Nature方法：發布蛋白質組檢測新技術
日期：2013-12-10 09:08:55
在Fred Hutchinson癌癥研究中心癌癥蛋白質組學專家Amanda Paulovich博士領導下，一個國際科學家研究小組證實了大規模、標準化蛋白質檢測的可行性，這是驗證疾病生物標志物和藥物靶點的必要條件。
這項在線發表在12月8日《自然方法》（Nature Methods）雜志上的研究，表明科學家們開發的一種靶向性蛋白質檢測方法具有系統地、可靠地檢測人類蛋白質組的潛力。
采用自身開發的這項技術，Paulovich和同事們可同時及準確地檢測許多不同樣本中成百上千種蛋白質的豐度。來自西雅圖、波士頓和韓國不同研究小組的研究人員，重現了人類乳腺癌細胞中319種蛋白質的檢測結果，證實這種方法可跨越實驗室和國界實現標準化。
Paulovich說：“這種方法有潛力徹底改變我們檢測人類蛋白質的方式。利用全球資源對所有人類蛋白質進行標準化定量設立一些新標準，無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巨大的影響?！?/SPAN>
作為所有生物功能的執行分子機器，蛋白質掌控著早期疾病和疾病進程的信號傳導。探求癌癥生物標記物——細胞中的蛋白質指紋有可能促使開發出一些測試方法，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險，以及更好地指導患者的治療。然而沒有標準化和可重現的方法來檢測它們的水平，驗證新發現的候選生物標記物是一件不可能的事情。
每個有前景的生物標記物都必須在臨床試驗中開展進一步的研究，這就要求研究人員能夠檢測數百到數千個患者樣本中每個候選標志物的豐度。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值的生物標記物必須對大量的蛋白質進行測試。
Paulovich說：“現在，你還不能對大多數的人類蛋白質進行大規模檢測。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準化定量方法在各種通量模式下對人類蛋白質組開展研究。”
為了解決這一問題，Paulovich和同事們利用了一種稱作為多反應檢測質譜法（MRM-MS）的敏感性靶向蛋白質檢測技術。這種質譜法并非是全新的技術，多年來全球的臨床實驗室利用它來測量藥物代謝產物和與先天性代謝缺陷有關的一些小分子。最近，Paulovich和其他研究人員開始利用它來檢測人類蛋白質。
采用研究人員開發的這種方法，每天每臺儀器能夠對最少20個臨床樣本中的170種蛋白質進行高度特異性地、精確地、多路定量分析；任何其他的現有技術都沒有這種能力。
由于質譜技術是針對性的，這意味著研究人員能夠調整設備尋找癌細胞或其他樣品類型中特殊的蛋白質亞群，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的存在。
研究的主要作者、Paulovich實驗室分析化學家Jacob Kennedy說：“我們的目標是用這一技術來取代當前采用的一些非常老舊的技術?！?/SPAN>
當前，研究人員通常是采用Western blotting、ELISA或是免疫組化（IHC）技術來檢測臨床樣本中的蛋白質水平。這些方法往往無法在實驗室之間重現結果，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和樣本。
Paulovich和同事們通過分析乳腺癌細胞生成的300多種已知蛋白質驗證了他們的技術；研究結果表明，MRM-MS可以重現及擴展以往采用其他技術進行乳腺癌研究所生成的觀察結果。
該研究證實了，MRM-MS能夠以一種標準化方式一次檢測許多的蛋白質，為開展國際性的、有組織的研究工作定量人類蛋白質中的每種蛋白奠定了基礎。
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