分析前因素对脑脊液和血浆蛋白质组学的影响：一项系统实验研究

《Clinical Proteomics》：The effect of preanalytical factors on cerebrospinal fluid and plasma proteomics: a systematic experimental study

　　

摘要

背景

分析前变异（Preanalytical Variations, PAVs）是生物标志物研究中不可重复性的主要来源。尽管它们对血液的影响已得到广泛研究，但对脑脊液（Cerebrospinal Fluid, CSF）蛋白质组学的影响仍了解不足。我们系统地评估了常见的PAVs，以期为生物样本库建设和生物标志物研究提供参考。

方法

脑脊液和血浆样本是在一个通过ISO 20387认证的生物样本库中收集的。每种条件下分析了三到四个独立的配对样本。PAVs包括储存温度、处理延迟、离心速度、储存管类型、冻融循环以及血液污染等因素。蛋白质丰度使用SomaScan进行定量分析。选定的分析物进一步通过正交免疫测定法进行评估。变化倍数是通过相对于基线的线性RFU（Relative Fluorescence Units）比值计算得出的。采用了带有假发现率（False Discovery Rate, FDR）校正的配对t检验。根据预先定义的变化倍数阈值（显著性水平p < 0.05），确定了显示出可检测到或更大变化的分析物。

结果

血浆蛋白质组对延迟和温度非常敏感，在25°C下储存24小时后有969个分析物发生了显著变化（“变化”指显著的变化），而脑脊液中仅有26个分析物发生变化。在4°C下，脑脊液在24小时内保持稳定（4个变化），而血浆在24小时（465个变化）和72小时（813个变化）后发生了大量变化。在-20°C下储存会导致两种样本发生显著变化（脑脊液：144个变化；血浆：1,164个变化），而在-50°C与-80°C下储存的血浆中没有分析物发生变化。最多三次的冻融循环仅导致少数分析物发生变化，而11次循环则导致显著变化（脑脊液：198个变化；血浆：21个变化）。血浆中的溶血现象引起了28个变化，而脑脊液中的血液污染量≤500个细胞/立方毫米（cells/mm3）则仅导致少量变化。经过FDR校正后，脑脊液中的分析物均不再具有显著性，而在某些条件下血浆中的多个分析物仍具有显著性。

结论

储存温度和处理延迟是最具影响力的PAVs，血浆比脑脊液更易受这些因素的影响。为了保证最佳质量，脑脊液应在4小时内处理或保持在4°C，血浆应在2小时内处理，并且两者都应储存在-80°C或更低温度下。冻融循环应限制在三次以内。

背景

分析前变异（PAVs）是生物标志物研究中不可重复性的主要来源。尽管它们对血液的影响已得到广泛研究，但对脑脊液（Cerebrospinal Fluid, CSF）蛋白质组学的影响仍了解不足。我们系统地评估了常见的PAVs，以期为生物样本库建设和生物标志物研究提供参考。

方法

脑脊液和血浆样本是在一个通过ISO 20387认证的生物样本库中收集的。每种条件下分析了三到四个独立的配对样本。PAVs包括储存温度、处理延迟、离心速度、储存管类型、冻融循环以及血液污染等因素。蛋白质丰度使用SomaScan进行定量分析。选定的分析物进一步通过正交免疫测定法进行评估。变化倍数是通过相对于基线的线性RFU比值计算得出的。采用了带有假发现率（False Discovery Rate, FDR）校正的配对t检验。根据预先定义的变化倍数阈值（显著性水平p < 0.05），确定了显示出可检测到或更大变化的分析物。

结果

血浆蛋白质组对延迟和温度非常敏感，在25°C下储存24小时后有969个分析物发生了显著变化（“变化”指显著的变化），而脑脊液中仅有26个分析物发生变化。在4°C下，脑脊液在24小时内保持稳定（4个变化），而血浆在24小时（465个变化）和72小时（813个变化）后发生了大量变化。在-20°C下储存会导致两种样本发生显著变化（脑脊液：144个变化；血浆：1,164个变化），而在-50°C与-80°C下储存的血浆中没有分析物发生变化。最多三次的冻融循环仅导致少数分析物发生变化，而11次循环则导致显著变化（脑脊液：198个变化；血浆：21个变化）。血浆中的溶血现象引起了28个变化，而脑脊液中的血液污染量≤500个细胞/立方毫米（cells/mm3）仅导致少量变化。经过FDR校正后，脑脊液中的分析物均不再具有显著性，而在某些条件下血浆中的多个分析物仍具有显著性。

结论

储存温度和处理延迟是最具影响力的PAVs，血浆比脑脊液更易受这些因素的影响。为了保证最佳质量，脑脊液应在4小时内处理或保持在4°C，血浆应在2小时内处理，并且两者都应储存在-80°C或更低温度下。冻融循环应限制在三次以内。