科學(xué)家用質(zhì)譜實(shí)現大規模標準化蛋白質(zhì)檢測

　　日前，由弗雷德哈欽森癌癥研究中心(Fred Hutchinson Cancer Research Center)領(lǐng)導的一個(gè)國際研究小組證實(shí)了大規模、標準化蛋白質(zhì)檢測的可行性，這是驗證疾病生物標志物和藥物靶點(diǎn)的必要條件。這項刊登在《自然-方法》(Nature Methods)雜志上的最新論文表明，科學(xué)家們開(kāi)發(fā)的一種靶向性蛋白質(zhì)檢測方法具有系統地、可靠地檢測人類(lèi)蛋白質(zhì)組的潛力。

　　論文主要作者、癌癥蛋白質(zhì)組學(xué)專(zhuān)家 Amanda Paulovich 博士和同事們開(kāi)發(fā)的這項技術(shù)，可同時(shí)準確地檢測許多不同樣本中成百上千種蛋白質(zhì)的豐度。來(lái)自西雅圖、波士頓和韓國等其他地區的實(shí)驗室重現了人類(lèi)乳腺癌細胞中 319 種蛋白質(zhì)的檢測結果，證實(shí)這種方法可跨越實(shí)驗室和國界實(shí)現標準化。

　　Paulovich 表示：“這種方法有潛力徹底改變我們檢測人類(lèi)蛋白質(zhì)的方式。利用全球資源對所有人類(lèi)蛋白質(zhì)進(jìn)行標準化定量設立一些新標準，無(wú)疑將能提高臨床研究的可重現性，其將對轉化新型治療和診斷帶來(lái)巨大的影響�！�

　　作為所有生物功能的執行分子機器，蛋白質(zhì)掌控著(zhù)早期疾病和疾病進(jìn)程的信號傳導。探求癌癥生物標記物——細胞中的蛋白質(zhì)指紋有可能促使開(kāi)發(fā)出一些測試方法，更早期地檢測疾病，早在癌癥形成之前鑒別出個(gè)體的特殊風(fēng)險，以及更好地指導患者的治療。然而沒(méi)有標準化和可重現的方法來(lái)檢測它們的水平，驗證新發(fā)現的候選生物標記物是一件不可能的事情。

　　每個(gè)有前景的生物標記物都必須在臨床試驗中開(kāi)展進(jìn)一步的研究，這就要求研究人員能夠檢測數百到數千個(gè)患者樣本中每個(gè)候選標志物的豐度。由于將任何一種候選標記物轉化至臨床應用的機率都極其的低，鑒別一種具有臨床價(jià)值的生物標記物必須對大量的蛋白質(zhì)進(jìn)行測試。

　　Paulovich 表示：“現在，你還不能對大多數的人類(lèi)蛋白質(zhì)進(jìn)行大規模檢測。在我們完成人類(lèi)基因組測序，獲得DNA分子全目錄10多年之后，仍然不能夠采用一種標準化定量方法在各種通量模式下對人類(lèi)蛋白質(zhì)組開(kāi)展研究�！�

　　為了解決這一問(wèn)題，Paulovich 和同事們利用了一種稱(chēng)作為多反應檢測質(zhì)譜法(MRM-MS)的敏感性靶向蛋白質(zhì)檢測技術(shù)。這種質(zhì)譜法并非是全新的技術(shù)，多年來(lái)全球的臨床實(shí)驗室利用它來(lái)測量藥物代謝產(chǎn)物和與先天性代謝缺陷有關(guān)的一些小分子。最近，Paulovich和其他研究人員開(kāi)始利用它來(lái)檢測人類(lèi)蛋白質(zhì)。

　　采用研究人員開(kāi)發(fā)的這種方法，每天每臺儀器能夠對最少 20 個(gè)臨床樣本中的 170 種蛋白質(zhì)進(jìn)行高度特異性地、精確地、多路定量分析;任何其他的現有技術(shù)都沒(méi)有這種能力。

　　由于質(zhì)譜技術(shù)是針對性的，這意味著(zhù)研究人員能夠調整設備尋找癌細胞或其他樣品類(lèi)型中特殊的蛋白質(zhì)亞群，相比于非針對性策略，它可以在更低的水平上檢測微量血液樣本或活檢標本中目的蛋白質(zhì)的存在。

　　研究的主要作者、Paulovich 實(shí)驗室分析化學(xué)家 Jacob Kennedy 說(shuō)：“我們的目標是用這一技術(shù)來(lái)取代當前采用的一些非常老舊的技術(shù)�！�

　　當前，研究人員通常是采用 Western blotting、ELISA 或是免疫組化(IHC)技術(shù)來(lái)檢測臨床樣本中的蛋白質(zhì)水平。這些方法往往無(wú)法在實(shí)驗室之間重現結果，從而很難驗證適用于臨床的候選生物標記物，它們不適用于一次檢測大量的蛋白質(zhì)和樣本。

　　Paulovich 和同事們通過(guò)分析乳腺癌細胞生成的 300 多種已知蛋白質(zhì)驗證了他們的技術(shù);研究結果表明，MRM-MS 可以重現及擴展以往采用其他技術(shù)進(jìn)行乳腺癌研究所生成的觀(guān)察結果。

　　該研究證實(shí)了，MRM-MS 能夠以一種標準化方式一次檢測許多的蛋白質(zhì)，為開(kāi)展國際性的、有組織的研究工作定量人類(lèi)蛋白質(zhì)中的每種蛋白奠定了基礎。