PNAS：癌癥標(biāo)志物檢測(cè)新技術(shù)

研究組針對(duì)一個(gè)生物標(biāo)志物，構(gòu)建了一個(gè)“更重”的版本，他們利用包含額外中子的碳和氮原子，合成這種蛋白，這樣這個(gè)蛋白重量異常，但并沒(méi)有改變?nèi)魏纹渌卣?。新分子與在血液，細(xì)胞，或樣品中的原有蛋白好似一對(duì)雙胞胎，雖然這對(duì)雙胞胎在分析儀器中行為相似，但是較重的那個(gè)在樣品的許多蛋白??中更容易被找到。

通過(guò)將兩個(gè)行而有效的分析技術(shù)結(jié)合在一起，并加入一個(gè)來(lái)自血液的蛋白，就獲得了了與臨床上基于抗體檢測(cè)同樣和靈敏的新技術(shù)方法，研究人員在《美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊》（PNAS）雜志在線版上發(fā)布了這項(xiàng)研究成果，這一技術(shù)能用于檢測(cè)癌癥患者血液樣品中的新型標(biāo)志物。

“臨床試驗(yàn)幾乎總是采用抗體來(lái)檢測(cè)生物標(biāo)志物，這是因?yàn)榭贵w靈敏度高，”文章作者，錢維軍說(shuō)，“但要研制出能作為工具的抗體，往往需要一年半的時(shí)間?？贵w研發(fā)是疾病和系統(tǒng)生物學(xué)研究中，分析新型生物標(biāo)志物的瓶頸之一。”

錢維軍，Tujin Shi, Tom Fillmore 和他們的同事研發(fā)出了一種稱為PRISM的技術(shù)，能靈敏的整合現(xiàn)有的技術(shù)，完成與目前臨床上標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)：ELISA一樣的檢測(cè)，分析來(lái)自癌癥患者的血液樣品，解決了一個(gè)長(zhǎng)期存在的問(wèn)題。

研究人員采用了一種常用的技術(shù)，即稱為液相色譜法（HPLC），將蛋白濃縮約100倍。雖然這是一個(gè)很好的開(kāi)端，但是研究人員還是需要在這濃縮的樣品中，找到興趣蛋白。

因此，他們派出了一個(gè)“間諜”——一種蛋白，這種蛋白的存在會(huì)告訴他們，發(fā)現(xiàn)的是否是他們所尋找的靶標(biāo)蛋白。

研究組針對(duì)一個(gè)生物標(biāo)志物，構(gòu)建了一個(gè)“更重”的版本，他們利用包含額外中子的碳和氮原子，合成這種蛋白，這樣這個(gè)蛋白重量異常，但并沒(méi)有改變?nèi)魏纹渌卣?。新分子與在血液，細(xì)胞，或樣品中的原有蛋白好似一對(duì)雙胞胎，雖然這對(duì)雙胞胎在分析儀器中行為相似，但是較重的那個(gè)在樣品的許多蛋白??中更容易被找到。
從而當(dāng)把較重的那個(gè)蛋白加入到樣品中后，研究人員就讓樣品通過(guò)儀器獲得濃縮餾分，由此樣品包含了較重的生物標(biāo)志物，還包含它的孿生兄弟，天然的那個(gè)蛋白。這樣研究人員就可以量化蛋白。

為了證明可以利用PRISM找到非常罕見(jiàn)的蛋白，研究組收集了攜帶一種稱為前列腺特異性抗原PSA（一般只有男性攜帶）的生物標(biāo)志物的女性血液樣品，結(jié)果他們發(fā)現(xiàn)能檢測(cè)到每毫升約50皮克這樣濃度的PSA，就如同典型的ELISA檢測(cè)的靈敏度，這一靈敏度是常規(guī)質(zhì)譜方法靈敏度的約100倍。

“這是無(wú)抗體方法中靈敏度的一個(gè)飛躍”，錢說(shuō)。
之后，他們又測(cè)試了男性癌癥患者樣品中的PSA，發(fā)現(xiàn)PRISM能像ELISA一樣正常工作。有趣的是，PRISM檢測(cè)到的PSA的數(shù)量是ELISA的三倍。這一結(jié)果表明，基于抗體的ELISA實(shí)驗(yàn)并不能檢測(cè)到所有的生物標(biāo)志物。這可能是由于抗體無(wú)法識(shí)別蛋白所有的不同形式，錢說(shuō)，而PRISM則能檢測(cè)到蛋白總量。

除了靈敏度，PRISM優(yōu)勢(shì)還在于只需患者少量的血液或者血清，研究人員只需要癌癥患者2微升的樣片。

但是這種技術(shù)也存在缺陷，那就是一次能檢測(cè)的樣品數(shù)量，研究人員希望一次能分析上千個(gè)樣品，基于抗體的的方法能完成這種高通量篩選。但PRISM一次只能測(cè)試幾百個(gè)樣品，不過(guò)，從總體時(shí)間來(lái)看，研究人員無(wú)需研發(fā)抗體，仍然提前把生物標(biāo)志物找到。

對(duì)于基礎(chǔ)生物學(xué)研究，錢說(shuō)，這種方法可用于分析某些需要定量多個(gè)不同蛋白含量的實(shí)驗(yàn)中。