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Rapid sample preparation workflow based on enzymatic nanoreactors for potential serum biomarker discovery in pancreatic cancer

化学 生物标志物发现 再现性 生物标志物 工作流程 色谱法 蛋白质组学 胰腺癌 样品制备 样品(材料) 计算生物学 癌症 生物化学 计算机科学 内科学 数据库 生物 医学 基因
作者
Chenxin Zhu,Shuang Yang,Heng-Chao Li,Yuning Wang,Yueting Xiong,Fenglin Shen,Lei Zhang,Pengyuan Yang,Xiaohui Liu
出处
期刊:Talanta [Elsevier]
卷期号:238: 123018-123018
标识
DOI:10.1016/j.talanta.2021.123018
摘要

Mass spectrometry (MS)-based proteomics have been extensively applied in clinical practice to discover potential protein and peptide biomarkers. However, the traditional sample pretreatment workflow remains labor-intensive and time-consuming, which limits the application of MS-based proteomic biomarker discovery studies in a high throughput manner. In the current work, we improved the previously reported procedure of the simple and rapid sample preparation methods (RSP) by introducing macroporous ordered siliceous foams (MOSF), namely RSP-MOSF. With the aid of MOSF, we further reduced the digestion time to 10 min, facilitating the whole sample handling process within 30 min. Combining with 30 min direct data independent acquisition (DIA) of LC-MS/MS, we accomplished a serum sample analysis in 1 h. Comparing with the RSP method, the performance of protein and peptide identification, quantitation, as well as the reproducibility of RSP-MOSF is comparable or even outperformed the RSP method. We further applied this workflow to analyze serum samples for potential candidate biomarker discovery of pancreatic cancer. Overall, 576 serum proteins were detected with 41 proteins significantly changed, which could serve as potential biomarkers for pancreatic cancer. Additionally, we evaluated the performance of RSP-MOSF method in a 96-well plate format which demonstrated an excellent reproducibility of the analysis. These results indicated that RSP-MOSF method had the potential to be applied on an automatic platform for further scaled analysis.
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