靶向蛋白质组学(Targeted Proteomics)是以质谱技术为核心,通过预先选择目标肽段进行特异性检测与定量的高通量分析方法。其核心目标是验证候选蛋白、生物标志物或药物靶点,广泛应用于疾病机制研究、药物开发及临床转化。
高灵敏度:可检测至 pg/mL 或 fg/mL 级别(如脑脊液、血浆中的低丰度蛋白)。
高特异性:通过双抗体识别(如Olink PEA技术)或质谱离子对筛选,降低假阳性。
高通量:单次实验可同时检测 48-5400个靶标(如Olink PEA)或 50-300个蛋白(MRM/PRM)。
高重复性:固定肽段和采集窗口设计,确保批次间一致性,适用于多中心研究。
临床转化适应性:支持标志物验证、伴随诊断开发及药效动力学(PD)研究。
1、疾病生物标志物验证
(1)癌症早筛
案例:乳腺癌标志物验证技术:PRM + 临床大样本验证
成果:发现HER2、EGFR等靶点在肿瘤中的表达变化(J Clin Oncol, 2024)。
案例:结直肠癌标志物筛选技术:Olink PEA + ROC分析
成果:FBLN2、CSF1作为早期诊断标志物(Nat Rev Cardiol, 2024)。
(2)神经退行性疾病
案例:阿尔茨海默病(AD)技术:PRM + 神经元标志物筛选
成果:发现APP、Tau蛋白的动态修饰与病理进展关联(Science Advances, 2024)。
2、药物研发与疗效评估
(1)靶点验证
案例:O-GlcNAc转移酶(OGT)抑制剂技术:MRM + OGT敲除模型
成果:OGT抑制显著延缓肝癌和胰腺癌进展(Cancer Cell, 2025)。
案例:SMYD3抑制剂技术:PRM + CRISPR/Cas9
成果:SMYD3缺失增强抗病毒能力(PNAS, 2025)。
(2)药效监测
案例:ML-792(OGT抑制剂)技术:PRM + 药效评估
成果:延缓胰腺癌进展(Gut, 2021)。
案例:免疫检查点抑制剂(PD-1/PD-L1)技术:Olink PEA + 液体活检
成果:预测免疫治疗响应(Clin Cancer Res, 2023)。
3、液体活检与复杂样本分析
案例:循环肿瘤DNA(ctDNA)检测技术:Olink PEA + 血浆样本
成果:识别极低丰度肿瘤来源蛋白(如EGFR突变型)。
案例:尿液标志物筛选技术:PRM + 多组学整合
成果:发现肾癌特异性标志物(如KIM-1、NGAL)。
4、合成生物学与细胞工厂优化
案例:工业酵母蛋白表达调控技术:MRM + 关键酶定量
成果:优化乙醇生产通路(Metab Eng, 2024)。
案例:微生物代谢通路分析技术:PRM + 代谢流建模
成果:提升抗生素产量(Biotechnol Bioeng, 2023)。
5、临床诊断与伴随诊断开发
案例:心血管疾病风险分型技术:Olink PEA + 多蛋白标志物组合
成果:区分高危与低危患者(JACC, 2024)。
案例:自身免疫病标志物技术:PRM + 抗体联合分析
成果:系统性红斑狼疮(SLE)早期诊断(Arthritis Rheumatol, 2025)。