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新型蛋白質(zhì)組分析系統(tǒng)可診斷早期胃癌標(biāo)志物
作者：孫丹寧 來源：中國科學(xué)報
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近日，中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所研究員葉明亮團隊和空軍軍醫(yī)大學(xué)聶勇戰(zhàn)教授團隊等合作，開發(fā)了一種位點特異性糖型的高穩(wěn)健蛋白質(zhì)組分析系統(tǒng)。團隊對278例臨床樣本進行N-糖基化蛋白質(zhì)組的規(guī)�；�分��，篩選并驗證了可診斷胃癌尤其是早期胃癌的新型蛋白質(zhì)糖基化類生物標(biāo)志物，為 N-糖基化蛋白質(zhì)組的規(guī)�；�分析提供了一種分析工具。相關(guān)成果發(fā)表在《先進科學(xué)》上。
目前，臨床上使用的腫瘤標(biāo)志物基本上都是糖蛋白質(zhì)。蛋白質(zhì)糖基化的異常與疾病的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)，但是沒有在特定蛋白質(zhì)、特定位點上的特定糖型的疾病標(biāo)志物。
本工作中，研究人員開發(fā)了一個高穩(wěn)健的位點特異性糖型蛋白質(zhì)組學(xué)分析系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用自動化方法富集生物樣本中的N-完整糖肽，然后采用了微流LC-MS/MS系統(tǒng)檢測N-完整糖肽，并利用團隊開發(fā)的Glyco-Decipher軟件鑒定和定量位點特異性糖型。隨后，科研人員使用該系統(tǒng)分析了200多個樣品，發(fā)現(xiàn)其富集特異性保持在88.1%到91.7%之間，展現(xiàn)了穩(wěn)定的糖肽富集性能。經(jīng)過長時間分析超過200份大隊列樣本后發(fā)現(xiàn)，每個質(zhì)量控制樣本依然能穩(wěn)定地鑒定到平均1900條完整的N-完整糖肽。因此，該系統(tǒng)具有高靈敏、高穩(wěn)健的N-完整糖肽鑒定性能，為 N-糖基化位點特異性糖型的規(guī)�；�分析提供了一個有力的分析工具。
由于早期胃癌無明顯癥狀且存在較長的潛伏期，導(dǎo)致診斷遲、轉(zhuǎn)移快和治療效率低等問題。臨床上現(xiàn)有的胃癌血清標(biāo)志物有CEA、CA125等，由于它們對胃癌診斷的特異性和敏感度較差，難以用于胃癌的早期診斷。研究人員將該系統(tǒng)應(yīng)用于探究胃癌患者血清中蛋白質(zhì)N-糖基化的變化，篩選用于胃癌診斷的新型位點特異性糖型生物標(biāo)志物。
團隊首先采用發(fā)現(xiàn)蛋白質(zhì)組學(xué)策略，對含140例受試者的發(fā)現(xiàn)隊列和70例受試者的驗證隊列分別進行N-糖基化蛋白質(zhì)組的全面分析，共鑒定到了來自971種糖蛋白上的21711種位點特異性糖型。通過差異分析和構(gòu)建機器學(xué)習(xí)隨機森林模型，篩選到四個位點特異性糖型作為候選生物標(biāo)志物，它們對胃癌患者均展現(xiàn)了優(yōu)異的診斷性能，尤其是聯(lián)合診斷早期胃癌的AUC值大于0.91，而傳統(tǒng)胃癌血清標(biāo)志物CEA的診斷AUC值則小于 0.67。隨后，團隊利用該系統(tǒng)并采用靶向糖基化蛋白質(zhì)組學(xué)分析策略，在含有另外78例受試者的靶向驗證隊列中，驗證了這四個位點特異性糖型對胃癌和早期胃癌優(yōu)異的診斷性能。
相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1002/advs.202306955
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