來自蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院的研究人員開發(fā)了一種新程序可用于測試癌癥生物標(biāo)記物的臨床利益。這種方法可能會大大縮短從實(shí)驗(yàn)室到進(jìn)入臨床應(yīng)用的道路。相關(guān)論文發(fā)表在7月11日的《科學(xué)轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)》（Science Translational Medicine）雜志上。

蛋白質(zhì)生物標(biāo)記物對于個體化醫(yī)療至關(guān)重要，尤其是那些在血漿或尿液中循環(huán)的蛋白質(zhì)標(biāo)記物無需任何大的侵入就可以獲取。生物標(biāo)記物可幫助早期階段在醫(yī)院中檢測疾病，分類，并選擇適當(dāng)?shù)闹委熀捅O(jiān)控治療反應(yīng)。

由于在蛋白質(zhì)組學(xué)和基因組學(xué)研究以及計(jì)算機(jī)模擬生物過程中取得的重大進(jìn)展，研究人員近年來已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了超過1000個潛在的蛋白質(zhì)生物標(biāo)記物。對個體癌癥患者全基因序列的認(rèn)識也在不斷增長，將推動更進(jìn)一步地增加潛在生物標(biāo)記物的數(shù)量。

長候選名單

然而，大多數(shù)文獻(xiàn)中提出和記錄的蛋白質(zhì)生物標(biāo)記物都沒有超越“潛在”狀態(tài)。“候選生物標(biāo)記物的名單變得越來越長，但是獲得批準(zhǔn)投入臨床應(yīng)用的數(shù)量卻停滯不前，”分子系統(tǒng)生物學(xué)教授Ruedi Aebersold課題組博士后Ruth Hüttenhain概括道。為了首先評估候選生物標(biāo)記物是否具有臨床相關(guān)性，不得不在大批的患者樣本中測量和驗(yàn)證它們。開發(fā)臨床用新生物標(biāo)記物無法取得進(jìn)展的一個主要原因是缺乏對大多數(shù)候選生物標(biāo)記物的驗(yàn)證程序。

研究的第一作者Ruth Hüttenhain 和Martin Soste由此開發(fā)出了一個大規(guī)?？焖贆z測潛在生物學(xué)標(biāo)記物并驗(yàn)證其臨床應(yīng)用的策略。這種方法是基于一種高通量靶向質(zhì)譜測定技術(shù)，利用這一技術(shù)可以一種可靠的可重復(fù)的方式在任意特異的時間點(diǎn)測定存在于生物樣本中的蛋白質(zhì)。對于這一程序，需要為每種蛋白預(yù)先制定質(zhì)譜坐標(biāo)即所謂的檢測。

測試程序快速縮小名單

在他們的研究中，研究人員為1157種潛在生物標(biāo)記物制定了檢測，在不同的人類癌癥組織中這些生物標(biāo)記物的豐度有變化，且與驅(qū)動癌癥形成的突變基因有關(guān)。研究人員最終對來自癌癥患者和健康個體的血液和尿液樣本進(jìn)行了分析檢測。科學(xué)家們能夠在血漿中檢測到超過180種不同的生物標(biāo)記物，其濃度達(dá)到每毫米液體十億分之一克的范圍。在尿液樣本中，系統(tǒng)生物學(xué)家發(fā)現(xiàn)超過400種不同的生物標(biāo)記物蛋白。

借助這些分析，潛在生物標(biāo)記物的名單可以被迅速有效地縮小。雖然這些還不能直接用于癌癥診斷，它們填補(bǔ)了基礎(chǔ)研究和臨床應(yīng)用之間的鴻溝?！拔覀兿Ｍ覀兊墓ぷ髡谕苿訉Π┌Y生物標(biāo)記物的研究，幫助有前景的候選物用于臨床，”這位博士后學(xué)生說。為了使其他研究人員從這一基礎(chǔ)工作中受益，蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院的的科學(xué)家們已將所有的檢測放到了可公開訪問的數(shù)據(jù)庫中，從而能夠迅速擴(kuò)展，且方便將新發(fā)現(xiàn)的候選生物標(biāo)記物納入其中。

對卵巢癌的病例研究證實(shí)方法

一個關(guān)于卵巢癌識別的病例研究證實(shí)了蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院研究人員的方法，檢驗(yàn)了血漿中的潛在生物標(biāo)記物。為達(dá)此目的，研究人員不僅檢測了文獻(xiàn)中描述的候選生物標(biāo)記物，還用基于基因組數(shù)據(jù)的計(jì)算模型預(yù)測了新的生物學(xué)標(biāo)記物?！袄醚獫{檢測，有趣的是一些預(yù)測的生物標(biāo)記物生成了可適用于卵巢癌患者分類的極其有前景的結(jié)果，”Ruth Hüttenhain強(qiáng)調(diào)。因此這些結(jié)果凸顯了質(zhì)譜分析方法用于驗(yàn)證新蛋白生物標(biāo)記物的巨大潛力。這一研究還描述了癌癥、遺傳數(shù)據(jù)和蛋白質(zhì)組檢測之間的精辟聯(lián)系來確定患者的急性狀態(tài)。

蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院的研究人員在他們的方法中看到了一個普遍策略將對基因和蛋白質(zhì)相互作用的研究更加強(qiáng)有力地聯(lián)系起來。由于基因與涉及腫瘤形成的基因產(chǎn)物蛋白質(zhì)間的聯(lián)系，研究人員能夠借助患者樣本質(zhì)譜分析，在計(jì)算機(jī)上對預(yù)測的新的從前未知的候選生物標(biāo)記物進(jìn)行檢測?！拔覀兊男路椒捎糜隍?yàn)證所有患者樣本中的提出的候選生物標(biāo)記物，”Martin Soste說。為疾病相關(guān)蛋白開發(fā)出高度特異性的檢驗(yàn)程序的策略也可以應(yīng)用于其他的疾病。