在蛋白质组学研究中，最常使用的样本包括血液、唾液、脑脊液等体液样本，还有组织、细胞等固体样本。然而，有一类储量丰富的样本资源却常被忽略，它就是被称为病理“瑰宝”的FFPE（福尔马林固定石蜡包埋的组织）样本 [1]。接下来小谱就带大家了解一下被忽略的FFPE样本在蛋白质组学领域所蕴含的科研价值。

【FFPE样本也能做蛋白质组学研究？突破技术壁垒，科研前景广阔。】

过去，在FFPE制备过程中，甲醇固定步骤会造成样本中“核酸高度降解”及“蛋白核酸交联”，从而导致研究人员无法使用转录组学、蛋白质组学对FFPE样本进行研究。在2005和2007年发表了两篇文献[2, 3]，开发了一种称为直接组织蛋白质组学（DTP-direct tissue proteomics）的方法，可直接从前列腺癌组织FFPE样本中鉴定蛋白质，开创了使用FFPE样本进行蛋白质组学研究的先河，从而填补了利用FFPE样本进行组学研究的空白。至此彻底突破技术壁垒，打破了人们对于FFPE样本用于科研的认知。随后的十年间，随着质谱技术的蓬勃发展和相关技术的不断研发升级，使得FFPE样本的蛋白检测质量获得高效提升，FFPE样本的科研价值得到充分开发，相关的文献发表数量急速上涨。

【FFPE样本优势突出，上亿样本库存，“瑰宝”当之无愧。】

1.储量丰富：FFPE样本的保存条件使其成为构建大型样本库的理想选择。医院和研究机构通常会保存大量的FFPE样本，这些样本携带着患者的临床信息，可以用于大规模的队列研究、患者队列比较和生物标志物寻找。

2.保存时间久：由于化学固定的过程，FFPE样本可以在常温下稳定储存数十年，并保持其组织结构和细胞形态的完整性，使得FFPE样本成为回顾性研究的理想选择。

3.代表性强：FFPE样本多为直接病灶组织切片，容易找到与疾病关联性强的生物标志物，更能反应疾病的生理特征，因此具有更强的代表性，这使得FFPE样本成为研究特定疾病在组织水平上的特征和变化的可靠样本类型。

4.临床信息丰富：FFPE样本通常与患者的临床信息相关联，包括患者的诊断、治疗和后续随访信息。这使得研究人员可以在研究中对患者的临床结果和组织学特征之间建立联系，帮助理解疾病的发展和预后。

5.科研成本低：相对于一些高成本的样本处理和保存技术（如冷冻样本），FFPE样本的处理和存储要求低，这使得研究人员能够更有效地利用有限的研究经费。

6.应用范围广泛：FFPE样本在各种研究领域中被广泛应用。它们在癌症研究中特别受欢迎，因为FFPE样本可以用于研究癌细胞的突变、蛋白质表达和分子异质性等方面。

【FFPE蛋白质组学应用场景？多种研究设计，满足不同科研方向。】

目前，基于FFPE样本开展蛋白质组学研究，常见的研究方向有：疾病相关蛋白筛选、生物标志物研究、机制研究和分子分型等。可以充分利用罕见疾病或肿瘤等样本，发现与疾病诊断、分型、预后及治疗密切相关的标志物。实体瘤及外科手术留存相关FFPE病理切片数量多，目前已经有黑色素瘤、卵巢癌、膀胱癌、尿道癌等疾病采用FFPE样本进行了相关研究。下面为大家介绍几个典型的研究案例。

1.疾病相关蛋白筛选

案例：新辅助放化疗（NRCT）联合5-氟尿嘧啶（5-FU）来治疗结直肠癌会产生很高的耐药率，研究者欲寻找预测其耐药性的特征蛋白。通过对接受了NRCT联合5-FU治疗的结直肠癌患者无应答组（NR），部分应答组（PR）和应答组（TR）的FFPE样本进行蛋白质组分析，找到与治疗耐药性相关的特征蛋白质（在TR中上调：IFIT1，FASTKD2，PIP4K2B，ARID1B，SLC25A33；在NR中上调：CALD1，CPA3，B3GALT5，CD177，RIPK1），并进行生物学功能注释研究。研究结果为临床治疗方案的选择提供指导。[4]

2.生物标志物研究

案例：部分结直肠癌（CRC）患者会发生淋巴结转移（LNM），研究者欲寻找是否发生淋巴结转移（LNM）的蛋白质诊断标志物。对LNM阴性和LNM阳性CRC患者的FFPE样本进行蛋白质组学分析，并在两个外部队列中进行验证，揭示其分子和生物学途径的变化。最后建立了用于预测CRC中LNM的生物标志物模型，可为CRC的临床实践提供指导。[5]

3.机制研究

案例：研究者对中国台湾的一个以女性为主、非吸烟的肺腺癌（LUAD）早期队列的肿瘤和邻近正常组织进行了蛋白质组学和基因组学的表征。通过整合基因组学、蛋白质组学和磷酸化蛋白质组学，为不吸烟者早期LUAD的多层分子机制提供了全面的见解，包括体细胞突变、内源性和外源性环境突变特征、蛋白质组亚型以及磷酸化改变。揭示了LUAD早期阶段的分子结构和肿瘤进展的机制，有助于制定早期不吸烟肺腺癌的治疗策略。[6]

4.分子分型

案例：研究者通过对食管癌（EC）患者的FFPE样本蛋白质组学分析，直接从蛋白质组学数据层面来进行疾病分型研究，指导后续诊疗方案。通过蛋白质组学数据确定了与EC患者生存相关的两种疾病亚型，再研究亚型间特征表达的蛋白质和生物学功能途径，有助于增强对EC进展机制的了解，促进制定新的治疗策略。[7]

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  为充分挖掘FFPE样本这个宝藏，谱度众合已开发出适配上述应用场景的全套FFPE样本蛋白质组学解决方案。利用DIA技术对FFPE样本进行蛋白质组定性和定量分析，探究生物体内蛋白质表达与机体表型之间的关系，帮助科研工作者利用FFPE样本进行基础及临床科研。

【后续FFPE案例解读，敬请关注！】

随着观念的突破和技术的发展， FFPE样本在组学领域的应用正在蓬勃发展。从最开始应用于免疫组化进行疾病诊断和病理分型，到目前应用到各种组学研究中，储量巨大的FFPE样本未来将被挖掘出更多的科研价值。后续我们将针对FFPE样本在科研领域的应用进行深度解读，通过不同的文献实例解读FFPE样本的应用场景，帮助科研人员打开科研思路，焕发FFPE样本库新生！敬请持续关注。

References

[1].Obi, E.N., et al., Biomarker Analysis of Formalin-Fixed Paraffin-Embedded Clinical Tissues Using  Proteomics. Biomolecules, 2023. 13(1).

[2].Hwang, S.I., et al., Direct cancer tissue proteomics: a method to identify candidate cancer biomarkers  from formalin-fixed paraffin-embedded archival tissues. Oncogene, 2007. 26(1): p. 65-76.

[3].Hood, B.L., et al., Proteomic analysis of formalin-fixed prostate cancer tissue. Mol Cell Proteomics, 2005. 4(11): p. 1741-53.

[4].Chauvin, A., et al., The response to neoadjuvant chemoradiotherapy with 5-fluorouracil in locally  advanced rectal cancer patients: a predictive proteomic signature. Clin Proteomics, 2018. 15: p. 16.

[5].Zhuang, A., et al., Proteomic characteristics reveal the signatures and the risks of T1 colorectal  cancer metastasis to lymph nodes. Elife, 2023. 12.

[6].Harel, M., et al., Proteomics of Melanoma Response to Immunotherapy Reveals Mitochondrial  Dependence. Cell, 2019. 179(1): p. 236-250.e18.

[7].Liu, W., et al., Large-scale and high-resolution mass spectrometry-based proteomics profiling  defines molecular subtypes of esophageal cancer for therapeutic targeting. Nat Commun, 2021. 12(1): p. 4961.