蛋白质组学（质谱CRO）

01概述和价值链

标记： [EC: CLIA / CAP (US) + ISO 17025 + GDPR (EU) | OECD: Genomics & bioinformatics | Regulator: FDA (USA), EMA (EU), NMPA (China)]

蛋白质组学即服务将大规模蛋白质鉴定与定量外包给专业合同研究组织（CRO）， 利用LC-MS/MS和亲和检测驱动生物标志物发现、药物蛋白质组学和药物靶点 解析。数据非依赖采集（DIA）如今可对单样品中的数千种蛋白质进行高 重现性、无缺失值的分析，使深度蛋白质组图谱成为常规B2B交付物。技术栈 从样品制备（SP3、iST、S-Trap酶解）经nano-LC分离（Evosep One）和 高分辨质谱（Orbitrap Astral、timsTOF），到生物信息学（DIA-NN、 Spectronaut、MaxQuant比对UniProt）和统计验证报告。临床级实验室在 CLIA/CAP（美国）、ISO 17025和欧盟GDPR（患者数据）下运行。本投影中的 六家机构涵盖DIA软件与服务（Biognosys）、CRO产能（Evotec、WuXi AppTec）、 亲和蛋白质组学（Olink、Somalogic）和样品制备（ProtiFi）。

蛋白质组学即服务的主要方向：

1. DIA深度蛋白质组图谱： 单样品数千种蛋白质，高重现性、无缺失值（Spectronaut、DIA-NN）。
2. 规模化的亲和蛋白质组学： PEA（Olink）与适配体（SomaScan）平台，无需质谱即可进行高通量血浆分析。
3. 药物蛋白质组学与靶点解析： LiP-MS与宿主细胞蛋白分析，用于药物作用机制研究。
4. 高通量样品制备： S-Trap与Evosep One标准化以降低批间变异。

行业价值链

[样品制备] ──> [脱盐] ──> [LC分离] ──> [MS采集]
                                    │
                            （生物信息学）
                                    │
                                    ▼
[B2B报告] <─── [统计] <─────┘

价值链层级

该行业的跨领域技术：

• mass-spectrometry： 高分辨LC-MS/MS（Orbitrap Astral、timsTOF），DIA采集。
• dia-proteomics： 基于神经网络去卷积的无库DIA（DIA-NN、Spectronaut）。
• affinity-proteomics： 用于高通量血浆蛋白质组学的PEA与适配体平台。

02美国

美国在亲和蛋白质组学平台和与药物研发管线紧密集成的临床认证CRO服务 方面领先。

亲和平台、临床认证、样品制备

• Somalogic（Standard BioTools）： 适配体平台SomaScan；其SomaScan Select 4K分析可从少量血浆样品定量约4,000种蛋白质。
• Olink Proteomics（Thermo Fisher）： Proximity Extension Assay（PEA）面板，在Olink Signature Q100仪器上以qPCR/NGS读出，实现高特异性血浆蛋白质组学。
• ProtiFi： S-Trap样品制备技术（含96孔微孔板），标准化酶解并降低批间变异。
• CLIA/CAP认证： 提供诊断蛋白质组学的美国实验室必须符合CLIA和College of American Pathologists标准。

03中国

中国将蛋白质组学视为国家战略性学科，并进行全球最大规模的深度蛋白质组 图谱产能扩张。

国家中心、具价格竞争力的CRO、仪器本土化

• CNPHen（国家精准医学中心，北京/上海）： 巨型蛋白质组中心，全天候运行数十台最新一代Orbitrap Astral和timsTOF Ultra仪器。
• WuXi AppTec（上交所603259）与BGI Proteomics： 为生物标志物和临床前研究提供深度血浆与组织蛋白质组图谱，使中国成为具价格竞争力的全球外包枢纽。
• 仪器本土化： 国产nano-LC系统和定制柱填料，以降低对进口耗材的依赖。

04欧盟

欧盟在DIA软件、优质药物蛋白质组学CRO和国际标准组织方面领先，并在 严格的GDPR数据治理下运行。

DIA软件领先、药物蛋白质组学、GDPR

• Biognosys（瑞士施利伦；Bruker）： DIA分析软件Spectronaut（行业金标准；Spectronaut 21和SpectroMine 6于ASMS 2026展示），以及基于timsTOF的TrueDiscovery深度蛋白质组服务。
• Evotec（德国）： 基于Orbitrap Astral的高通量蛋白质组学，包括抗体类治疗药物的宿主细胞蛋白定量分析和靶点鉴定。
• HUPO标准与GDPR： Human Proteome Organization制定国际验证规则，而欧盟CRO在严格的患者数据治理下运行多组学平台（空间转录组学加空间蛋白质组学）。

05领先公司和研究机构

06技术栈和创新

该技术栈结合了色谱、高分辨质谱与神经网络生物信息学，并辅以亲和 蛋白质组学。

1. Nano-LC与高分辨MS：
   • Evosep One nano-LC在C18柱上分离肽段，送入Orbitrap Astral（高速采集）或Bruker timsTOF（捕获离子迁移率分离），以DIA或DDA模式运行。
2. DIA采集与生物信息学：
   • 无库DIA由神经网络软件（DIA-NN）和Biognosys的Spectronaut去卷积，MaxQuant对DDA进行无标记定量（比对UniProt），肽段和蛋白FDR控制在1%以下。
3. 亲和蛋白质组学：
   • Olink的PEA（双抗体识别加PCR/NGS读出）与Somalogic的SomaScan（慢解离适配体）无需质谱即可定量数千种血浆蛋白，扩大了高通量蛋白质组学的可及性。

07价值链和生产管线

临床血浆蛋白质组图谱的工业管线（ISO 17025）

┌───────────────────────────┐      ┌───────────────────────────┐
│ 1. 样品制备               │ ───> │ 2. 酶解                   │
└───────────────────────────┘      └───────────────────────────┘
                                                 │
                                                 ▼
┌───────────────────────────┐      ┌───────────────────────────┐
│ 4. LC-MS/MS采集           │ <─── │ 3. 脱盐                   │
└───────────────────────────┘      └───────────────────────────┘
              │
              ▼
┌───────────────────────────┐      ┌───────────────────────────┐
│ 5. 生物信息学             │ ───> │ 6. 统计与报告             │
└───────────────────────────┘      └───────────────────────────┘

阶段 1：样品制备

接收血浆或组织样品并检查溶血，然后在变性缓冲液中裂解，使全部蛋白内容物增溶。

阶段 2：酶解

二硫键被还原和烷基化，测序级胰酶将蛋白裂解为长度与电荷适合质谱分析的肽段。

阶段 3：脱盐

肽段在C18 StageTips上纯化，去除会抑制电离的盐和缓冲液，然后干燥并用进样溶剂重溶。

阶段 4：LC-MS/MS采集

肽段由nano-LC分离，在高分辨Orbitrap或timsTOF仪器上以DIA模式测量，并周期性进样QC以监测保留时间和信号稳定性。

阶段 5：生物信息学

原始谱图在DIA-NN或Spectronaut中比对UniProt FASTA数据库处理，以低于1%的假发现率鉴定和定量蛋白。

阶段 6：统计与报告

计算差异表达（火山图、ANOVA），映射富集通路（KEGG、Reactome），并将验证的B2B报告交付至客户的LIMS门户。