辨率,多级碎裂模式可提供更准确的代谢小分子结构分析,还可进一步应用于同位素标记的代谢流分析和未知代谢物的结构预测等方面的研究。

  扩展了质谱对最具挑战性的低丰度、高复杂性矩阵或难以分析化学结构小分子分析物分析,从而获得前所未有的精确结果。

  来自新华医院的陈世礼老师从医院一线科研工作者的角度,阐述了代谢组学的研究现状,以及目前利用临床样本发表的部分研究成果。陈博士指出,尽管代谢组学的研究近几年得到了长足的发展,但仍存在诸多不容忽视的“硬伤”,例如:样本例数少,缺少大规模样本验证、缺少对已有数据的验证、标志物缺少特异性、样本处理和数据采集方法尚未标准化、原始数据未公开等。已经见诸报道的临床队列研究文献,样本例数一般较少(几十到上百例),其研究结果大部分都没有进行后续的普适性验证。因此,大规模临床样本分析是实现精准医学的必由之路,具有极其重要的意义。最后,陈博士结合代谢组学领域前辈和同行的研究经验,提供了常见临床样本(血液、尿液)采集、处理,代谢数据采集方面的建议(下表)。

  中科新生命齐凯博士就临床样本组学研究中的瓶颈,包括实验设计、样本采集、数据检测和分析等进行了讲解。齐凯博士认为,质谱分析应用于大规模临床样本研究的重点有二:更高的通量、更稳定的数据。同时讲述了基于Orbitrap质谱的DIA数据采集模式蛋白质组学工作原理、流程,以及DIA应用于大规模队列分析中的优势。最后齐博士就常见问题进行了归纳总结。

  作为蛋白质组学研究领域的领导者,赛默飞也对蛋白质组学在精准医学研究中的应用充满信心。结合Orbitrap超高分辨质谱在蛋白质组学领域的技术优势,我们在ASMS 2018上提出了基于超高分辨一级扫描定量的数据非依赖采集工作流(HRMS1-DIA)。该工作流充分发挥了Orbitrap超高分辨质谱的卓越性能,相对传统DIA方法可获得更高的通量和重现性。

  精准医学是关乎国民健康的重大议题。中国的医疗资源集中,拥有大量临床样本,在精准医学的发展方面尤其独特优势和重要地位。目前国内基因测序、蛋白质组学、代谢组学、以及新药研发、成像技术等迅速成为基础研究、转化研究的热点,也成为备受关注的热门发展和投资方向。在本次峰会中笔者意识到,精准医学的发展需要联合学界、医院、政府、药企、第三方检测公司、上中下游生产企业等多个相关方共同推进。同时,我们也应冷静面对精准医学发展过程中遭遇的瓶颈和困难,通过多方深度交融、探讨、资源整合、优势互补,共同推动精准医学的健康有序发展。财经神算开奖