2023年2月26日，西湖大学医学院的郭天南教授、哈佛医学院的Judith A. Steen及马克斯·普朗克生物化学研究所的Matthias Mann受邀在《Nature》杂志上发表了题为《基于质谱的蛋白质组学：从单细胞到临床应用》的综述文章。这是自2016年蛋白质组学领域领军人物Ruedi Aebersold和Matthias Mann发布综述以来，又一重要总结。

2016年的综述详细回顾了基于质谱的蛋白质组学技术的进展，特别是从硬件到软件的技术革新，使得蛋白质组学在样本分析的准确性和深度上有了显著提升。作者强调了该技术在疾病生物标志物发现和多标志物检测方法发展方面的巨大潜力。然而，转化为临床应用的过程中仍需面对挑战。

本文探讨了靶向蛋白质组学（S/MRM）技术在疾病诊断和精准治疗中的应用前景，展望了蛋白质组学未来的发展方向，认为在自动化及人工智能技术的推动下，该领域将实现新的突破。

基于质谱的蛋白质组学技术概览

近年来，生物样品前处理的效率和重复性得到了显著提升。多种样本类型，如福尔马林固定石蜡包埋（FFPE）组织及考古样本，均被成功分析。随着质谱仪的高灵敏度，色谱分离技术也不断进步，微升级流速的引入提高了方法的稳健性。同时，数据采集策略的重大变化，从数据依赖性采集（DDA）转向数据非依赖性采集（DIA），极大降低了不同样本间的缺失值，提高了定量分析的准确性。

特别是针对临床应用的定量需求，靶向蛋白质组学的快速发展使得高通量、绝对定量的目标肽段测定成为可能。

质谱蛋白质组学的应用

本文从七个方面展示了基于质谱的蛋白质组学在解析生物系统中的应用：表达蛋白质组学、相互作用蛋白质组学、翻译后修饰（PTMs）蛋白质组学、结构蛋白质组学、化学蛋白质组学、单细胞蛋白质组学及空间蛋白质组学。这些方向的结合不仅促进了基础生物学研究，还为精准医疗提供了数据支撑，尤其是不朽情缘MG在临床应用中的重要作用。

将蛋白质组学应用于临床

本文还讨论了成熟的蛋白质谱技术如何转化为临床应用，以改善疾病的诊断和治疗决策。例如，借助新型非特异性富集策略，研究者们希望能实现对数千种蛋白的定量分析，进而挖掘潜在的生物标志物。此外，尿液和泪液等体液样本也因采集方式简单、相关性高而受到关注。

蛋白质组学的未来展望与AI的作用

在最后，文章展望了基于质谱的蛋白质组学的未来发展，特别是人工智能在这个领域的重要角色。随着技术的进步和数据的积累，研究人员将能够从中提取更丰富的生物学信息。而AI将在样品准备、数据分析等多个方面提升蛋白质组学研究的效率和深度。未来，结合多组学数据的整合，蛋白质组学将在揭示复杂疾病机制中发挥更加关键的作用，推动精准医疗的实现，正如不朽情缘MG所倡导的理念。