肿瘤早期诊断和个性化治疗成为精准医疗领域的核心挑战。寻找特异性高、灵敏度强的肿瘤标志物，是推动早期筛查和疗效监测的关键途径。蛋白质组学手段虽已为肿瘤标志物发现奠定基础，但在灵敏度、覆盖度和数据深度上仍存在局限。4D蛋白组学（Four-Dimensional Proteomics） 为这一难题带来了全新的解决方案。

一、什么是4D蛋白组学？

4D蛋白组学是基于质谱（Mass Spectrometry, MS）的新一代分析平台，通常依托离子迁移谱（Ion Mobility, IM）技术、超高分辨率质谱、精准保留时间对齐以及深度数据独立采集（DIA）策略，实现对蛋白质组的高通量、超灵敏检测。所谓“4D”，指在三维（质量-电荷比m/z、强度、保留时间）的基础上，引入了 离子迁移率（Ion Mobility） 作为第四维度，大幅提升了分析维度和数据解读能力。

相较于DDA（Data Dependent Acquisition）模式，4D蛋白组学具备以下显著优势：

（1）超高灵敏度：能检出低丰度信号，对血清、外泌体等复杂基质尤为适用；

（2）更宽动态范围：实现从高丰度结构蛋白到低丰度信号分子的全面覆盖；

（3）更高数据重现性：自动化保留时间和离子迁移率对齐，跨批次对比更可靠；

（4）DIA模式结合深度学习算法：加速数据解析，降低漏检率。

二、4D蛋白组学为何适合肿瘤标志物发现？

肿瘤标志物发现的挑战主要体现在三方面：

1、样本复杂度高：血清、血浆、尿液等临床样本中蛋白浓度跨度大，高丰度蛋白掩盖了低丰度的潜在标志物；

2、差异微小：早期肿瘤相关信号通常只有数倍甚至小于两倍的差异；

3、结果可重复性要求高：临床转化需要跨批次、跨队列的可比性。

4D蛋白组学通过高灵敏DIA采集、离子迁移率分离与深度算法解析，可显著改善低丰度蛋白的检出率，并提升差异定量的准确性。以血清外泌体为例，DDA策略往往只能鉴定到几百个蛋白，而4D蛋白组学平台可将鉴定数量提升至3000+，为新型肿瘤标志物的发现提供了坚实的数据基础。

三、4D蛋白组学在不同肿瘤类型中的应用

1、肝细胞癌（HCC）早期诊断

在HCC患者的血清研究中，4D蛋白组学帮助研究人员识别出多种低丰度糖蛋白，这些蛋白与AFP（甲胎蛋白）联合检测显著提高了早期诊断灵敏度。通过跨队列验证，部分蛋白质候选分子表现出较好的AUC值（>0.85）。

2、乳腺癌耐药机制解析

利用4D-DIA策略对乳腺癌患者耐药与敏感组样本进行深度分析，研究者发现多条信号通路（如PI3K/AKT、MAPK）相关的调控蛋白在耐药过程中显著上调。这类发现为开发耐药相关标志物和潜在靶点奠定了基础。

3、多组学整合推动免疫检查点疗法预测

将4D蛋白组学与代谢组学、转录组学联合分析，可以更全面地揭示肿瘤免疫微环境的动态变化，帮助筛选PD-1/PD-L1免疫疗法的应答预测标志物。

百泰派克生物科技的4D蛋白组学解决方案

在实际科研及临床转化研究中，数据质量和交付速度决定了研究效率。百泰派克生物科技依托 Bruker timsTOF Pro平台、Orbitrap Exploris 480系统以及自主优化的4D-DIA工作流程，为客户提供以下优势服务：

1、深度覆盖：单次实验可鉴定>8000种蛋白，广泛覆盖血清、组织、细胞及外泌体样本；

2、跨批次定量一致性：利用iRT及IM对齐算法，保证大规模临床队列分析的可重复性；

3、快速交付：结合自动化样本处理与云端数据分析平台，加速从样本到结果的周期；

4、定制化方案：可根据不同研究目标（诊断标志物、药效学评估、靶点发现）设计zuì yōu实验策略。

随着4D蛋白组学与人工智能算法的结合，其在肿瘤标志物发现中的价值将持续放大。通过整合机器学习对大规模蛋白质数据进行特征筛选，研究者有望发现更具特异性的肿瘤早筛标志物，并推动其快速进入临床转化阶段。在肿瘤精准医学的新时代，4D蛋白组学不仅是科研工具，更是推动早期诊断和个体化治疗的关键驱动力。 百泰派克生物科技将持续为科研及临床客户提供高质量的4D蛋白组学服务，助力标志物从发现到应用的全链条加速。

百泰派克生物科技特色项目

一、蛋白测序

百泰派克生物科技使用Thermo公司新推出的Obitrap Fusion Lumos质谱仪及岛津公司埃德曼降解测序系统对蛋白质序列进行分析，提供基于质谱的蛋白测序分析服务，包括对蛋白质的氨基酸组成分析，N端测序，C端测序和全序列分析，以及基于埃德曼降解的蛋白质N端序列分析服务。对于未知理论序列的蛋白质，提供基于从头测序法的蛋白质从头测序服务，对蛋白序列进行分析。

※服务优势：

1.采用目前世界上先进的质谱仪器 Obitrap Fusion Lumos;

2.可实现对所测定靶蛋白序列 100% 的覆盖;

3.可测定蛋白N端多达 70个氨基酸序列;

4.可测定多种形式的样品: 蛋白溶液、PVDF 蛋白条带;

5.样品用量低: 蛋白样品仅需 5-10ug，即可完成检测;

6.测序不受N端封闭，PEC和和糖基化等N端修饰的影响。

二、蛋白质组学

百泰派克生物科技采用Thermo Fisher的Orbitrap Fusion Lumos质谱平台结合Nano-LC，提供定量蛋白质组学、靶向蛋白质组学、多肽组学、翻译后修饰蛋白组学等多种蛋白质组学分析服务。此外，百泰派克生物科技新推出基于timsTOF Pro的4D蛋白质组学服务，助力微量样本蛋白组学、大样本群医学及高通量修饰组学等研究工作。

※服务优势：

1 .高通量定量蛋白分析:多对照组大规模实验分析，发现新的生物标记物;

2.体内体外多种蛋白质标记方法，适用于分析组织、细胞、血液等多种样品;

3.质谱分析灵敏度高，实验结果重复度高;

4.可检测较低丰度蛋白，线性范围广;

5.专业生物信息学分析，分析更系统准确。

三、单细胞质谱流式技术分析

百泰派克生物科技采用Fluidigm质谱流式系统进行单细胞质谱流式技术分析，采用金属元素标记物（通常是金属元素标记的特异抗体）标记细胞表面和内部的分子，然后用流式细胞原理分离单个细胞，再用电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）分析单个细胞的原子质量谱，最后将原子质量谱数据转换为细胞表面和内部的信号分子表达量。

※服务优势：

1.技术先进，填补技术空白

采用金属标记抗体技术，避免了传统流式荧光通道少且易相互影响的问题。可在单细胞层面上对多种指标同时进行表征，百泰派克生物科技可做到同时检测51个目标蛋白。

2.分析数量大，成本较低

单细胞RNAseq受成本等因素限制，所有样本细胞汇总的分析数目一般在2x10^4个左右，而流式质谱技术一次（单样本）就可分析至少10^5的细胞，实现了数量级的提高，且成本不高于单细胞RNAseq。

3.应用前景大

①流式质谱结果可以给出细胞亚群的变化，在临床诊断、疾病机制研究等方面具有极大的研究前景；

②将金属标签技术与其他技术结合会有新应用方向。除常规蛋白外，质谱流式细胞技术还可用于蛋白翻译后修饰；

③可检测细胞存活率、细胞大小、mRNA转录子表达量、DNA合成速率以及蛋白酶活性等。

四、基于高精度质谱的免疫多肽组学分析及新抗原发现

百泰派克生物科技的基于高精度质谱的免疫多肽组学分析及新抗原发现一站式解决方案包括我们专有的、高度敏感的免疫肽富集和鉴定方案。我们能够帮助您实现10,000个以上I型多肽和10,000个以上II型多肽的鉴定和识别。通过我们优化的高通量免疫多肽组学分析平台进行免疫肽组学分析，可从最小的样品材料中进行可重复的识别和定量。该服务可以应用于大规模的研究，旨在助力科研工作者寻找癌症、免疫疾病及传染病的解决方案，深入挖掘未知的靶标。

五、生物药物表征

百泰派克基于高分辨率质谱技术，MALDI TOF，高效色谱分离技术，提供一系列完善的生物药物分析方案，从蛋白质、多肽、抗体、疫苗等生物制品的氨基酸组成和一级结构分析，到产品变异性和纯度分析。旨在提供优质生物药物分析服务，帮助生物医药生产商提高生物药物品质。

百泰派克生物科技七大检测平台

百泰派克生物科技-生物制品表征，生物质谱多组学优质服务商

北京百泰派克生物科技有限公司致力于为生物/制药和医疗器械行业提供质量控制检测和项目验证等专业服务。公司实验室遵循NMPA、ICH、FDA和EMA等的法规和指导原则，通过CNAS/ISO9001双重质量体系认证，建立了完备的质量体系，数据冷热/异地备份，设备定期计量/期间核查，软件审计追踪，为客户提供一体化解决方案和技术服务，支持新药研发、药物申报注册和生产放行。

1.公司采用ISO9001质量控制体系，专业提供以质谱为基础的CRO检测分析服务；

2.获国家CNAS实验室认可，为客户提供符合全球药政法规的药物质量研究服务；

3.业务范围覆盖蛋白质组学、多肽组学、代谢组学、生物药物表征、单细胞分析、单细胞质谱流式、生信云分析以及多组学生物质谱整合分析等；

4.七大质量控制检测平台，满足您一站式服务需求；

5.服务3000+企业，10000+客户的选择；

6.致力于为您提供优质的生物质谱分析服务!

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