不仅在早期诊断方面,蛋白质组学在疾病预防、分型、疗效监测、判断预后等诸多方面都有着巨大的潜力。现在蛋白质组学发现的潜在癌症标志物已经超过1000种,但是通过最终验证、审批、并用于临床的屈指可数。除了蛋白质组本身的复杂性之外,还有几点重要原因:疾病标志物验证周期过长,例如下图几种典型的蛋白标志物,从发现到通过FDA审批平均跨度达30年;蛋白质组学研究缺乏标准化流程,各实验室方法、流程、设备不统一,获得的标志物难以重现;疾病标志物验证便捷性差,不仅准备工作繁琐,而且需要合成重标肽和各种优化,一些特殊蛋白的抗体制备也是问题。那么就让我们了解一下检验医学和蛋白质组学之间的联系。
蛋白质组学在检验医学中的应用
1.常规体液检查中的拓展
(1)尿液是人体最容易得到的体液,已经被广泛地研究,临床也对尿液开展了多项检测项目。尿液是一个高度复杂的蛋白质混合物,这些蛋白质来自血液在肾小球中的过滤产物、肾的分泌物及泌尿生殖器管道的分泌物,以往的研究重点大多在于对蛋白质的研究,但是由于技术的局限,对于一些结构相近的、低丰度的蛋白质无法分离和鉴别,近年来,应用蛋白质组学对尿液进行分析,可以检测出这些蛋白质,发现了很多新的用于临床检验诊断的蛋白质生物标记。Clarke等收集了34例肾移植患者的不同期的临床尿标本,其中17例发生了急性排斥反应。他们用SELDI蛋白质芯片技术对所收集的标本进行了蛋白质分析,发现了5种可以诊断肾移植急性排斥反应的蛋白质生物标记,分子量分别为(6500、6700、6600、7100、13400),另外,用分子量10000和3400的两种蛋白质对肾移植急性排斥反应检出的敏感性为83%,特异性为100%。
(2)唾液在临床诊断中的应用已经越来越受到人们的重视,因为其为临床提供了一种简单、快速、无创的检测方法,也可用于短期和长期的病理紊乱及药物治疗监控。
(3)羊膜腔内羊水的量及成分与胎儿及母亲有密切关系。羊水的成分复杂,通过监测羊水中的某些物质可以了解胎儿发育、成熟情况及有无胎儿畸形,在临床有非常重要的意义。羊膜腔内感染(IAI)是分娩过程中出现的一种严重的情况,发生率2%~5%,早产者增至5%~15%,不但影响母亲而且威胁着胎儿的健康。
2.其他疾病诊断
(1)心血管疾病:心血管疾病是当今世界上威胁人类最严重的疾病之一,其发病率和病死率已超过肿瘤性疾病而跃居第一。观察心肌细胞蛋白质表达水平的变化,或与高脂血症、肥胖或糖尿病有关的肝蛋白质谱的改变,可以对这些疾病的发生机制产生独特的解释,并早期诊断或预警心肌缺血、高血压、心肌肥大、心衰、心肌梗死的发生。
(2)自身免疫性疾病:蛋白质芯片技术在临床上可用于鉴定引起自身免疫性疾病的抗体反应的蛋白质。患者的血清和芯片一起孵化后标记上荧光,就能用于检测在自身免疫疾病中与特定蛋白结合的自身抗体,如系统性红斑狼疮、类风湿关节炎和自身免疫性糖尿病等。蛋白质芯片技术使同时检测多种自身抗体,制定针对于患者的个体治疗成为可能,远远优于以往采用的ELISA、放射免疫和荧光免疫方法。
结论
蛋白质组学的发展和一个个新的蛋白质组学技术的问世,给许多疾病的诊断特别是肿瘤早期准确诊断带来了一场革命,受到了人们普遍的关注,可以说蛋白质组学在检验医学领域有着十分光明的应用前景。但是蛋白质组学作为一门后基因时代的新兴学科,发展还不成熟,还有很多需要解决的问题。蛋白质组学技术寻找疾病早期检测标记物的研究虽然蓬勃开展,但依然存在蛋白质组学技术体系的灵敏度、重复性、高通量、自动化等因素的制约;标本处理后蛋白质种类范围过窄;样本的异质性给后续分析带来的难度等问题。临床蛋白质谱检测这块新大陆将会成为兵家必争之地。