哪些样本制备方法适用于FFPE蛋白质组学？

在临床研究和转化医学领域，福尔马林固定石蜡包埋（Formalin-Fixed Paraffin-Embedded, FFPE）组织样本是最常见、保存时间最长的生物材料之一。全球医院和病理科积累了大量 FFPE 样本资源，涵盖肿瘤、炎症及罕见疾病等多种类型，为回顾性队列研究提供了独特优势。然而，FFPE 蛋白质组学并非简单的“常规蛋白提取”。福尔马林固定过程会引入亚甲基桥交联（methylene bridge crosslinking），改变蛋白质构象并降低可溶性，给后续质谱检测带来挑战。因此，选择合适的样本制备方法，是获得高质量 FFPE 蛋白质组学数据的关键。

一、FFPE 蛋白质组学的核心挑战

在讨论方法前，需要明确 FFPE 样本的三大技术难点：

• 交联严重：甲醛与蛋白侧链形成共价交联，降低酶切效率

• 蛋白降解风险：长期保存可能导致部分蛋白修饰或降解

• 样本量有限：尤其是穿刺或微区样本

因此，理想的 FFPE 制备流程应包含：

• 高效脱蜡（Deparaffinization）

• 有效交联逆转（Crosslink Reversal）

• 兼容质谱的蛋白纯化与酶切

二、主流 FFPE 样本制备方法

1、SDS 裂解 + 高温交联逆转法（经典方法）

（1）技术原理

• 二甲苯脱蜡

• 梯度乙醇复水

• SDS裂解缓冲液溶解蛋白

• 95–100°C高温孵育逆转交联

• 胰蛋白酶酶切

（2）优点

• 操作成熟

• 适合常规批量样本

• 蛋白回收率较高

（3）局限

• SDS 会抑制质谱分析，需后续去除（如FASP或SP3）

• 对微量样本不够友好

（4）适用场景

• 样本量较充足（>50 μg蛋白）的临床组织块

2、FASP 法（Filter-Aided Sample Preparation）

FASP 是 FFPE 蛋白组学中应用广泛的策略之一。

（1）技术原理

• SDS 裂解后加载至超滤膜

• 在膜上完成去除 SDS、缓冲液置换

• 直接在膜上酶切

（2）优势

• 有效去除 SDS

• 提高酶切效率

• 数据重复性好

（3）局限

• 样本损失相对较高

• 对极微量样本不理想

（4）适用场景

• 常规蛋白组学、标签定量（如TMT）前处理

3、SP3 法（Single-Pot Solid-Phase-enhanced Sample Preparation）

（1）技术原理

• 利用磁珠在高浓度有机溶剂条件下吸附蛋白

• 去除杂质

• 磁珠上完成酶切

（2）优势

• 适合微量样本（甚至 <1 μg）

• 损失率低

• 可自动化

• 兼容 TMT / DIA

（3）局限

• 对操作细节要求高

• 需要优化磁珠比例

（4）适用场景

• 微区组织、穿刺样本、激光捕获显微切割样本

4、S-Trap 法

（1）技术特点

• 酸沉淀蛋白于石英纤维柱

• 快速去除 SDS

• 柱上酶切

（2）优势

• 操作简便

• 适合中等量样本

• 重现性良好

（3）适用场景

• 标准化实验流程、批量检测

5、激光捕获显微切割（LCM）结合微量制备

（1）技术流程

• 切片 → 脱蜡 → 显微定位

• 激光精准切割目标区域

• 微量蛋白提取 + SP3

（2）优势

• 空间分辨率高

• 支持肿瘤异质性研究

（3）局限

• 技术门槛高

• 样本极微量，对流程要求严格

三、不同方法的对比总结

方法	样本量要求	是否适合微量	兼容质谱	自动化潜力
SDS + FASP	中等	一般	高	中
SP3	极低	非常适合	高	高
S-Trap	中等	一般	高	中
LCM + SP3	极低	极佳	高	低

四、FFPE蛋白质组学的关键优化要点

• 交联逆转时间与温度优化（通常 95°C 1–2小时）

• pH控制（Tris缓冲液有助于甲醛逆转）

• 酶切时间延长（可提高鉴定深度）

• 结合高分辨率质谱平台

现代 FFPE 蛋白组学常结合高分辨率 Orbitrap 或 timsTOF 质谱平台，实现 >5000 蛋白的深度覆盖。

五、FFPE 蛋白质组学的应用前景

FFPE 样本已广泛应用于：

• 肿瘤标志物筛选

• 预后分子分型

• 免疫治疗反应预测

• 回顾性队列验证

在精准医学时代，FFPE 蛋白质组学正成为连接临床病理与分子机制的重要桥梁。

六、专业技术支持：高质量FFPE蛋白组学解决方案

在实际项目中，FFPE 样本差异大、交联程度不一，往往需要根据样本类型定制优化流程。

百泰派克生物科技依托先进高分辨质谱平台与成熟的 FFPE 样本制备体系，能够：

• 支持石蜡切片、组织块、微区样本

• 提供 SP3 / S-Trap / FASP 等多种方案

• 兼容 DIA、TMT 定量策略

• 实现高深度、高重复性的蛋白质组数据输出

我们在多个临床合作项目中，成功完成大规模 FFPE 队列分析，助力科研人员挖掘潜在生物标志物。

选择合适的制备方法（SDS、FASP、SP3、S-Trap 或 LCM 结合方案），需要综合考虑样本量、研究目标和检测策略。如果您正在规划 FFPE 蛋白组学研究，或面临样本量有限、数据深度不足等问题，欢迎与百泰派克生物科技技术团队交流，我们将为您的项目提供专业、可靠的质谱解决方案。

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