蛋白組學(xué)是當(dāng)今生命科學(xué)和精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)的研究熱點(diǎn)，目前仍處于早期快速發(fā)展階段。其發(fā)展軌跡與早期的基因組學(xué)相似，隨著時間的推移，蛋白組學(xué)在研究和臨床中的應(yīng)用潛力將逐漸釋放，有望接近基因組學(xué)的市場規(guī)模。當(dāng)前，全球蛋白組學(xué)市場規(guī)模已達(dá)500億美元，且呈現(xiàn)快速增長趨勢。隨著資本市場的關(guān)注，不斷有新公司進(jìn)入并獲得融資，推動了新技術(shù)的不斷涌現(xiàn)。
蛋白組學(xué)技術(shù)的擴(kuò)展與應(yīng)用
蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)已從最初的蛋白質(zhì)定性鑒定擴(kuò)展至多個領(lǐng)域，包括蛋白質(zhì)定量表達(dá)分析、翻譯后修飾鑒定和定量、蛋白質(zhì)互作分析、蛋白質(zhì)復(fù)合物成分解析、空間蛋白質(zhì)組分析以及單細(xì)胞蛋白質(zhì)組分析。這些技術(shù)不僅應(yīng)用于基礎(chǔ)科學(xué)研究，更在藥物開發(fā)、臨床醫(yī)學(xué)和轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大潛力。這一切得益于質(zhì)譜技術(shù)、蛋白質(zhì)分離技術(shù)、生物化學(xué)技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展。
質(zhì)譜技術(shù)：蛋白組學(xué)發(fā)展的關(guān)鍵
質(zhì)譜技術(shù)是推動蛋白質(zhì)組學(xué)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)，特別是在生物標(biāo)志物發(fā)現(xiàn)方面具有黃金標(biāo)準(zhǔn)地位。在全球范圍內(nèi)，只有少數(shù)制造商發(fā)明了能夠區(qū)分小至單肽分子的復(fù)雜質(zhì)譜技術(shù)，包括布魯克公司（Bruker）、賽默飛公司（Thermo Fisher Scientific）、安捷倫公司（Agilent）、沃特世公司（Waters）和 Sciex 公司。其中，賽默飛世爾公司在蛋白組學(xué)研究質(zhì)譜市場中擁有超過90%的市場份額，主要?dú)w功于其創(chuàng)新的Orbitrap系列。布魯克公司的TimsTOF系列則是蛋白組學(xué)領(lǐng)域增長最快的質(zhì)譜之一，從賽默飛公司那里獲得了市場份額，以約30%的速度增長。質(zhì)譜技術(shù)的持續(xù)創(chuàng)新將對蛋白組學(xué)的發(fā)展產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。然而，質(zhì)譜技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化和應(yīng)用流程的復(fù)雜性，尤其是樣品制備階段的缺乏標(biāo)準(zhǔn)化，成為其進(jìn)一步推廣的瓶頸。正是在這一背景下，像Evosep等公司在液相色譜標(biāo)準(zhǔn)化方面取得了突破，逐步占據(jù)了60%以上的市場份額。這種創(chuàng)新反映了市場對流程效率提升的迫切需求。與此同時，新興技術(shù)如Seer、Olink和Somalogic通過納米粒子分離技術(shù)和適配體蛋白質(zhì)檢測技術(shù)，正在改變傳統(tǒng)的蛋白質(zhì)組學(xué)檢測方式，顯著提高了檢測精度和通量。
蛋白組學(xué)的產(chǎn)業(yè)鏈
蛋白組學(xué)市場已形成涵蓋上游質(zhì)譜儀器和蛋白質(zhì)組學(xué)試劑供應(yīng)商、中游蛋白組學(xué)技術(shù)服務(wù)公司以及下游蛋白組學(xué)終端客戶的完整產(chǎn)業(yè)鏈條：
顛覆性技術(shù)與企業(yè)的崛起
近年來，Seer、Olink、Somalogic、Nautilus和Quantum-Si等企業(yè)憑借其顛覆性技術(shù)，改變了傳統(tǒng)的蛋白組學(xué)檢測方式，極大地提升了檢測的通量、準(zhǔn)確性、特異性和敏感性：
? Seer：發(fā)明了一種在液相色譜分離之前對蛋白質(zhì)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化消化和分離的工作流程。其專有的納米粒子技術(shù)將蛋白質(zhì)分成4組，增強(qiáng)了低豐度蛋白質(zhì)的檢測。
? Olink：通過DNA編碼連接到蛋白質(zhì)上，實(shí)現(xiàn)蛋白質(zhì)定量可通過基因測序的基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行。其PEA（臨位延伸分析）檢測技術(shù)在qPCR儀器或Illumina的下一代測序儀上工作，提供高通量和特異性。
? Somalogic：利用適配體進(jìn)行蛋白質(zhì)檢測，其SomaScan平臺可以識別并檢測大量的蛋白質(zhì)。該公司擁有一個由7000個獨(dú)特適配體組成的文庫，能夠在48小時內(nèi)從單個樣品中識別7000種不同的蛋白質(zhì)。
? Nautilus：其技術(shù)利用專有儀器、流動池和試劑，對樣品中95%的蛋白質(zhì)組進(jìn)行量化。設(shè)計(jì)了一個"超密集單分子蛋白質(zhì)納米陣列"，實(shí)現(xiàn)了單分子分辨率。
國內(nèi)市場的快速發(fā)展
在蛋白組學(xué)行業(yè)，歐美企業(yè)布局早，經(jīng)過多年發(fā)展成熟后逐漸得到資本市場認(rèn)可。包括Seer、Olink、Nautilius、Quantum-Si以及Somalogic在內(nèi)的多家生物科技公司從2020年開始陸續(xù)上市。Seer、Olink、Somalogic是歐美三家蛋白質(zhì)組學(xué)的標(biāo)桿企業(yè)，Seer是其中最年輕的公司，但是為下一代蛋白質(zhì)組學(xué)帶來了創(chuàng)新技術(shù)和路徑。與之相比，國內(nèi)企業(yè)起步較晚，但發(fā)展迅速。景杰生物、中科新生命等專注于蛋白組學(xué)，而諾禾致源、華大基因、美吉生物、歐易生物等企業(yè)也同時提供蛋白組學(xué)服務(wù)。國內(nèi)市場規(guī)模從2016年的1.2億元增長到2020年的5.8億元，年復(fù)合增長率高達(dá)49.1%，預(yù)計(jì)2025年將達(dá)到22.6億元。（摘自弗若斯特沙利文分析）
與此同時，隨著精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)和轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)的快速發(fā)展，越來越多新發(fā)現(xiàn)蛋白質(zhì)生物標(biāo)志物的檢測工作，將為蛋白質(zhì)組分析帶來巨大的市場需求。我們發(fā)現(xiàn)抗體-藥物偶聯(lián)物（ADC）藥物正在快速發(fā)展，其結(jié)合了單克隆抗體的靶向能力和細(xì)胞毒性藥物的強(qiáng)效性，成為癌癥治療領(lǐng)域的突破性療法。在ADC藥物的研發(fā)過程中，蛋白組學(xué)起到了至關(guān)重要的作用。（點(diǎn)擊查看→ADC藥物如何精準(zhǔn)制導(dǎo)癌癥治療、質(zhì)譜如何推進(jìn)ADC藥物研發(fā)）蛋白組學(xué)技術(shù)可用于鑒定和驗(yàn)證ADC的靶標(biāo)蛋白，幫助研究人員篩選出最具潛力的治療靶點(diǎn)。此外，蛋白組學(xué)在分析抗體與抗原的結(jié)合位點(diǎn)、優(yōu)化抗體結(jié)構(gòu)以提高藥物效力和降低副作用方面也具有重要價值。
總而言之，蛋白組學(xué)還是處于發(fā)展的黃金時代，質(zhì)譜技術(shù)的不斷進(jìn)步將推動著整個行業(yè)的快速前進(jìn)。隨著多組學(xué)整合、人工智能賦能、空間蛋白質(zhì)組學(xué)興起和臨床應(yīng)用加速落地等趨勢的出現(xiàn)，蛋白組學(xué)將在生命科學(xué)、精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)和藥物研發(fā)等領(lǐng)域發(fā)揮越來越重要的作用。在全球蛋白質(zhì)組學(xué)有著千億美元市場的機(jī)遇下，就需要加強(qiáng)核心技術(shù)研發(fā)，尤其是在質(zhì)譜、單細(xì)胞和空間蛋白質(zhì)組學(xué)等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)突破。同時，積極推動多組學(xué)整合，結(jié)合基因組學(xué)、代謝組學(xué)等數(shù)據(jù)，構(gòu)建全面的生物學(xué)信息網(wǎng)絡(luò)，深化對復(fù)雜疾病的理解。此外，深化國際合作與交流，吸收全球先進(jìn)技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，增強(qiáng)自身的創(chuàng)新能力，參與全球市場競爭，提升國際影響力。通過這些努力，中國企業(yè)將有望在全球蛋白組學(xué)市場中分得一杯羹，為生命科學(xué)和精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)的發(fā)展做出更大貢獻(xiàn)
