科學(xué)家用質(zhì)譜實現(xiàn)大規(guī)模標(biāo)準(zhǔn)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(dǎo)的一個國際研究小組證實了大規(guī)模、標(biāo)準(zhǔn)化蛋白質(zhì)檢測的可行性，這是驗證疾病生物標(biāo)志物和藥物靶點的必要條件。這項刊登在《自然-方法》(Nature Methods)雜志上的最新論文表明，科學(xué)家們開發(fā)的一種靶向性蛋白質(zhì)檢測方法具有系統(tǒng)地、可靠地檢測人類蛋白質(zhì)組的潛力。

　　論文主要作者、癌癥蛋白質(zhì)組學(xué)專家 Amanda Paulovich 博士和同事們開發(fā)的這項技術(shù)，可同時準(zhǔn)確地檢測許多不同樣本中成百上千種蛋白質(zhì)的豐度。來自西雅圖、波士頓和韓國等其他地區(qū)的實驗室重現(xiàn)了人類乳腺癌細(xì)胞中 319 種蛋白質(zhì)的檢測結(jié)果，證實這種方法可跨越實驗室和國界實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化。

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

　　作為所有生物功能的執(zhí)行分子機器，蛋白質(zhì)掌控著早期疾病和疾病進(jìn)程的信號傳導(dǎo)。探求癌癥生物標(biāo)記物——細(xì)胞中的蛋白質(zhì)指紋有可能促使開發(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體的特殊風(fēng)險，以及更好地指導(dǎo)患者的治療。然而沒有標(biāo)準(zhǔn)化和可重現(xiàn)的方法來檢測它們的水平，驗證新發(fā)現(xiàn)的候選生物標(biāo)記物是一件不可能的事情。

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

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

　　為了解決這一問題，Paulovich 和同事們利用了一種稱作為多反應(yīng)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)，多年來全球的臨床實驗室利用它來測量藥物代謝產(chǎn)物和與先天性代謝缺陷有關(guān)的一些小分子。最近，Paulovich和其他研究人員開始利用它來檢測人類蛋白質(zhì)。

　　采用研究人員開發(fā)的這種方法，每天每臺儀器能夠?qū)ψ钌?nbsp;20 個臨床樣本中的 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(xiàn)有技術(shù)都沒有這種能力。

　　由于質(zhì)譜技術(shù)是針對性的，這意味著研究人員能夠調(diào)整設(shè)備尋找癌細(xì)胞或其他樣品類型中特殊的蛋白質(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(biāo)本中目的蛋白質(zhì)的存在。

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

　　當(dāng)前，研究人員通常是采用 Western blotting、ELISA 或是免疫組化(IHC)技術(shù)來檢測臨床樣本中的蛋白質(zhì)水平。這些方法往往無法在實驗室之間重現(xiàn)結(jié)果，從而很難驗證適用于臨床的候選生物標(biāo)記物，它們不適用于一次檢測大量的蛋白質(zhì)和樣本。

　　Paulovich 和同事們通過分析乳腺癌細(xì)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(jié)果表明，MRM-MS 可以重現(xiàn)及擴(kuò)展以往采用其他技術(shù)進(jìn)行乳腺癌研究所生成的觀察結(jié)果。

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