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抗TSLP单克隆抗体生物活性测定的报告基因检测方法的开发与验证
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年08月11日 来源:Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis 3.1
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本研究针对大规模临床脂质组学数据分析中的计算资源限制和保留时间漂移问题,开发了一种基于MS-DIAL软件的分批数据处理策略,通过跨批次特征对齐工具实现了多批次SWATH数据的整合分析。研究人员利用冠状动脉疾病患者血小板样本(n=1057)验证了该方法,显著提高了脂质组覆盖率和注释准确性,为临床大队列脂质组学研究提供了高效解决方案。
在临床研究中,脂质组学技术正成为揭示疾病机制的重要工具,但大规模样本分析面临严峻挑战。当样本量超过1000例时,数据非依赖性采集(DIA)技术如SWATH虽然能提供全面的MS和MS/MS数据,但数据处理常受限于计算机性能,且多批次分析中的保留时间漂移会导致特征对齐困难。传统解决方案如同时处理所有批次需要极高计算资源,而简单合并分批处理结果又会因特征编号混乱导致数据不可比。
德国图宾根大学药物科学研究所(Institute of Pharmaceutical Sciences, University of Tübingen)的研究团队创新性地提出"分批处理-跨批次对齐"的工作流程。他们首先利用开源软件MS-DIAL对冠状动脉疾病患者血小板样本(预研究n=120,主研究n=1057)进行分批处理,随后开发基于VBA的跨批次特征对齐工具,通过m/z和保留时间相似性匹配特征,最终生成代表性靶标特征列表。该研究发表在《Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis》上,为解决临床大队列脂质组学数据分析提供了标准化方案。
关键技术包括:1) 基于同位素内标和人工选定特征的保留时间线性校正;2) 设定Δm/z=0.01、ΔRT=0.1min等参数进行跨批次特征匹配;3) 采用ζ值(zeta value)评估对齐质量;4) 通过8个批次(占队列35%)构建代表性靶标列表;5) 使用LipidBlast数据库进行脂质注释。
研究结果部分:
3.1 跨批次特征对齐性能评估
通过ζ值分析发现,98.7%的已注释脂质对齐正确,仅0.6%存在错误对齐。保留时间调整后,密切洗脱的异构体(如PE 36:5 sn1/sn2)能被准确区分,证明参数设置合理。
3.2 对齐参数优化
测试表明Δm/z=0.01Da、ΔRT=0.1min为最优参数,Δm/z过窄会漏掉5.3%真实匹配,而ΔRT过宽会导致6个错误对齐。
3.3 脂质注释改进
对齐8个批次后,阳性模式注释特征数从单批次的914增至1625个(提升178%),阴性模式从328增至514个(提升157%)。约60%原未注释特征通过多批次MS/MS谱图整合获得注释。
3.4 多批次特征分布
在预研究中,三批次对齐后40%特征仍为单批次独有,主研究显示7-8批次后注释特征数趋于稳定,表明需要足够多的批次构建代表性列表。
3.5 大队列应用验证
将方法应用于1057例患者的22个分析批次,最终生成含6261个特征的靶标列表(34%已注释),相比单批次显著提升脂质组覆盖度。
该研究创新性地解决了临床脂质组学的两大痛点:计算资源限制通过分批处理策略缓解,而保留时间漂移通过特征对齐工具校正。特别值得注意的是,该方法不仅适用于脂质组学,也可拓展至代谢组学、暴露组学等其他组学领域。研究建立的标准化流程为多中心临床研究数据整合提供了范本,其开发的VBA工具已实现自动化对齐评估(通过ζ值和ppm差异双重验证),大幅降低了人工复核工作量。
局限性在于对齐算法目前仅采用线性保留时间校正,对梯度变化区域的非线性漂移处理尚有改进空间。作者建议未来版本可引入非线性拟合算法。此外,该方法虽然显著提高了注释率,但最终仍有66%特征未获鉴定,反映出现有脂质数据库仍需扩充。这些发现为后续研究指明了方向,包括开发更智能的对齐算法和扩充质谱数据库。
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