説明

質量分析計

質量分析計および質量分析方法であって、2つの別々のサンプルが質量分析され、次いで第1のサンプル中の1つ以上の成分、分子または分析物の相対強度、濃度または発現レベルが第2のサンプル中の1つ以上の成分、分子または分析物の相対強度、濃度または発現レベルに対して定量化される、質量分析計および質量分析方法が開示される。相対的定量化は、内部較正物質を使用する必要なく確率的に行われる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、質量分析方法および質量分析計に関する。好ましい実施形態は、特に不完全な測定やノイズが含まれる測定を行った場合に、分析化合物の相対的定量化を可能にする方法に関する。特に、好ましい実施形態は、ペプチド消化物または娘化合物存在量の測定および定量化に適用可能である。好ましい実施形態は、分析物/娘集団の相対的ベイジアン定量化に関する。
【0002】
以下に詳細に説明するように、好ましい実施形態は、2つ以上のサンプルに存在する成分、分子または分析物の相対的定量化決定に対する確率的またはベイジアンアプローチに関する。背景として、ベイジアンの確率定理は命題の確率を扱う。確率は、ある命題がどれくらい真であるかを表す。例えば、確率1は、絶対に確実であることを意味する。また、確率0は、絶対に確実であるが、命題が偽であることが絶対に確実であることを意味する。確率0.5は、命題が真であるか偽であるかの不確実性が最大であることを意味する。
【背景技術】
【0003】
新しい情報を得た際に確率を変更することはベイジアン推論の重要な側面である。いわゆるベイズ規則は、合理的エージェントが新しい情報(証拠)を得たときにその信頼をどのように変更するかを定義する。
【0004】
ベイジアン確率または確実性は常に条件付きである。これは、確率が背景条件に基づいて推定されることを意味する。条件付き確率は、通常P(事象|条件)という表記を使用して記載される。確率は、条件が真であると信じられる場合に事象が真であることはどれくらい確実であるかを示す、0と1の間の数である。条件付き確率は、Mを依存モデル、DをデータとしてP(D|M)またはP(M|D)という形で記載されることが多い。したがって、P(D|M)は、モデルMが真のモデルであると信じられる場合にデータDを得る確率を意味する。同様に、P(M|D)は、データDが与えられた際にモデルMが真のモデルである確率を意味する。確率は単にP(M)またはP(D)として与えられる場合があるが、これらは一般に不正確なベイジアン表記法であると考えられる。なぜなら、すべての確率は実際には条件付きだからである。しかし、すべての項が同じ背景条件を有する場合はそれを繰り返さなくてもよいことがある。理論上は、Uを背景条件の集合として、確率はP(D|M,U)、P(M|D,U)、P(M|U)およびP(D|U)の形で記載する。
【0005】
エキスパートシステムは、各親の事象に重みを与えることによって相互依存事象の確率を計算することがよくある。ベイジアンネットワークは、数学的に正しく、したがって、事象のお互いへの影響を測定するより正確な方法を提供すると考えられる。数学を取り入れることによって双方向の計算が可能になる。したがって、例えば、どの事象が別の事象の最も可能性の高い原因であるかを見出すことが可能である。
【0006】
以下の独立事象に対する確率の生成規則は周知である。
【0007】
【数1】

【0008】
ここでp(AB)はAおよびBが起こる確率を意味する。
【0009】
これは、以下の従属事象に対する生成規則の特別な場合であり、p(A|B)はBがすでに起きた場合のAの確率を意味する。
【0010】
【数2】

【0011】
つまり、以下の式が成り立つ。
【0012】
【数3】

【0013】
その結果、以下の式が成り立つ。
【0014】
【数4】

【0015】
上記の式はベイズの定理を単純化したものである。この式は、既知の他の確率に関して計算された、Bが起きた場合にAが起きる確率を与える。
【0016】
ベイズの定理は以下のように要約される。
【0017】
【数5】

【0018】
0は、初めから(ab initio)得られるかまたは事前の観測集合から誘導される前提条件であるが、新しい観測または証拠Eの前の前提条件とすることができる。項P(H0)はH0の事前確率と呼ばれる。項P(E|H0)は、前提条件H0が真である場合に観測Eを見込む条件付き確率(Eが与えられたH0の関数)であり、尤度関数と呼ばれる。項P(E)はEの周辺確率と呼ばれ、正規化定数であり、相互排除的なすべての前提条件の和として計算され得る。
【0019】
【数6】

【0020】
項P(H0|E)はEが与えられたH0の事後確率と呼ばれる。スケーリングファクタP(E|H0)/P(E)は、観測が有する前提条件への信頼性の影響の尺度が得られる。考えられている特定の前提条件が真でない場合に観測がなされる可能性が低いならば、このスケーリングファクタは大きくなる。正確な前提条件の事前確率によってこのスケーリングファクタを乗算すると、観察が与える正確な前提条件の事前確率の尺度が得られる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0021】
推定作業を行うための鍵は、前提条件を与えられた事前確率および可能な代替の割当て、並びに異なる前提条件のもとでの観測の条件付き確率の計算である。
【0022】
複数の生物学的サンプルまたは生物学的サンプルの複合混合物の分析においては、成分化合物の相対的な濃度を比較することが望ましいことがある。例えば、2つ以上の異なるサンプルにおけるタンパク質またはペプチドの発現量が異なっているかどうかを判断することが望ましいことがある。例えば、一方のサンプルは健常な生体からのサンプルを含み、他方のサンプルは患者からのサンプルを含んでもよい。患者のサンプルにおいて特定のタンパク質またはペプチドが、健常な生体から採取されたサンプル(コントロールサンプル)と比較して著しく多くまたは少なく発現されているならば、疾病状態を示している可能性がある。
【0023】
生物学的サンプルの複合混合物は、質量分析計を使用し、好ましくは液体クロマトグラフを併用して分析され得る。
【0024】
質量分析計によって記録されるイオン強度またはイオン数率を各ペプチドの濃度の尺度として使用することが知られている。しかし、各サンプルに関連するデータは、注入体積誤差などの種々の系統誤差およびカウント統計などの種々の非系統的な影響を受けやすい。
【0025】
サンプルが複雑であったり、場合によっては、サンプル中の種々の成分、分子または分析物の濃度が低いことにより、データはときどきまたはしばしば不完全になる。また、データは干渉を含むことがある。その結果、データを成分、分子若しくは分析物に割当てること、または、成分、分子若しくは分析物を同定することが不確実になることがある。
【0026】
従来のアプローチによれば、これらの要因がアウトプットを異常に見えさせ、その結果棄却されることなり得る。結果として、2つ以上のサンプル中に存在するいくつかの成分、分子または分析物について必ずしも常に定量化できるとは限らず、および/または実際には異常でないかもしれないが手に負えず棄却してしまうデータがあり得る。
【0027】
したがって、2つ以上の異なるサンプルの測定がノイズを含みかつ不完全である場合においても、サンプル中に存在する成分、分子または分析物を定量できる改善された方法を提供することが望まれる。
【課題を解決するための手段】
【0028】
本発明の一局面によれば、
成分、分子または分析物の第1の混合物を含む第1のサンプルを準備すること、
成分、分子または分析物の第2の混合物を含む第2の異なるサンプルを準備すること、および、
第2のサンプル中の成分、分子または分析物の強度、濃度または発現レベルに対する第1のサンプル中の成分、分子または分析物の相対的な強度、濃度または発現レベルを確率的に決定または定量化することを含む質量分析方法が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【0029】
好ましい実施形態は2つの別々のサンプルに関するが、特に好ましい実施形態によると、成分、分子または分析物の混合物をそれぞれ含む複数のさらなるサンプルを準備されてもよい。好ましくは、成分、分子または分析物はタンパク質、タンパク質消化物、ペプチドまたはペプチドの断片を含む。
【0030】
好ましくは、第1の混合物中の成分、分子または分析物は、第2の混合物中の成分、分子または分析物および/またはさらなる混合物中の成分、分子または分析物と同じ種である。しかし、あるいは、第1の混合物中の成分、分子または分析物は、第2の混合物中の成分、分子または分析物および/またはさらなる混合物中の成分、分子または分析物と異なる種であってもよい。
【0031】
好ましくは、上記方法は、成分、分子または分析物の第1の混合物を消化すること、および/または成分、分子または分析物の第2の混合物を消化すること、および/または成分、分子または分析物のさらなる混合物を消化することをさらに含む。好ましくは、成分、分子または分析物の第1の混合物は消化されて第1の複合混合物を形成し、および/または成分、分子または分析物の第2の混合物は消化されて第2の複合混合物を形成し、および/または成分、分子または分析物のさらなる混合物は消化されてさらなる複合混合物を形成する。
【0032】
好ましくは、複合混合物は、ペプチドまたはタンパク質消化物の複合混合物を含む。
【0033】
上記好ましい実施形態によれば、上記方法は、第1のサンプルを1つ以上の第1の複製サンプルに分割すること、および/または第2のサンプルを1つ以上の第2の複製サンプルに分割すること、および/またはさらなるサンプルを1つ以上のさらなる複製サンプルに分割すること、および/または第1の複合混合物を1つ以上の第1の複製サンプルに分割すること、および/または第2の複合混合物を1つ以上の第2の複製サンプルに分割すること、および/またはさらなる複合混合物を1つ以上のさらなる複製サンプルに分割することをさらに含む。
【0034】
一実施形態によれば、上記方法は、第1のサンプル中の成分、分析物または分子を分離処理手段によって分離すること、および/または第2のサンプル中の成分、分析物または分子を分離処理手段によって分離すること、および/またはさらなるサンプル中の成分、分析物または分子を分離処理手段によって分離すること、および/または第1の複製サンプル中の成分、分析物または分子を分離処理手段によって分離すること、および/または第2の複製サンプル中の成分、分析物または分子を分離処理手段によって分離すること、および/またはさらなる複製サンプル中の成分、分析物または分子を分離処理手段によって分離することをさらに含む。
【0035】
上記分離処理は液体クロマトグラフィを含む。一実施形態によれば、上記分離処理は、(i)高速液体クロマトグラフィ(「HPLC」)、(ii)陰イオン交換、(iii)陰イオン交換クロマトグラフィ、(iv)陽イオン交換、(v)陽イオン交換クロマトグラフィ、(vi)イオン対逆相クロマトグラフィ、(vii)クロマトグラフィ、(viii)一次元電気泳動、(ix)多次元電気泳動、(x)サイズ排除、(xi)アフィニティ、(xii)逆相クロマトグラフィ、(xiii)キャピラリ電気泳動クロマトグラフィ(「CEC」)、(xiv)電気泳動、(xv)イオン移動分離、(xvi)電界非対称イオン移動分離またはスペクトロメトリ(「FAIMS」)または(xvi)キャピラリ電気泳動を含む。
【0036】
好ましくは、上記方法は、第1のサンプル中の成分、分析物または分子をイオン化すること、および/または第2のサンプル中の成分、分析物または分子をイオン化すること、および/またはさらなるサンプル中の成分、分析物または分子をイオン化すること、および/または第1の複製サンプル中の成分、分析物または分子をイオン化すること、および/または第2の複製サンプル中の成分、分析物または分子をイオン化すること、および/またはさらなる複製サンプル中の成分、分析物または分子をイオン化することをさらに含む。
【0037】
好ましくは、上記方法は、第1のサンプル中の成分、分析物または分子を質量分析すること、および/または第2のサンプル中の成分、分析物または分子を質量分析すること、および/またはさらなるサンプル中の成分、分析物または分子を質量分析すること、および/または第1の複製サンプル中の成分、分析物または分子を質量分析すること、および/または第2の複製サンプル中の成分、分析物または分子を質量分析すること、および/またはさらなる複製サンプル中の成分、分析物または分子を質量分析することをさらに含む。
【0038】
好ましくは、成分、分析物または分子を質量分析する工程は、複数の質量ピークを含む質量スペクトルデータを生成することをさらに含む。好ましくは、上記方法は、1つ以上の質量ピークの質量または質量電荷比を決定することをさらに含む。好ましくは、上記方法は、1つ以上の質量ピークに対して、信号強度または積分信号を決定することをさらに含む。
【0039】
上記好ましい実施形態によれば、上記方法は、1つ以上の質量ピークに対して保持時間を決定することをさらに含む。
【0040】
好ましくは、上記方法は、第1のサンプルおよび/または第2のサンプルおよび/またはさらなるサンプルからの質量ピークをクラスタリングすることをさらに含む。好ましくは、上記方法は第1の複製サンプルおよび/または第2の複製サンプルおよび/またはさらなる複製サンプルからの質量ピークをクラスタリングすることを含む。
【0041】
一実施形態によれば、上記方法は、第1のサンプル中の成分、分析物または分子を認識または同定すること、および/または第2のサンプル中の成分、分析物または分子を認識または同定すること、および/またはさらなるサンプル中の成分、分析物または分子を認識または同定すること、および/または第1の複製サンプル中の成分、分析物または分子を認識または同定すること、および/または第2の複製サンプル中の成分、分析物または分子を認識または同定すること、および/またはさらなる複製サンプル中の成分、分析物または分子を認識または同定することをさらに含む。
【0042】
好ましくは、成分、分析物または分子は、質量または質量電荷比もしくは正確な質量または正確な質量電荷比に基づいて認識または同定される。成分、分析物または分子の正確な質量または質量電荷比は、20ppm、19ppm、18ppm、17ppm、16ppm、15ppm、14ppm、13ppm、12ppm、11ppm、10ppm、9ppm、8ppm、7ppm、6ppm、5ppm、4ppm、3ppm、2ppm、1ppm以内または<1ppmである。
【0043】
好ましくは、成分、分析物または分子の質量電荷比は、0.01質量単位、0.009質量単位、0.008質量単位、0.007質量単位、0.006質量単位、0.005質量単位、0.004質量単位、0.003質量単位、0.002質量単位、0.001質量単位以内または<0.001質量単位である。
【0044】
好ましくは、成分、分析物または分子は、クロマトグラフィ保持時間または別の物理化学特性に基づいて認識または同定される。
【0045】
一実施形態によれば、上記方法は、成分、分析物または分子を衝突または断片化セルにおいて断片化して複数の断片、娘または生成イオンを形成、作成または生成することをさらに含む。好ましくは、断片、娘または生成イオンは質量分析される。
【0046】
一実施形態によれば、上記方法は、断片、娘または生成イオンに基づいて第1のサンプル中の成分、分子または分析物を同定または認識すること、および/または断片、娘または生成イオンに基づいて第2のサンプル中の成分、分子または分析物を同定または認識すること、および/または断片、娘または生成イオンに基づいてさらなるサンプル中の成分、分子または分析物を同定または認識することをさらに含む。
【0047】
一実施形態によれば、上記方法は、質量ピークの正確な同定のために確率を得ることまたは割当てることをさらに含む。好ましくは、上記方法は、タンパク質検索手順から確率を得ることまたは導き出すことをさらに含む。
【0048】
好ましくは、上記方法は、タンパク質検索手順から確率が得られない場合または導かれない場合に正確な同定の一定の確率を割当てることをさらに含む。好ましくは、上記方法は、正確な同定の確率を値x%として割当てることをさらに含む。ここで、xは、(i)<5%、(ii)5〜10%、(iii)10〜15%、(iv)15〜20%、(v)20〜25%、(vi)25〜30%、(vii)30〜35%、(viii)35〜40%、(ix)40〜45%、(x)45〜50%、(xi)50〜55%、(xii)55〜60%、(xiii)60〜65%、(xiv)65〜70%、(xv)70〜75%、(xvi)75〜80%、(xvii)80〜85%、(xviii)85〜90%、(xix)90〜95%、および(xx)>95%からなる群から選択される。
【0049】
一実施形態によれば、上記方法は、タンパク質検索手順が行われない場合に正確な同定の一定の確率を割当てることをさらに含む。好ましくは、上記方法は、正確な同定の確率を値x%として割当てることをさらに含む。ここで、xは、(i)<5%、(ii)5〜10%、(iii)10〜15%、(iv)15〜20%、(v)20〜25%、(vi)25〜30%、(vii)30〜35%、(viii)35〜40%、(ix)40〜45%、(x)45〜50%、(xi)50〜55%、(xii)55〜60%、(xiii)60〜65%、(xiv)65〜70%、(xv)70〜75%、(xvi)75〜80%、(xvii)80〜85%、(xviii)85〜90%、(xix)90〜95%および(xx)>95%からなる群から選択される。
【0050】
一実施形態によれば、上記方法は、各サンプル中に存在する成分、分子または分析物の相対量または濃度Lについての事前確率分布関数Pr(L)を決定、定式化または割当てることをさらに含む。好ましくは、事前確率分布関数Pr(L)はexp(−L/Λ)に比例する。ここで、Λは質量ピークに対して記録された最大信号強度に一致する。好ましくは、Λは質量ピークに対して記録された平均信号強度に一致する。
【0051】
一実施形態によれば、事前確率分布関数Pr(L)はガンマ、ポアソン、ガウシアン、指数、正規または対数正規分布を有する。好ましくは、事前確率分布関数Pr(L)は1に等しい積分値をともなった分布を有する。
【0052】
一実施形態によれば、上記方法は、サンプル中の各成分、分子または分析物の全応答ファクタkについての事前確率分布関数Pr(k)を決定、定式化または割当てることをさらに含む。好ましくは、kは、(i)消化効率、(ii)相対生成量、(iii)送達における損失、(iv)イオン化効率、(v)伝播効率、および(vi)検出効率の1つ以上を含む。一実施形態によれば、事前確率分布関数Pr(k)はexp(−k/k0)に比例し、ここでk0は定数である。好ましくは、k0=1である。
【0053】
一実施形態によれば、事前確率分布関数Pr(k)は、ガンマ、ポアソン、ガウシアン、指数、正規または対数正規分布を有する。好ましくは、事前確率分布関数Pr(k)は、1に等しい積分値をともなう分布を有する。
【0054】
一実施形態によれば、上記方法は、分析において使用される各サンプル中の各成分、分子または分析物のサンプルhの相対量についての事前確率分布関数Pr(h)を決定、定式化または割当てることをさらに含む。好ましくは、hは、(i)添加された溶媒の量、および(ii)注入された物質の量の1つ以上を含む。
【0055】
一実施形態によれば、事前確率分布関数Pr(h)はexp(−h/h0)に比例し、ここでh0は定数である。好ましくは、h0=1である。
【0056】
一実施形態によれば、事前確率分布関数Pr(h)は、ガンマ、ポアソン、ガウシアン、指数、正規または対数正規分布を有する。好ましくは、事前確率分布関数Pr(h)は、1に等しい積分値をともなう分布を有する。
【0057】
一実施形態によれば、上記方法は、観測される信号強度に対して想定される、および/または予測される信号強度に適用されるノイズ寄与ファクタGについての事前確率分布関数Pr(G)を決定、定式化または割当てることをさらに含む。好ましくは、Gは、(i)イオン統計ショットノイズおよび(ii)エレクトロスプレーイオン化飛沫統計ショットノイズのうち1つ以上を含む。
【0058】
好ましくは、事前確率分布関数Pr(G)はexp(−G/G0)に比例し、ここでG0は定数である。好ましくは、G0=1である。
【0059】
一実施形態によれば、事前確率分布関数Pr(G)は、ガンマ、ポアソン、ガウシアン、指数、正規または対数正規分布を有する。好ましくは、事前確率分布関数Pr(G)は、1に等しい積分値をともなう分布を有する。
【0060】
一実施形態によれば、上記方法は、1つ以上の内部標準または基準を検索、決定、同定または選択することをさらに含む。好ましくは、1つ以上の内部標準または基準は、サンプルのすべてにおいて実質的に同じ強度、濃度または発現レベルを有する1つ以上の成分、分子または分析物を含む。
【0061】
1つ以上の内部標準または基準は、各サンプルに対して添加される1つ以上の成分、分子または分析物を含んでもよい。1つ以上の内部標準または基準は、第1のサンプルおよび/または第2のサンプルおよび/またはさらなるサンプルに対して内因性または外因性であってもよい。
【0062】
好ましくは、上記方法は、マルコフ連鎖モンテカルロアルゴリズムを使用してマルコフ連鎖モンテカルロ予測手順または探索を繰返し適用または使用して、サンプルの各々における各成分、分子または分析物の相対濃度Lに対するもっともらしい値を決定することをさらに含む。好ましくは、マルコフ連鎖モンテカルロ予測手順またはアルゴリズムは、(i)メトロポリス−ヘイスティングアルゴリズム、(ii)ギブスサンプリングアルゴリズム、(iii)ハミルトニアンモンテカルロアルゴリズム、および(iv)スライスサンプリングアルゴリズムからなる群から選択される。
【0063】
一実施形態によれば、マルコフ連鎖モンテカルロ予測手順またはアルゴリズムは、シミュレーテッドアニーリングおよび/または入れ子サンプリングを併用して使用される。
【0064】
一実施形態によれば、上記方法は、確率分布関数Pr(L)および/またはPr(k)および/またはPr(h)および/またはPr(G)を与える、および/または、正確な同定の確率pを与える各質量ピーク強度を観測され得ることを予測することをさらに含む。
【0065】
一実施形態によれば、上記方法は、予測されるピーク強度と観測されるピーク強度とを比較することをさらに含む。
【0066】
一実施形態によれば、上記方法は、Lの値または確率分布関数Pr(L)を調整することをさらに含む。
【0067】
一実施形態によれば、上記方法は、kの値または確率分布関数Pr(k)を調整することをさらに含む。
【0068】
一実施形態によれば、上記方法は、hの値または確率分布関数Pr(h)を調整することをさらに含む。
【0069】
一実施形態によれば、上記方法は、Gの値または確率分布関数Pr(G)を調整することをさらに含む。
【0070】
一実施形態によれば、上記方法は、調整された確率分布関数Pr(L)および/またはPr(k)および/またはPr(h)および/またはPr(G)を与える、および/または正確な同定の確率pを与える各質量ピーク強度を観測され得ることを予測することをさらに含む。
【0071】
好ましくは、上記方法は、予測されるピーク強度と観測されるピーク強度とを比較することをさらに含む。
【0072】
一実施形態によれば、上記方法は、調整された確率分布関数を受け入れるかまたは不採用とすることをさらに含む。好ましくは、上記方法は、確率分布関数を調整する、および/または強度を予測する、および/または予測される強度と観測される強度を比較するサイクルを繰り返すか、または終了することをさらに含む。
【0073】
好ましくは、上記方法は、サンプルの各ペアi,jに対するサンプルの各々における各成分、分子または分析物の相対濃度Lの比Lijを決定することをさらに含む。
【0074】
一実施形態によれば、上記方法は、マルコフ連鎖モンテカルロ予測手順を継続して、サンプルの各々における各成分、分子または分析物の相対濃度Lおよび相対濃度Lの比Lijに対するよりもっともらしい値を決定することをさらに含む。
【0075】
好ましくは、相対濃度Lの比Lijの決定回数は、平均値の要求された正確度にしたがって予め規定される。
【0076】
上記方法は、サンプルの各ペアi,jに対するサンプルの各々における各成分、分子または分析物の相対濃度Lの比Lijに対する平均値を計算することをさらに含む。
【0077】
一実施形態によれば、上記方法は、サンプルの各ペアi,jに対するサンプルの各々における各成分、分子または分析物の相対濃度Lの比Lijに対する標準偏差および/または相対標準偏差を計算することをさらに含む。
【0078】
一実施形態によれば、第1のサンプルおよび/または第2のサンプルおよび/またはさらなるサンプルは、複数の異なるバイオポリマー、タンパク質、ペプチド、ポリペプチド、オリゴヌクレオチド、オリゴヌクレオシド、アミノ酸、炭水化物、糖、脂質、脂肪酸、ビタミン、ホルモン、DNAの部分若しくは断片、cDNAの部分若しくは断片、RNAの部分若しくは断片、mRNAの部分若しくは断片、tRNAの部分若しくは断片、ポリクローナル抗体、モノクローナル抗体、リボヌクレアーゼ、酵素、代謝産物、多糖類、リン酸化ペプチド、リン酸化タンパク質、糖ぺプチド、糖タンパク質またはステロイドを含む。
【0079】
第1のサンプルおよび/または第2のサンプルおよび/またはさらなるサンプルは、少なくとも2、5、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000、1500、2000、2500、3000、3500、4000、4500または5000の異なる同一性を有するかまたは異なる種である成分、分子または分析物を含んでもよい。
【0080】
第1のサンプルおよび/または第2のサンプルおよび/またはさらなるサンプルは、モル濃度の等しくない異種複合混合物であってもよい。好ましくは、(i)第1のサンプルは罹患生体から採取され、かつ、第2のサンプルは非罹患生体から採取される、(ii)第1のサンプルは処置生体から採取され、かつ、第2のサンプルは非処置生体から採取される、または(iii)第1のサンプルは変異生体から採取され、かつ、第2のサンプルは野生型生体から採取される、のいずれかである。
【0081】
一実施形態によれば、上記方法は、第1のサンプルおよび/または第2のサンプルおよび/またはさらなるサンプル中の成分、分子または分析物を同定することをさらに含む。
【0082】
好ましくは、第1のサンプルおよび/または第2のサンプルおよび/またはさらなるサンプル中の成分、分子または分析物は、第1のサンプルの成分、分子または分析物の強度が第2のサンプルおよび/またはさらなるサンプル中の成分、分子または分析物の強度との違いが所定量より大きくなる場合にのみ同定される。
【0083】
第1のサンプルおよび/または第2のサンプルおよび/またはさらなるサンプル中の成分、分子または分析物は、第1のサンプルの複数の成分、分子または分析物の平均強度が第2のサンプルおよび/またはさらなるサンプル中の複数の成分、分子または分析物の平均強度との違いが所定量より大きくなる場合にのみ同定されてもよい。
【0084】
好ましくは、所定量は、(i)1%、(ii)2%、(iii)5%、(iv)10%、(v)20%、(vi)50%、(vii)100%、(viii)150%、(ix)200%、(x)250%、(xi)300%、(xii)350%、(xiii)400%、(xiv)450%、(xv)500%、(xvi)1000%、(xvii)5000%および(xviii)10000%からなる群から選択される。
【0085】
好ましくは、成分、分子または分析物および/またはペプチド消化物および/または断片、娘または生成イオンの質量または質量電荷比は、(i)フーリエ変換(「FT」)質量分析計、(ii)フーリエ変換イオンサイクロトロン(「FTICR」)質量分析計、(iii)飛行時間(「TOF」)質量分析計、(iv)直交加速飛行時間(「oaTOF」)質量分析計、(v)扇形磁場質量分析計、(vi)四重極質量分析器、(vii)イオントラップ質量分析器または(viii)フーリエ変換オービトラップ、静電イオンサイクロトロン共鳴質量分析計または静電フーリエ変換質量分析計のいずれかによって質量分析される。
【0086】
好ましくは、第1のサンプルおよび/または第2のサンプルおよび/またはさらなるサンプルを、(i)エレクトロスプレーイオン化(「ESI」)イオン源、(ii)大気圧光イオン化(「APPI」)イオン源、(iii)大気圧化学イオン化(「APCI」)イオン源、(iv)マトリックス支援レーザ脱離イオン化(「MALDI」)イオン源、(v)レーザ脱離イオン化(「LDI」)イオン源、(vi)大気圧イオン化(「API」)イオン源、(vii)シリコンを用いた脱離イオン化(「DIOS」)イオン源、(viii)電子衝突(「EI」)イオン源、(ix)化学イオン化(「CI」)イオン源、(x)電界イオン化(「FI」)イオン源、(xi)電界脱離(「FD」)イオン源、(xii)誘導結合プラズマ(「ICP」)イオン源、(xiii)高速原子衝撃(「FAB」)イオン源、(xiv)液体二次イオン質量分析(「LSIMS」)イオン源、(xv)脱離エレクトロスプレーイオン化(「DESI」)イオン源および(xvi)ニッケル−63放射性イオン源からなる群から選択されるイオン源を使用してイオン化される。
【0087】
本発明の一実施形態によれば、第1のサンプル中の成分、分子または分析物の相対的な強度、濃度または発現レベルを、第2のサンプル中の成分、分子または分析物の強度、濃度または発現レベルに対して、確率的に決定または定量化するように構成された手段を備える質量分析計が提供される。
【0088】
好ましくは、上記質量分析計は、液体クロマトグラフをさらに備える。
【0089】
一実施形態によれば、上記質量分析計は、1つ以上の質量フィルタおよび/または1つ以上の質量分析部をさらに備える。好ましくは、1つ以上の質量フィルタおよび1つ以上の質量分析部は、(i)直交加速飛行時間質量分析部、(ii)軸方向加速飛行時間質量分析部、(iii)ポール3D四重極イオントラップ質量分析部、(iv)2Dまたは線形四重極イオントラップ質量分析部、(v)フーリエ変換イオンサイクロトロン共鳴質量分析部、(vi)扇形磁場質量分析部、(vii)四重極質量分析部および(viii)ペニングトラップ質量分析部からなる群から選択される。
【0090】
好ましくは、上記質量分析計はイオン源をさらに備える。イオン源はパルス化イオン源または連続イオン源を備えてもよい。イオン源は、(i)エレクトロスプレーイオン化(「ESI」)イオン源、(ii)大気圧光イオン化(「APPI」)イオン源、(iii)大気圧化学イオン化(「APCI」)イオン源、(iv)マトリックス支援レーザ脱離イオン化(「MALDI」)イオン源、(v)レーザ脱離イオン化(「LDI」)イオン源、(vi)大気圧イオン化(「API」)イオン源、(vii)シリコンを用いた脱離イオン化(「DIOS」)イオン源、(viii)電子衝突(「EI」)イオン源、(ix)化学イオン化(「CI」)イオン源、(x)電界イオン化(「FI」)イオン源、(xi)電界脱離(「FD」)イオン源、(xii)誘導結合プラズマ(「ICP」)イオン源、(xiii)高速原子衝撃(「FAB」)イオン源、(xiv)液体二次イオン質量分析(「LSIMS」)イオン源、(xv)脱離エレクトロスプレーイオン化(「DESI」)イオン源および(xvi)ニッケル−63放射性イオン源からなる群から選択される。
【0091】
本発明の一局面によれば、数個のサンプルの中で1つ以上の分子種を相対的に定量化する方法であって、
各サンプルを複数の複製サンプルに分割すること、
複製サンプルの各々に関する、該分子種の数個の暫定的に同定された消化物の各々の信号であって、ランダムノイズの影響を受けやすい親種の濃度に比例する信号を得ることであって、
各暫定同定が正しいという確率を得るか、または割当てること、
各サンプル中の各分子種の相対量Lについての事前確率分布を割当てること、
各分子種から生成される消化物の相対量kについての事前確率分布を割当てること、
各複製サンプルに対するサンプルの相対量hについての事前確率分布を割当てること、
各サンプル中のノイズレベルGについての事前確率分布を割当てること、
濃度が複製サンプルのすべてにおいて同じであることが既知である内部標準を選択すること、
各サンプル中の各分子種の相対量Lに対する確率分布を更新すること、
複製サンプルの各異なるペアi,jに対する比率L_i対L_jの単調関数の各サンプルにおける各分子種の相対量Lに対する確率分布にしたがってサンプルを得ること、および、
ペアの各々に対する関数の平均値および標準偏差を計算することを含む方法が提供される。
【0092】
本発明の一局面によれば、
成分、分子または分析物の第1の混合物を含む第1のサンプルを準備すること、
成分、分子または分析物の第2の混合物を含む第2の異なるサンプルを準備すること、および、
第2のサンプル中の成分、分子または分析物の強度、濃度または発現レベルに対する第1のサンプル中の成分、分子または分析物の相対的な強度、濃度または発現レベルを決定または定量化することを含む質量分析方法が提供される。
【0093】
本発明の一局面によれば、第1のサンプル中の成分、分子または分析物の相対的な強度、濃度または発現レベルを、第2のサンプル中の成分、分子または分析物の強度、濃度または発現レベルに対して、決定または定量化するように構成された手段を備える質量分析計が提供される。
【0094】
好ましい実施形態は、順方向モデリングアルゴリズムを使用して、測定されたイオン数に対する未知のイオン化および消化効率の寄与の平均をとることが好ましい。測定されたペプチドのイオン数は、元のサンプル中における生成物の濃度およびそのイオン化および消化効率に関するファクタに比例するとして表現すことができる。好ましくは、濃度および消化/イオン化効率の値は各ぺプチドに対して探索され、好ましくは、尤度は各結果に対して、サンプル中に存在する化合物の与えられる確率を使用して、計算される。好ましくは、尤度計算は、欠落データを補間または別の方法で埋める必要がないという格別の効果がある。これは従来のアプローチとは対照的である。
【0095】
好ましい実施形態の探索のさらなる特徴は、外れ値または範囲外のデータの存在を調べ得るようにデータへの割当てのオンオフを切り替えられ得ることである。次いで各サンプル中のタンパク質またはペプチドの相対濃度が計算でき、パーセンテージ信頼度間隔が確率的探索結果を使用して与えられる。
【0096】
質量スペクトルデータおよびマイクロアレイデータには異なる問題がある。特に、好ましい実施形態は、内在するポアソンノイズ(カウント統計)を示すデータに関係する。特に、これは、分析器が娘化合物(例えば、ペプチドまたはペプチド消化物)の存在量を決定し、多くの事象(例えば、強度)を報告する場合に適切である。例えば、事象は、四重極飛行時間質量分析計におけるイオン到達数に関連する。しかし、これはマイクロアレイスポットの色/輝度などの連続量に対しては適切でない。
【0097】
最も単純な形態では、本発明の方法および装置において実施されるような好ましい実施形態は、2つの未知の数AおよびBがあり、B/Aの比を決定することが望まれる場合の問題を解決することに関すると考えられ得る。A(A1,A2...AN)およびB(B1,B2...BM)のサンプルが与えられる。一般に、NおよびMは等しくないが、N=1かつM=1の場合も許される。AおよびBのサンプルは「良い」または「悪い」のいずれかであると考えられることができ、各サンプルはPr(A3は良い)などの確率を伴うと考えてもよい。Aの「良い」サンプルは、ある数学的に十分に定義された意味においてAに近い。Aの「悪い」サンプルはほとんどいかなるものであってもよい。Bについても同様である。
【0098】
好ましい実施形態によると、この情報のみが与えられた場合の比B/Aを推測し、またその比の不確実性の推定を与えることが望ましい。好ましい実施形態において、数AおよびBは質量分析計によって測定されるように溶液中のペプチドの濃度に比例する。以下の例を考えてもよい。
【0099】
【表1】

【0100】
上記データから、Aの最後のサンプルとBの3番目のサンプルが「悪い」と考えられ、外れ値として棄却されるならば、Aは100に等しく、Bが500に等しいことがもっともらしいと考えてもよい。しかし、好ましい実施形態は、最初は偽りに見えるデータを直ちには棄却しない。
【0101】
好ましい実施形態によって決定されるように比B/Aおよび対応する不確実性の推定は、5.1±0.1であると決定される。
【0102】
好ましい実施形態は異なる観点から考えることができ、第2の関連する問題に対応すると考えることができる。この問題は、2+K個の未知数A、B、k1、k2...kKがあり、2*K個の可能な積の一部が与えられるか、または既知であると考えられる。
【0103】
【表2】

【0104】
これらの積のいずれかの任意の数のサンプルが与えられると考えることができる。サンプルは上記と同じ意味において「良い」または「悪い」のいずれかであると考えることができ、各サンプルは対応付けられた確率を伴う。問題はやはりB/Aを推定し、不確実性の推定を与えることである。
【0105】
好ましい実施形態によると、数AおよびBは、消化前の溶液中の完全な状態のタンパク質の濃度に比例し、その他の未知数kiは、そのタンパク質トリプシンペプチドの消化およびイオン化特性に関連する。係数kiには特に重要性がないので実際に計算する必要はない。
【0106】
好ましい実施形態は、分析物またはその生成物および少なくとも1つの内部標準化合物を含むいくつかの物理サンプルに対して分析化合物の存在量における変化を定量化するように設計されたアルゴリズムを含む方法および装置に関する。各サンプルからいくつもの反復された測定値を得てもよく、データはノイズを含んでもよいし、また概ね不完全であってもよい。データの不適当な割当ての確率が存在し、ある割当ては他の割当てよりも正しい傾向がついよいことは最初から知られている。
【0107】
好ましい実施形態は、データの新規な数学モデルのアプリケーションに関し、マルコフ連鎖モンテカルロ手法を使用して、関連する不確実性を有する存在量の変化を測定し、決定できるようにモデルパラメータの空間を探索することに関する。
【0108】
ペアごとのt−検定およびANOVAなどの標準の統計手法は、各サンプルの測定値の数が異なる場合、測定値が欠落する場合、データの割当てがあいまいな場合、測定値が実験的に相関する場合または測定値の数が非常に少ない場合において適用できない。
【0109】
当業者によって理解されるように、現実においては、実験データはノイズを含み、不完全であることが多いので、従来の公知技術はノイズを含み不完全な実験データを処理および分析する能力に使用限度があることが明らかである。
【0110】
好ましい実施形態の特に有利な局面は、2つ以上の別々のサンプル中に存在する特定の分析物の相対濃度を決定するために標準化工程を独立した工程として行う必要がないことである。
【0111】
好ましくは、複数の実験を行い、すべての実験において濃度が同じである分析物が内部標準として使用される。好ましい実施形態は、親(例えば、タンパク質)に確率的に対応付けられた娘化合物(例えば、ペプチド)を考慮に入れる。娘がタンパク質の酵素消化物であり、ペプチド同定情報がタンデム質量分析から得られる場合に特に有用である。
【0112】
また、好ましい実施形態は、欠落データをトランスペアレントに(ユーザに意識されずに)扱う。これに対して、従来のアプローチでは、データ欠落があると特に問題があり、エラーを起こしやすくなる。
【0113】
好ましい実施形態は、複数の異なるサンプル中に存在する特定の分析物の相対濃度における違いを測定する確率的またはベイジアン方法に関する。
【0114】
好ましい実施形態は、実験データが完全でないとしてもサンプル中に存在する分析物を正確に定量化できるという特に格別の効果を有する。例えば、データは未知のゲインの影響を受ける場合、および/または全体的なまたはあまり理解されていないノイズ源がある場合がある。オリジナルのサンプル中における各分析物の濃度は1つ以上の化合物によるデータで表され得る。好ましくは、これらの化合物は、消化物/断片(以下、娘と称す)を含む。
【0115】
各サンプルに対して、好ましくは、複製実験が行われる。すなわち、サンプルは多くのサブサンプルに分割され、各サブサンプルを別々に分析してもよい。複数の複製サンプルに対して好ましい手順を行うことは、好ましい実施形態の定量化ステップの正確度を向上するのに役立つことが分かる。しかし、サンプルが複数の複製サンプルに分割され、各複製サンプルが独立に分析されることは本質な特徴ではない。
【0116】
各複製実験において異なる(および未知の)量のサンプルを用いて、複製実験間でデータに著しい変化をつけることが考えられる。
【0117】
各ペプチドの同一性が問題となることがあるが、好ましい実施形態によると、確率pij=Pr(タンパク質が、ペプチドiに関連付けられた分析物jが与える値である)が得られうるか、またはある一様な値に設定されるかのいずれかである。この情報は、例えば、タンデム質量分析(MSMS)によるペプチドの断片の分析から得られる。ここで、ペプチド断片消化物は衝突または断片化セルにおいて断片化され、その結果の断片、娘または生成物が質量分析される。
【0118】
低濃度以外の理由によって、いくらかのペプチドはすべての実験において完全にカバーできるとは限らない。そのような理由は実際に検討する事項であるかもしれない。例えば、類似した質量電荷比を有する多くのペプチドが同様の時間で液体クロマトグラフから溶出し得るので、同定が困難となる。
【0119】
好ましい実施形態は、関連する不確実性を有する条件のペア間の各分析物に対する濃度比、各比が1を超える確率、各比に対する完全な事後確率分布または他の所望の統計を含む結果が生成されることを可能にする。
【0120】
好ましい方法は、質量スペクトルデータにおける各ペプチドの理想測定強度が対応する親タンパク質の濃度に比例すること、測定強度が少なくともポアソンノイズ(カウント統計)に本質的に影響を受けやすいこと、各サンプルに対する各実験において同じ濃度であると仮定できる少なくとも1つの測定ペプチドが存在すること(以下、これを「内部標準」と称す)を仮定する。
【0121】
好ましい方法は、上記の問題および要件を考慮してデータのモデルを構築することによって決まる。
【0122】
各ぺプチドに対する基礎データDU(ノイズおよびゲインの前)は以下によって与えられると仮定される。
【0123】
【数7】

【0124】
ここで、Lはサンプル中に存在するタンパク質の濃度、hはどれくらいのサンプル(サンプルのどの部分)が特定の複製実験において使用されたかを示し、kはペプチドが対応するタンパク質イオンからどれくらいの効率で生成されるか、かつまた質量分析計がペプチドイオンをどれくらいの効率で観測するかを示す係数である。
【0125】
実際に観測されるデータD0は、ノイズレベルの全体的なスケーリングを考慮するために、ポアソンノイズおよび未知のゲインGの影響を受けやすいと仮定される。特定のペプチドイオンに対して、特定のひと組のモデルパラメータL、kおよびhを仮定したD0を観測する確率を以下に示す。
【0126】
【数8】

【0127】
ここで、下記式が成り立つ。
【0128】
【数9】

【0129】
式(3)は、予測された理論データが実際に実験で観測されたデータと一致する度合いをとらえる変形ポアソン分布である。
【0130】
以下、式(2)の量は尤度と称す。上記式(2)および(3)を参照すると、ガンマ関数Γ(x)は一般に使用される特殊な関数であり、pは親分析物が正しく割当てられる確率であり、およびPr(D0|B)は不適当な親割当ての場合の特定データD0を観測する背景確率である。好ましい実施形態によると、以下の通りである。
【0131】
【数10】

【0132】
式(4)は、不適当な割当てに付されたデータがデータΛのスケール全体にほぼ一致するほとんど何であってもよいという事実を反映する。ある好ましい実施形態において、Λは最大基準サイズである。やや好ましい実施形態において、Λはすべてのデータの確率重み付け平均である。式(4)において詳細が記載されるように確率関数の結果がより大きく、すなわち、尤度の計算(式(2))において式(3)の結果よりもより有意である場合は、割当ては正しくないと考えられる。
【0133】
問題の確率的定式化を完成させるために、パラメータL、h、kおよびGの各々についての事前確率分布を特定する必要がある。事前確率分布はPr(L)、Pr(h)などと表記される。事前確率分布は、データが調べられる前に何がパラメータについて知られている化を要約し、非現実的な値を調べないようにすることを確かにする。好ましい実施形態において、好ましくは、パラメータL、h、kおよびGについての事前確率分布のために指数形態が使用される。例えば、以下の通りである。
【0134】
【数11】

【0135】
式(5)におけるL0を選択するために種々の異なる規定が考えられる。好ましい実施形態によると、L0はΛに設定され、k0は1に設定され、h0は1に設定され、G0も1に設定される。
【0136】
これらの定義されたパラメータを用いて、事前確率分布の特定の選択をL、hおよびkの任意の値に対して計算された尤度と関連付けて、同時確率分布を与えることができる。この同時確率分布を以下に示す。
【0137】
【数12】

【0138】
ここで、L、hおよびkは、上記式のLHS上のベクトルである。ベクトルLの次元は、サンプル数×分析物の数である。ベクトルhの次元は実験回数である。ベクトルkの次元は、娘(例えば、ペプチド)の数である。したがって、モデルパラメータ(ゲインを含み、内部標準を無視する)の総数は、(サンプル数×分析物の数)+(実験回数)+(娘数)+1に等しい。
【0139】
したがって、式(6)示すように同時確率分布は高次元関数である。しかし、好ましくは、所定量が、一組のベクトルLの要素の比と対応する一組の不確実性であり、複数のサンプル中の単一タンパク質またはペプチドに関する。同時確率を最大にする単一ベクトルLを検索するのではなく、Lの要素の比に対する確率分布を得ることが好ましい。例えば、Pr(L2/L1,データ)である。このような確率分布は非対称であることが多く、関連する不確実性を表すことが難しい。このように、Lの要素の比の単調関数(例えば、Lの要素の比の自然対数)に対する確率分布を表すことが好ましい。これらの分布により、比率の推定を、関連する不確実性またはその他の所望の統計を用いて見積もることができる。
【0140】
この探索を行うための適切な方法が当業者に知られている。例えば、この種の問題を解くための一般的なツールが存在し、例えば、一般に広く利用可能な推測エンジンBayeSys(登録商標)などがある。
【0141】
好ましくは、探索の速度を上げるために上記式(6)において詳細に記載したような完全な同時確率を近似してもよい。各ペプチドに対して、各実験からの同時確率(式(6))における積への寄与は(たかだか)1つある。これらの寄与はそれぞれ2つの項を有する。好ましくは、近似は、完全に拡張された同時確率において1タンパク質当たり4つの項だけを保持する。これらの4つの項は、(i)すべての実験において正しく割当てられたペプチド、(ii)最も確からしくない実験(pの値が最低)以外のすべての実験において正しく割当てられたペプチド、(iii)最も強い実験(pの値が最も高い)以外のすべての実験において正しく割当てられなかったペプチドおよび(iv)すべての実験において正しく割当てられなかったペプチドに対応する。
【0142】
しかし、実際には、マルコフ連鎖モンテカルロアルゴリズムおよびシミュレーテッドアニーリングの適用などの効果的な手法を使用しても、多くの分析物が関与する場合はこれらの問題の解決はやはり非常に遅くなり得る。
【0143】
好ましい実施形態は、周辺化として知られる手順において、好ましくは、ベクトルkのすべての成分を除くことによって事後確率分布(式(6))の次元を分析的に低減する、すなわち、探索すべきパラメータを1つ少なくし、計算パワーを節約することによってより効率的に探索を行うことが可能になる。これが可能であるのは、ベクトルkの大きさを記録する必要がないからである。
【0144】
周辺化は、同時確率関数(式(6))の両辺が1つのベクトルに対して積分されるような処理である。ある好ましい実施形態において、周辺化はkに対して同時確率関数を積分することによって行われる。やや好ましい実施形態において、周辺化はhに対して同時確率関数を積分することによって行われてもよい。
【0145】
やや好ましい実施形態において、kおよびhの両方が同時確率関数から除かれるようにさらに積分を行ってもよい。しかし、そのような方法の第2の積分は、第1の積分値が真の関数でないことがあるので、困難なことが多い(不可能な場合もある)。
【0146】
本発明の種々の実施形態を、ほんの一例として、添付の図面を参照して以下に説明する。
【0147】
図1は、いくつかの分析物に対する測定が得られない場合のノイズのあるシュミレーションデータを示す。
【0148】
図2は、サンプル量と分析物の発現量との間の実際の関係および好ましい実施形態にしたがって決定されるような関係を示す。
【0149】
以下に、本発明の好ましい実施形態を説明する。図1は、乱数生成器を使用して生成された数を用いてシミュレーションしたデータを示す。4つのサンプルを検討した。各サンプルについて同じ実験を2回繰り返した。したがって、合計8回の実験を行った。サンプル量h1〜h8の間および分析物の発現量L1〜L4の間の実際の関係、基礎の関係または真の関係または比率を図2に示す。また、図2は、好ましい実施形態にしたがって図1に示すようにノイズのある不完全なデータから再構成される実験的に決定された関係または比率を示す。
【0150】
図1から明らかなように、6番目の実験において、いかなるデータも内部標準または不変イオンに対して存在するか、または得られるものとしてモデル化されていない。しかし、図2から分かるように、比率h6/h1は、好ましい実施形態の方法によるこの実験において内部標準がないにもかかわらずうまく回復されている。
【0151】
なお、サンプル比率はすべてうまく回復され、図2で示すところでは、報告された不確実さの範囲内で一貫している。これは従来技術では可能でない。
【0152】
好ましい実施形態のさらなる変形が多く考えられる。一変形によると、上記式(3)において与えられるポアソン分布は、ポアソン分布のガウス近似によって置き換えてもよい。
【0153】
別の実施形態によると、上記式(4)に表すように指数事前確率分布関数は、パラメータG、L、hまたはkのいずれかについてのガンマ分布によって置き換えてもよい。例えば、一実施形態によると、下記式(7)である。
【0154】
【数13】

【0155】
さらなる実施形態によると、上記式(3)に示すように指数事前確率分布関数を、パラメータG、L、hまたはkのいずれかについての正規分布によって置き換えてもよい。例えば、下記式(8)である。
【0156】
【数14】

【0157】
別の実施形態によると、上記式(3)に示すように指数事前確率分布関数を、パラメータG、L、hまたはkのいずれかについての対数正規分布によって置き換えてもよい。例えば、以下の通りである。
【0158】
【数15】

【0159】
一実施形態によると、上記式(3)における値L0は平均データサイズに設定される。
【0160】
1つの次元をモデルから削除することが考えられる。そのような実施形態によると、尤度を変更せずにLは定数と乗算され、kは同じ定数で割り算され得る(式(2))。以下のような拘束条件が付加され得、hへの依存性が双曲線座標において計算し直される。
【0161】
【数16】

【0162】
これは、確率分布を周辺化へと単純化する別の方法を説明する。周辺化の場合、式から出る値を積分するのではなく、代わりに可能な値を制限し、アルゴリズムが探索する「空間」を減らし得る。「空間」の概念を理解するために、h1軸に対するh2軸のグラフが考えられ得る。hの値に制限がないとすれば、アルゴリズムはh1および同様にh2に対してすべての正の値−ゼロから無限大−(すなわち、グラフの正の全領域)を探索しなければいけない。h12の積をh12=1と宣言することによって、アルゴリズムが探索する必要のある空間がこのグラフ上の単一の双曲線に制限される(h2=1/h1、y=1/x)。これにより、hの値にはある程度の自由度が残されるので、単にh1=1とするよりはより良い近似となる。このように制限できるのは、それに応じてkの値が変更されても尤度は同じままだからである。
【0163】
別の実施形態によると、周辺化はkの代わりにhに対して積分することによって行われてもよい。
【0164】
上記のように、好ましい実施形態によるとLおよびDataの値だけが特に注目されるので、同時確率分布(上記式(6)を参照)におけるすべての他の値(すなわち、G、h、k)は、攪乱母数、すなわち、計算のために必要であるが結果には不必要なパラメータであると考えることができる。これらの値の1つは、この値について両辺を積分することによって同時確率関数から除くことができる。例えば、kを除くために、以下のようにkについて積分する必要がある。
【0165】
【数17】

【0166】
このようにアルゴリズムが探索すべきパラメータが1つ少なくなるので、計算時間が節約される。このような積分結果は関数でない可能性があるので、さらなる積分はできない可能性がある。通常、Gについて上記関数を積分することはできないが、プログラムは通常hまたはkについて積分する。
【0167】
一実施形態によると、分析物は、一度に全データをモデル化するのではなく、内部標準に従って一度にひとつだけ処理され得る。
【0168】
一実施形態によると、好ましい実施形態は2点で問題を対処してもよい。まず、hが推測され、次いでhの推測が与えられた状態でLが推測されてもよい。
【0169】
一実施形態によると、娘(例えば、ペプチド)がなくてもよい。すなわち、分析物について直接定量化できてもよいし、上記の割当てができず、各娘を独立の分析物として処理できなくてもよい。
【0170】
上記式(6)に示す同時確率分布に対して異なる近似を行ってもよいというさらなる実施形態が考えられる。例えば、6項または8項まで維持されてもよいし、または全項が保持されてもよい。また、同時確率分布を周辺化せずに探索することも考えられる。
【0171】
以上、本発明の好ましい実施形態を参照して説明してきたが、特許請求の範囲に記載の本発明の範囲を逸脱することなく形態および詳細において種々の変更が可能であることが当業者に理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【0172】
【図1】図1は、いくつかの分析物に対する測定が得られない場合のノイズのあるシュミレーションデータを示す。
【図2】図2は、サンプル量と分析物の発現量との間の実際の関係および好ましい実施形態にしたがって決定されるような関係を示す。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
成分、分子または分析物の第1の混合物を含む第1のサンプルを準備すること、
成分、分子または分析物の第2の混合物を含む第2の異なるサンプルを準備すること、および、
前記第2のサンプル中の成分、分子または分析物の強度、濃度または発現レベルに対する前記第1のサンプル中の成分、分子または分析物の相対的な強度、濃度または発現レベルを確率的に決定または定量化することを含む質量分析方法。
【請求項2】
成分、分子または分析物の混合物をそれぞれ含む複数のさらなるサンプルを準備することをさらに含む請求項1に記載の方法。
【請求項3】
前記成分、分子または分析物が、(i)タンパク質、(ii)タンパク質消化物、(iii)ペプチドまたは(iv)ペプチドの断片を含む請求項1または2に記載の方法。
【請求項4】
前記第1の混合物中の前記成分、分子または分析物が、前記第2の混合物中の前記成分、分子または分析物および/またはさらなる混合物中の成分、分子または分析物と同じ種である請求項1、2または3に記載の方法。
【請求項5】
前記第1の混合物中の前記成分、分子または分析物が、前記第2の混合物中の前記成分、分子または分析物および/またはさらなる混合物中の成分、分子または分析物と異なる種である請求項1、2または3に記載の方法。
【請求項6】
前記成分、分子または分析物の第1の混合物を消化すること、および/または、
前記成分、分子または分析物の第2の混合物を消化すること、および/または、
成分、分子または分析物のさらなる混合物を消化することをさらに含む先行する請求項のいずれかに記載の方法。
【請求項7】
前記成分、分子または分析物の第1の混合物が消化されて第1の複合混合物を形成し、および/または、
前記成分、分子または分析物の第2の混合物が消化されて第2の複合混合物を形成し、および/または、
成分、分子または分析物のさらなる混合物が消化されてさらなる複合混合物を形成する請求項6に記載の方法。
【請求項8】
前記複合混合物が、ペプチドまたはタンパク質消化物の複合混合物を含む請求項7に記載の方法。
【請求項9】
前記第1のサンプルを1つ以上の第1の複製サンプルに分割すること、および/または、
前記第2のサンプルを1つ以上の第2の複製サンプルに分割すること、および/または、
さらなるサンプルを1つ以上のさらなる複製サンプルに分割すること、および/または、
前記第1の複合混合物を1つ以上の第1の複製サンプルに分割すること、および/または、
前記第2の複合混合物を1つ以上の第2の複製サンプルに分割すること、および/または、
さらなる複合混合物を1つ以上のさらなる複製サンプルに分割することをさらに含む先行する請求項のいずれかに記載の方法。
【請求項10】
前記第1のサンプル中の成分、分析物または分子を分離処理手段によって分離すること、および/または、
前記第2のサンプル中の成分、分析物または分子を分離処理手段によって分離すること、および/または、
さらなるサンプル中の成分、分析物または分子を分離処理手段によって分離すること、および/または、
前記第1の複製サンプル中の成分、分析物または分子を分離処理手段によって分離すること、および/または、
前記第2の複製サンプル中の成分、分析物または分子を分離処理手段によって分離すること、および/または、
さらなる複製サンプル中の成分、分析物または分子を分離処理手段によって分離することをさらに含む先行する請求項のいずれかに記載の方法。
【請求項11】
前記分離処理が、液体クロマトグラフィを含む請求項10に記載の方法。
【請求項12】
分離処理が、(i)高速液体クロマトグラフィ(「HPLC」)、(ii)陰イオン交換、(iii)陰イオン交換クロマトグラフィ、(iv)陽イオン交換、(v)陽イオン交換クロマトグラフィ、(vi)イオン対逆相クロマトグラフィ、(vii)クロマトグラフィ、(viii)一次元電気泳動、(ix)多次元電気泳動、(x)サイズ排除、(xi)アフィニティ、(xii)逆相クロマトグラフィ、(xiii)キャピラリ電気泳動クロマトグラフィ(「CEC」)、(xiv)電気泳動、(xv)イオン移動分離、(xvi)電界非対称イオン移動分離またはスペクトロメトリ(「FAIMS」)または(xvi)キャピラリ電気泳動を含む請求項10に記載の方法。
【請求項13】
前記第1のサンプル中の成分、分析物または分子をイオン化すること、および/または、
前記第2のサンプル中の成分、分析物または分子をイオン化すること、および/または、
さらなるサンプル中の成分、分析物または分子をイオン化すること、および/または、
第1の複製サンプル中の成分、分析物または分子をイオン化すること、および/または、
第2の複製サンプル中の成分、分析物または分子をイオン化すること、および/または、
さらなる複製サンプル中の成分、分析物または分子をイオン化することをさらに含む先行する請求項のいずれかに記載の方法。
【請求項14】
前記第1のサンプル中の成分、分析物または分子を質量分析すること、および/または、
前記第2のサンプル中の成分、分析物または分子を質量分析すること、および/または、
さらなるサンプル中の成分、分析物または分子を質量分析すること、および/または、
前記第1の複製サンプル中の成分、分析物または分子を質量分析すること、および/または、
前記第2の複製サンプル中の成分、分析物または分子を質量分析すること、および/または、
さらなる複製サンプル中の成分、分析物または分子を質量分析することをさらに含む先行する請求項のいずれかに記載の方法。
【請求項15】
前記成分、分析物または分子を質量分析する工程が、複数の質量ピークを含む質量スペクトルデータを生成することをさらに含む請求項14に記載の方法。
【請求項16】
1つ以上の前記質量ピークの質量または質量電荷比を決定することをさらに含む請求項15に記載の方法。
【請求項17】
1つ以上の前記質量ピークに対して、信号強度または積分信号を決定することをさらに含む請求項15または16に記載の方法。
【請求項18】
1つ以上の前記質量ピークに対して保持時間を決定することをさらに含む請求項15、16または17に記載の方法。
【請求項19】
前記第1のサンプルおよび/または前記第2のサンプルおよび/またはさらなるサンプルからの質量ピークをクラスタリングすることをさらに含む請求項15から18のいずれかに記載の方法。
【請求項20】
前記第1の複製サンプルおよび/または前記第2の複製サンプルおよび/またはさらなる複製サンプルからの質量ピークをクラスタリングすることをさらに含む請求項15から18のいずれかに記載の方法。
【請求項21】
前記第1のサンプル中の成分、分析物または分子を認識または同定すること、および/または、
前記第2のサンプル中の成分、分析物または分子を認識または同定すること、および/または、
さらなるサンプル中の成分、分析物または分子を認識または同定すること、および/または、
前記第1の複製サンプル中の成分、分析物または分子を認識または同定すること、および/または、
前記第2の複製サンプル中の成分、分析物または分子を認識または同定すること、および/または、
さらなる複製サンプル中の成分、分析物または分子を認識または同定することをさらに含む請求項19または20に記載の方法。
【請求項22】
成分、分析物または分子が、質量または質量電荷比もしくは正確な質量または正確な質量電荷比に基づいて認識または同定される請求項21に記載の方法。
【請求項23】
前記成分、分析物または分子の正確な質量または質量電荷比が、20ppm、19ppm、18ppm、17ppm、16ppm、15ppm、14ppm、13ppm、12ppm、11ppm、10ppm、9ppm、8ppm、7ppm、6ppm、5ppm、4ppm、3ppm、2ppm、1ppm以内または<1ppmである請求項22に記載の方法。
【請求項24】
前記成分、分析物または分子の質量電荷比が、0.01質量単位、0.009質量単位、0.008質量単位、0.007質量単位、0.006質量単位、0.005質量単位、0.004質量単位、0.003質量単位、0.002質量単位、0.001質量単位以内または<0.001質量単位である請求項22または23に記載の方法。
【請求項25】
成分、分析物または分子が、クロマトグラフィ保持時間に基づいて認識または同定される請求項21から24のいずれかに記載の方法。
【請求項26】
成分、分析物または分子を衝突または断片化セルにおいて断片化して複数の断片、娘または生成イオンを形成、作成または生成することをさらに含む請求項21から25のいずれかに記載の方法。
【請求項27】
前記断片、娘または生成イオンを質量分析することをさらに含む請求項26に記載の方法。
【請求項28】
断片、娘または生成イオンに基づいて前記第1のサンプル中の成分、分子または分析物を同定または認識すること、および/または、
断片、娘または生成イオンに基づいて前記第2のサンプル中の成分、分子または分析物を同定または認識すること、および/または、
断片、娘または生成イオンに基づいてさらなるサンプル中の成分、分子または分析物を同定または認識することをさらに含む請求項21から27のいずれかに記載の方法。
【請求項29】
質量ピークの正確な同定のために確率を得ることまたは割当てることをさらに含む請求項15から28のいずれかに記載の方法。
【請求項30】
タンパク質検索手順から前記確率を得ることまたは導き出すことをさらに含む請求項29に記載の方法。
【請求項31】
タンパク質検索手順から確率が得られない場合または導き出されない場合に正確な同定の一定の確率を割当てることをさらに含む請求項29または30に記載の方法。
【請求項32】
前記正確な同定の確率を値x%として割当てることをさらに含む請求項31に記載の方法。
【請求項33】
xが、(i)<5%、(ii)5〜10%、(iii)10〜15%、(iv)15〜20%、(v)20〜25%、(vi)25〜30%、(vii)30〜35%、(viii)35〜40%、(ix)40〜45%、(x)45〜50%、(xi)50〜55%、(xii)55〜60%、(xiii)60〜65%、(xiv)65〜70%、(xv)70〜75%、(xvi)75〜80%、(xvii)80〜85%、(xviii)85〜90%、(xix)90〜95%および(xx)>95%からなる群から選択される請求項32に記載の方法。
【請求項34】
タンパク質検索手順が行われない場合、正確な同定の一定の確率を割当てることをさらに含む請求項29から33のいずれかに記載の方法。
【請求項35】
前記正確な同定の確率を値x%として割当てることをさらに含む請求項34に記載の方法。
【請求項36】
xが、(i)<5%、(ii)5〜10%、(iii)10〜15%、(iv)15〜20%、(v)20〜25%、(vi)25〜30%、(vii)30〜35%、(viii)35〜40%、(ix)40〜45%、(x)45〜50%、(xi)50〜55%、(xii)55〜60%、(xiii)60〜65%、(xiv)65〜70%、(xv)70〜75%、(xvi)75〜80%、(xvii)80〜85%、(xviii)85〜90%、(xix)90〜95%および(xx)>95%からなる群から選択される請求項35に記載の方法。
【請求項37】
各サンプル中に存在する成分、分子または分析物の相対量または濃度Lについての事前確率分布関数Pr(L)を決定、定式化または割当てることをさらに含む先行する請求項のいずれかに記載の方法。
【請求項38】
前記事前確率分布関数Pr(L)が、exp(−L/Λ)に比例する請求項37に記載の方法。
【請求項39】
Λが、質量ピークに対して記録された最大信号強度に一致する請求項38に記載の方法。
【請求項40】
Λが、質量ピークに対して記録された平均信号強度に一致する請求項38に記載の方法。
【請求項41】
前記事前確率分布関数Pr(L)が、ガンマ、ポアソン、ガウシアン、指数、正規または対数正規分布を有する請求項37に記載の方法。
【請求項42】
前記事前確率分布関数Pr(L)が、1に等しい積分値をともなった分布を有する請求項37から41のいずれかに記載の方法。
【請求項43】
前記サンプル中の各成分、分子または分析物の全応答ファクタkについての事前確率分布関数Pr(k)を決定、定式化または割当てることをさらに含む先行する請求項のいずれかに記載の方法。
【請求項44】
kが、(i)消化効率、(ii)相対生成量、(iii)送達における損失、(iv)イオン化効率、(v)伝播効率および(vi)検出効率の1つ以上を含む請求項43に記載の方法。
【請求項45】
前記事前確率分布関数Pr(k)が、exp(−k/k0)に比例し、ここでk0が、定数である請求項43または44に記載の方法。
【請求項46】
0=1である請求項45に記載の方法。
【請求項47】
前記事前確率分布関数Pr(k)が、ガンマ、ポアソン、ガウシアン、指数、正規または対数正規分布を有する請求項43または44に記載の方法。
【請求項48】
前記事前確率分布関数Pr(k)が、1に等しい積分値をともなう分布を有する請求項43から47のいずれかに記載の方法。
【請求項49】
分析において使用される各サンプル中の各成分、分子または分析物のサンプルhの相対量についての事前確率分布関数Pr(h)を決定、定式化または割当てることをさらに含む先行する請求項のいずれかに記載の方法。
【請求項50】
hが、(i)添加された溶媒の量および(ii)注入された物質の量のうち1つ以上を含む請求項49に記載の方法。
【請求項51】
前記事前確率分布関数Pr(h)が、exp(−h/h0)に比例し、ここでh0が、定数である請求項49または50に記載の方法。
【請求項52】
0=1である請求項51に記載の方法。
【請求項53】
前記事前確率分布関数Pr(h)が、ガンマ、ポアソン、ガウシアン、指数、正規または対数正規分布を有する請求項49または50に記載の方法。
【請求項54】
前記事前確率分布関数Pr(h)が、1に等しい積分値をともなう分布を有する請求項49から53のいずれかに記載の方法。
【請求項55】
観測される信号強度に対して仮定される、および/または、予測される信号強度に適用されるノイズ寄与ファクタGについての事前確率分布関数Pr(G)を決定、定式化または割当てることをさらに含む先行する請求項のいずれかに記載の方法。
【請求項56】
Gが、(i)イオン統計ショットノイズおよび(ii)エレクトロスプレーイオン化飛沫統計ショットノイズのうち1つ以上を含む請求項55に記載の方法。
【請求項57】
前記事前確率分布関数Pr(G)が、exp(−G/G0)に比例し、ここでG0が定数である請求項55または56に記載の方法。
【請求項58】
0=1である請求項57に記載の方法。
【請求項59】
前記事前確率分布関数Pr(G)が、ガンマ、ポアソン、ガウシアン、指数、正規または対数正規分布を有する請求項55または56に記載の方法。
【請求項60】
前記事前確率分布関数Pr(G)が、1に等しい積分値をともなう分布を有する請求項55から59のいずれかに記載の方法。
【請求項61】
1つ以上の内部標準または基準を検索、決定、同定または選択することをさらに含む先行する請求項のいずれかに記載の方法。
【請求項62】
前記1つ以上の内部標準または基準が、前記サンプルのすべてにおいて実質的に同じ強度、濃度または発現レベルを有する1つ以上の成分、分子または分析物を含む請求項61に記載の方法。
【請求項63】
前記1つ以上の内部標準または基準が、各サンプルに対して添加される1つ以上の成分、分子または分析物を含む請求項61または62に記載の方法。
【請求項64】
前記1つ以上の内部標準または基準が、前記第1のサンプルおよび/または前記第2のサンプルおよび/またはさらなるサンプルに対して内因性または外因性である請求項61、62または63に記載の方法。
【請求項65】
マルコフ連鎖モンテカルロアルゴリズムを使用してマルコフ連鎖モンテカルロ予測手順または探索を繰返し適用または使用して、前記サンプルの各々における各成分、分子または分析物の相対濃度Lに対するもっともらしい値を決定することをさらに含む先行する請求項のいずれかに記載の方法。
【請求項66】
前記マルコフ連鎖モンテカルロ予測手順またはアルゴリズムが、(i)メトロポリス−ヘイスティングアルゴリズム、(ii)ギブスサンプリングアルゴリズム、(iii)ハミルトニアンモンテカルロアルゴリズムおよび(iv)スライスサンプリングアルゴリズムからなる群から選択される請求項65に記載される方法。
【請求項67】
前記マルコフ連鎖モンテカルロ予測手順またはアルゴリズムが、シミュレーテッドアニーリングおよび/または入れ子サンプリングを併用して使用される請求項65または66に記載される方法。
【請求項68】
確率分布関数Pr(L)および/またはPr(k)および/またはPr(h)および/またはPr(G)を与える、および/または、前記正確な同定の確率pを与える各質量ピーク強度を観測され得ることを予測することをさらに含む先行する請求項のいずれかに記載の方法。
【請求項69】
予測されるピーク強度と観測されるピーク強度とを比較することをさらに含む請求項68に記載の方法。
【請求項70】
前記Lの値または前記確率分布関数Pr(L)を調整することをさらに含む請求項68または69に記載の方法。
【請求項71】
前記kの値または前記確率分布関数Pr(k)を調整することをさらに含む請求項68、69または70に記載の方法。
【請求項72】
前記hの値または前記確率分布関数Pr(h)を調整することをさらに含む請求項68から71のいずれかに記載の方法。
【請求項73】
前記Gの値または前記確率分布関数Pr(G)を調整することをさらに含む請求項68から72のいずれかに記載の方法。
【請求項74】
前記調整された確率分布関数Pr(L)および/またはPr(k)および/またはPr(h)および/またはPr(G)を与える、および/または、前記正確な同定の確率pを与える各質量ピーク強度を観測され得ることを予測することをさらに含む請求項68から73のいずれかに記載の方法。
【請求項75】
予測されるピーク強度と観測されるピーク強度とを比較することをさらに含む請求項74に記載の方法。
【請求項76】
調整された確率分布関数を受け入れるかまたは却下することをさらに含む請求項75に記載の方法。
【請求項77】
確率分布関数を調整する、および/または強度を予測する、および/または予測される強度と観測される強度を比較するサイクルを繰り返すことまたは終了することをさらに含む請求項76に記載の方法。
【請求項78】
サンプルの各ペアi,jに対する前記サンプルの各々における各成分、分子または分析物の相対濃度Lの比Lijを決定することをさらに含む請求項77に記載の方法。
【請求項79】
前記マルコフ連鎖モンテカルロ予測手順を継続して、前記サンプルの各々における各成分、分子または分析物の相対濃度Lおよび前記相対濃度Lの比Lijに対するよりもっともらしい値を決定することをさらに含む請求項78に記載の方法。
【請求項80】
前記相対濃度Lの比Lijの決定回数が、平均値の要求された正確度にしたがって予め規定される請求項79に記載の方法。
【請求項81】
前記サンプルの各ペアi,jに対する前記サンプルの各々における各成分、分子または分析物の前記相対濃度Lの比Lijに対する平均値を計算することをさらに含む請求項80に記載の方法。
【請求項82】
前記サンプルの各ペアi,jに対する前記サンプルの各々における各成分、分子または分析物の前記相対濃度Lの比Lijに対する標準偏差および/または相対標準偏差を計算することをさらに含む請求項81に記載の方法。
【請求項83】
前記第1のサンプルおよび/または前記第2のサンプルおよび/またはさらなるサンプルが、複数の異なるバイオポリマー、タンパク質、ペプチド、ポリペプチド、オリゴヌクレオチド、オリゴヌクレオシド、アミノ酸、炭水化物、糖、脂質、脂肪酸、ビタミン、ホルモン、DNAの部分若しくは断片、cDNAの部分若しくは断片、RNAの部分若しくは断片、mRNAの部分若しくは断片、tRNAの部分若しくは断片、ポリクローナル抗体、モノクローナル抗体、リボヌクレアーゼ、酵素、代謝産物、多糖類、リン酸化ペプチド、リン酸化タンパク質、糖ぺプチド、糖タンパク質またはステロイドを含む先行する請求項のいずれかに記載の方法。
【請求項84】
前記第1のサンプルおよび/または前記第2のサンプルおよび/またはさらなるサンプルが、少なくとも2、5、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000、1500、2000、2500、3000、3500、4000、4500または5000の異なる同一性を有するかまたは異なる種である成分、分子または分析物を含む先行する請求項のいずれかに記載の方法。
【請求項85】
前記第1のサンプルおよび/または前記第2のサンプルおよび/またはさらなるサンプルが、モル濃度の等しくない異種複合混合物である先行する請求項のいずれかに記載の方法。
【請求項86】
(i)前記第1のサンプルが罹患生体から採取され、かつ、前記第2のサンプルが非罹患生体から採取される、(ii)前記第1のサンプルが処置生体から採取され、かつ、前記第2のサンプルが非処置生体から採取される、または(iii)前記第1のサンプルが変異生体から採取され、かつ、前記第2のサンプルが野生型生体から採取される、のいずれかである先行する請求項のいずれかに記載の方法。
【請求項87】
前記第1のサンプルおよび/または前記第2のサンプルおよび/またはさらなるサンプル中の成分、分子または分析物を同定することをさらに含む先行する請求項のいずれかに記載の方法。
【請求項88】
前記第1のサンプルおよび/または前記第2のサンプルおよび/またはさらなるサンプル中の前記成分、分子または分析物が、前記第1のサンプルの前記成分、分子または分析物の強度が前記第2のサンプルおよび/またはさらなるサンプル中の前記成分、分子または分析物の強度との違いが所定量より大きくなる場合にのみ同定される先行する請求項のいずれかに記載の方法。
【請求項89】
前記第1のサンプルおよび/または前記第2のサンプルおよび/またはさらなるサンプル中の前記成分、分子または分析物が、前記第1のサンプルの複数の成分、分子または分析物の平均強度が前記第2のサンプルおよび/またはさらなるサンプル中の複数の成分、分子または分析物の平均強度との違いが所定量より大きくなる場合にのみ同定される先行する請求項のいずれかに記載の方法。
【請求項90】
前記所定量が、(i)1%、(ii)2%、(iii)5%、(iv)10%、(v)20%、(vi)50%、(vii)100%、(viii)150%、(ix)200%、(x)250%、(xi)300%、(xii)350%、(xiii)400%、(xiv)450%、(xv)500%、(xvi)1000%、(xvii)5000%および(xviii)10000%からなる群から選択される請求項88または89に記載の方法。
【請求項91】
成分、分子または分析物および/またはペプチド消化物および/または断片、娘または生成イオンの質量または質量電荷比が、(i)フーリエ変換(「FT」)質量分析計、(ii)フーリエ変換イオンサイクロトロン(「FTICR」)質量分析計、(iii)飛行時間(「TOF」)質量分析計、(iv)直交加速飛行時間(「oaTOF」)質量分析計、(v)扇形磁場質量分析計、(vi)四重極質量分析器、(vii)イオントラップ質量分析器または(viii)フーリエ変換オービトラップ、静電イオンサイクロトロン共鳴質量分析計または静電フーリエ変換質量分析計のいずれかによって質量分析される先行する請求項のいずれかに記載の方法。
【請求項92】
前記第1のサンプルおよび/または前記第2のサンプルおよび/またはさらなるサンプルを、(i)エレクトロスプレーイオン化(「ESI」)イオン源、(ii)大気圧光イオン化(「APPI」)イオン源、(iii)大気圧化学イオン化(「APCI」)イオン源、(iv)マトリックス支援レーザ脱離イオン化(「MALDI」)イオン源、(v)レーザ脱離イオン化(「LDI」)イオン源、(vi)大気圧イオン化(「API」)イオン源、(vii)シリコンを用いた脱離イオン化(「DIOS」)イオン源、(viii)電子衝突(「EI」)イオン源、(ix)化学イオン化(「CI」)イオン源、(x)電界イオン化(「FI」)イオン源、(xi)電界脱離(「FD」)イオン源、(xii)誘導結合プラズマ(「ICP」)イオン源、(xiii)高速原子衝撃(「FAB」)イオン源、(xiv)液体二次イオン質量分析(「LSIMS」)イオン源、(xv)脱離エレクトロスプレーイオン化(「DESI」)イオン源および(xvi)ニッケル−63放射性イオン源からなる群から選択されるイオン源を使用してイオン化することをさらに含む先行する請求項のいずれかに記載の方法。
【請求項93】
第1のサンプル中の成分、分子または分析物の相対的な強度、濃度または発現レベルを、第2のサンプル中の成分、分子または分析物の強度、濃度または発現レベルに対して、確率的に決定または定量化するように構成された手段を備える質量分析計。
【請求項94】
液体クロマトグラフをさらに備える請求項93に記載の質量分析計。
【請求項95】
1つ以上の質量フィルタおよび/または1つ以上の質量分析部をさらに備える請求項93または94に記載の質量分析計。
【請求項96】
前記1つ以上の質量フィルタおよび前記1つ以上の質量分析部が、(i)直交加速飛行時間質量分析部、(ii)軸方向加速飛行時間質量分析部、(iii)ポール3D四重極イオントラップ質量分析部、(iv)2Dまたは線形四重極イオントラップ質量分析部、(v)フーリエ変換イオンサイクロトロン共鳴質量分析部、(vi)扇形磁場質量分析部、(vii)四重極質量分析部および(viii)ペニングトラップ質量分析部からなる群から選択される請求項95に記載の質量分析計。
【請求項97】
イオン源をさらに備える請求項93から96のいずれかに記載の質量分析計。
【請求項98】
前記イオン源が、パルス化イオン源を備える請求項97に記載の質量分析計。
【請求項99】
前記イオン源が、連続イオン源を備える請求項97に記載の質量分析計。
【請求項100】
(i)エレクトロスプレーイオン化(「ESI」)イオン源、(ii)大気圧光イオン化(「APPI」)イオン源、(iii)大気圧化学イオン化(「APCI」)イオン源、(iv)マトリックス支援レーザ脱離イオン化(「MALDI」)イオン源、(v)レーザ脱離イオン化(「LDI」)イオン源、(vi)大気圧イオン化(「API」)イオン源、(vii)シリコンを用いた脱離イオン化(「DIOS」)イオン源、(viii)電子衝突(「EI」)イオン源、(ix)化学イオン化(「CI」)イオン源、(x)電界イオン化(「FI」)イオン源、(xi)電界脱離(「FD」)イオン源、(xii)誘導結合プラズマ(「ICP」)イオン源、(xiii)高速原子衝撃(「FAB」)イオン源、(xiv)液体二次イオン質量分析(「LSIMS」)イオン源、(xv)脱離エレクトロスプレーイオン化(「DESI」)イオン源および(xvi)ニッケル−63放射性イオン源からなる群から選択されるイオン源をさらに備える請求項93から99のいずれかに記載の質量分析計。
【請求項101】
数個のサンプルの中で1つ以上の分子種を相対的に定量化する方法であって、
各サンプルを複数の複製サンプルに分割すること、
前記複製サンプルの各々に関する、該分子種の数個の暫定的に同定された消化物の各々の信号であって、ランダムノイズの影響を受けやすい親種の濃度に比例する信号を得ること、
各暫定同定が正しいという確率を得るか、または割当てること、
各サンプル中の各分子種の相対量Lについての事前確率分布を割当てること、
各分子種から生成される消化物の相対量kについての事前確率分布を割当てること、
各複製サンプルに対するサンプルの相対量hについての事前確率分布を割当てること、
各サンプル中のノイズレベルGについての事前確率分布を割当てること、
濃度が、前記複製サンプルのすべてにおいて同じであることが既知である内部標準を選択すること、
各サンプル中の各分子種の相対量Lに対する前記確率分布を更新すること、
前記複製サンプルの各異なるペアi,jに対する比率L_i対L_jの単調関数の各サンプルにおける各分子種の相対量Lに対する前記確率分布にしたがってサンプルを得ること、および、
前記ペアの各々に対する前記関数の平均値および標準偏差を計算することを含む方法。
【請求項102】
成分、分子または分析物の第1の混合物を含む第1のサンプルを準備すること、
成分、分子または分析物の第2の混合物を含む第2の異なるサンプルを準備すること、および、
前記第2のサンプル中の成分、分子または分析物の強度、濃度または発現レベルに対する前記第1のサンプル中の成分、分子または分析物の相対的な強度、濃度または発現レベルを決定または定量化することを含む質量分析方法。
【請求項103】
第1のサンプル中の成分、分子または分析物の相対的な強度、濃度または発現レベルを、第2のサンプル中の成分、分子または分析物の強度、濃度または発現レベルに対して、決定または定量化するように構成された手段を備える質量分析計。

【図1】
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【図2】
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【公表番号】特表2007−535673(P2007−535673A)
【公表日】平成19年12月6日(2007.12.6)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−510124(P2007−510124)
【出願日】平成17年5月3日(2005.5.3)
【国際出願番号】PCT/GB2005/001679
【国際公開番号】WO2005/106453
【国際公開日】平成17年11月10日(2005.11.10)
【出願人】(504142097)マイクロマス ユーケー リミテッド (57)
【Fターム(参考)】