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Covaris 超聲打斷技術(shù)助力FFPE樣本蛋白質(zhì)組學(xué)

更新時間:2024-05-24   點擊次數(shù):965次

FFPE樣本充分發揮,即福爾馬林固定石蠟包埋組織樣本廣泛應用。在臨床研究中組織離體后穩定性,其原有的形態(tài)功能很難完整地保存提供有力支撐,因此通過甲醛固定以及石蠟包埋的方式可以最大限度地保存樣本的完整性以及生物大分子的完整性,因此FFPE樣本也成為了臨床蛋白質(zhì)組學(xué)研究的寶貴資源空白區。但是目前FFPE樣本蛋白組學(xué)樣本制備仍存在著標準化程度低溝通機製、效率低、重復(fù)性低和擴展性差等問題標準,靶點科技給您介紹一種FFPE樣本蛋白組學(xué)樣本制備新方法 ---Covaris 自動聲波聚焦技術(shù)示範推廣。


Covaris AFA聚焦超聲+S-Trap 方法-FFPE樣本蛋白提取新方法

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近期,Dylan M. Marchione等人在Journal of Proteome Research上發(fā)表了題為“HYPERsol: High-Quality Data from Archival FFPE Tissue for Clinical Proteomics"的文章即將展開,該文章報道了一種高產(chǎn)蛋白質(zhì)提取和直接溶解回收的方法-HYPERsol大幅增加,是一種Covaris AFA超聲和S-Trap樣品處理的優(yōu)化工作流程,能夠使FFPE樣品的蛋白質(zhì)組覆蓋率和量化程度達到與新鮮冰凍組織相當(dāng)?shù)乃健?/span>

FFPE樣品蛋白質(zhì)提取的工作流程分為三個基本步驟:提取有望、組織均質(zhì)化和蛋白質(zhì)回收進一步推進。評估了兩種可選擇的組織提取策略:二甲苯-乙醇脫蠟(用 "X "表示),直接溶解于5%的SDS水溶液(用 "D "表示)方案;比較了兩種均質(zhì)化技術(shù):探針超聲處理(用 "P "表示)和AFA超聲處理(用 "U "表示)應用的選擇;比較了兩種下游分析的蛋白質(zhì)回收技術(shù):甲醇-氯仿沉淀(以 "M "命名)和S-Trap樣品處理(以 "S "命名)。進行多種處理組合實驗(圖1)左右。
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圖1. 多種處理組合實驗表背景下。FFPE處理,傳統(tǒng):二甲苯-乙醇可靠保障,探頭自然條件,甲醇-氯仿;HYPERsol:SDS溶解開展,AFA超聲互動互補,S-Trap。新鮮冰凍處理意向,F(xiàn)PS:冰凍意料之外,探頭,S-Trap形式;FUS:冰凍置之不顧,超聲,S-Trap數字化。




Covaris AFA聚焦超聲+S-Trap 方法提高了FFPE樣品的覆蓋深度

      首先方便,作者用質(zhì)譜檢測了多種處理組合的人類肝臟樣品,發(fā)現(xiàn)相較于傳統(tǒng)(“XPM")的FFPE樣品處理各領域,HYPERsol (“DUS")的結(jié)果是多識別11211種(37%)肽類和644種(24%)蛋白質(zhì)組應用領域,接近于新鮮冰凍樣品檢測深度(“FPS")。相較于傳統(tǒng)工作流程新模式,DPS和HYPERsol的平均蛋白質(zhì)序列覆蓋率均有顯著提高實現,從20.0%到23.9%(圖2)。

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圖2. 相較于傳統(tǒng)的工作流程,HYPERsol提高了FFPE樣本的蛋白覆蓋深度服務體系。a 新鮮肝臟樣品被制作成新鮮冰凍樣品或FFPE樣品說服力。b 實驗條件表。c分析、d 不同條件下的肽類和蛋白質(zhì)組數(shù)量鑒定新體系。e 不同條件下蛋白質(zhì)序列覆蓋率的密度圖。星號:與FPS相比創造;n = 3不難發現;* :p < 0.05,** :p < 0.01設備製造,*** :p < 0.001發展需要。




Covaris AFA聚焦超聲+S-Trap 方法提取FFPE蛋白質(zhì)與新鮮冰凍組織相媲美

      接下來,作者評估了FFPE樣本中提取的蛋白質(zhì)與冰凍組織中提取的蛋白質(zhì)的差異程度管理。蛋白質(zhì)組數(shù)據(jù)集的皮爾遜相關(guān)系數(shù)顯示顯示,HYPERsol(FFPE)數(shù)據(jù)集與FUS(冰凍)數(shù)據(jù)集非常相似,平均相關(guān)系數(shù)達0.936效率和安,顯著高于傳統(tǒng)方法與FUS相似性(0.852)設計能力。火山圖表明深入開展,“HYPERsol與FUS處理"的蛋白質(zhì)組的相對豐度差異顯著小于“傳統(tǒng)和FUS處理"蛋白質(zhì)組的相對豐度差異更為一致,HYPERsol法處理FFPE樣本更能真實還原原始組織的組成(圖3)〖夹g的開發?傮w而言研究與應用,利用HYPERsol法從FFPE樣本中提取蛋白質(zhì)與從冰凍組織中提取蛋白質(zhì)的水平相媲美!


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圖3. HYPERsol產(chǎn)生的蛋白質(zhì)組學(xué)數(shù)據(jù)與新鮮冰凍組織相似更高效。b的發生、c不同條件下肽類和蛋白質(zhì)組的數(shù)量鑒定。n = 3影響;星號:與HYPERsol相比;* :p < 0.05的過程中,** :p < 0.01發展契機,*** :p < 0.001。d 散點圖描述了每個實驗條件的蛋白質(zhì)組數(shù)據(jù)與FUS數(shù)據(jù)之間的相關(guān)性促進進步,R值:皮爾遜相關(guān)系數(shù)發力。e 相關(guān)矩陣描述了所有成對運行比較中的皮爾遜相關(guān)系數(shù)。f迎來新的篇章、g 火山圖比較了傳統(tǒng)和FUS條件下共創美好、HYPERsol和FUS條件下檢測到的蛋白質(zhì)的相對豐度差異。




FFPE存檔樣本蛋白質(zhì)組學(xué)鑒定成為可能

      以上,作者證實了HYPERsol法在FFPE樣本的蛋白質(zhì)提取中占據(jù)重要優(yōu)勢特點。此外積極回應,作者對以往難以診斷的惡性外周神經(jīng)鞘膜瘤(MPNST),以及與其難以區(qū)分的黑色素瘤和滑膜肉瘤進行分析又進了一步,發(fā)現(xiàn)HYPERsol法特別適合于鑒定新的免疫組織化學(xué)(IHC)標記多種場景,以促進組織形態(tài)學(xué)非特異的腫瘤診斷。


作者利用HYPERsol法提取32個存檔的FFPE腫瘤樣本規劃,質(zhì)譜分析共鑒定到6123個蛋白質(zhì)組擴大公共數據,分析顯示,近90%在3種腫瘤中均被檢測到帶動擴大,數(shù)字統(tǒng)計上表現(xiàn)出鑒定標志物區(qū)分類似腫瘤的困難核心技術體系,當(dāng)然每類腫瘤中也均檢測到特異性的蛋白質(zhì),這些蛋白質(zhì)與已知的蛋白質(zhì)表達特征基本一致持續發展。
研究還發(fā)現(xiàn)了其余幾種腫瘤類型特異性的蛋白質(zhì)(MPNST中有103種必然趨勢,黑色素瘤中有114種,滑膜肉瘤中有43種)供給,其中包括已知的黑色素瘤標志物酪氨酸酶的方法,僅在黑色素瘤(9/10)中被檢測到,以及ICAM5蛋白僅在滑膜肉瘤(9/9)中檢測到進行探討,其他腫瘤中未被檢測到落到實處,新發(fā)現(xiàn)的這些標志物,有望作為診斷中具有挑戰(zhàn)性腫瘤的有效IHC標記(圖4)最新!


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圖4. HYPERsol使FFPE存檔組織樣本的蛋白質(zhì)組學(xué)鑒定成為可能技術創新。a?c 惡性外周神經(jīng)鞘膜瘤、黑色素瘤和滑膜肉瘤的H&E染色重要作用。d 3種腫瘤類型中識別的蛋白質(zhì)組數(shù)箱圖持續向好。e 3種腫瘤類型之間檢測到的蛋白質(zhì)重疊維恩圖。f 散點圖充足,描繪標本的儲存期與已確定的蛋白質(zhì)組數(shù)之間的關(guān)系進展情況。虛線表示具有95%可信區(qū)間的最佳擬合線;R值和P值基于皮爾遜與乘積矩相關(guān)性綠色化發展。g至關重要、h MPNST和黑色素瘤、黑色素瘤和滑膜肉瘤中差異蛋白表達的火山圖用上了。I-k TYR提升行動、TLE1和ICAM5在3種腫瘤中的豐度表達。* : p<0.001密度增加,** :  p<0.0001有效性。


總結(jié)



HYPERsol法對FFPE組織進行高度可重復(fù)的蛋白質(zhì)提取創新內容,將蛋白提取結(jié)果提升至新鮮冰凍組織的水平。該法先將樣品直接溶于SDS中廣泛關註,避免了去石蠟化的需要善於監督,從而提高了樣品的產(chǎn)量;后通過Covaris S220 聚焦超聲處理深入實施,裂解組織樣品至關重要,充分釋放蛋白質(zhì),保護其生物大分子活性不被破壞效果,同時也消除了樣品與超聲處理探針接觸而造成交叉污染的可能性有所應;最后,使用S-Traps進行蛋白質(zhì)回收和下游樣品制備遠優(yōu)于用甲醇-氯仿沉淀合作關系,因其不需要沉淀和溶解蛋白質(zhì)著力提升。這種結(jié)合Covaris AFA超聲處理的新穎方法,能更好的裂解組織細胞傳遞,釋放豐富的蛋白種類及數(shù)量融合,更加釋放了科學(xué)研究的無限可能!


隨著Covaris AFA超聲處理和S-Trap樣品處理的96孔板的出現(xiàn)相關性,HYPERsol將適用于臨床標本的自動化完成的事情、高通量分析。HYPERsol工作流程有望使豐富的臨床注釋和組織學(xué)特征的FFPE生物庫中的新發(fā)現(xiàn)成為可能穩定,從而幫助開創(chuàng)一個臨床蛋白質(zhì)組學(xué)的新時代改造層面!


參考文獻:Dylan M. Marchione, et al. HYPERsol: High-Quality Data from Archival FFPE Tissue for Clinical Proteomics. J. Proteome Res. 2020, 19(2): 973-983.

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