案例11
《健康報》蛋白指紋圖譜給人類帶來什么
幾年前,我國“973”規劃《惡性腫瘤的發生與發展基礎研究》首席科學家程書鈞教授說過,腫瘤治療的關鍵在于早期發現和早期治療。能在CT、MRI下觀察到的占位性病變已算不上最早期,當然也不是治療的最佳時期。他提出應該從細胞生物學角度看癌變,將腫瘤扼殺在細胞萌芽期。但又有誰能如此明察秋毫呢?近來,蛋白指紋圖譜技(SELDI)展現一種快速、簡便、準確、特異性強的診斷技術正向人類走來。
一種劃時代的診斷模式誕生蛋白指紋圖譜技術有多神奇?隨著人類基因組測序的完成,人類擁有了解碼生命本質的鑰匙。但人類基因只有3萬個左右,大大少于預期數量,這與人類千變萬化的個體差異及 疾病表現不相匹配。實際上,生命的萬千景象是通過基因的產物蛋白質表現出來的,人類的蛋白質數量約有10萬多個。因此,充分挖掘和利用蛋白質中極其豐富的信息對于理解人體的生理病理活動、檢測疾病的發生發展具有重大意義。
上世紀末,美國科學家經過10年不懈的努力,發明了一種十分有效的疾病早期診斷方法,這就是蛋白指紋圖譜技術。SELDI不同于只能針對單一指標進行分析的傳統檢驗技術,它是通過對蛋白質動態的分析,探索疾病早期最微小的指標和征兆,絕不會使大量疾病相關信息擦肩而過。以腫瘤為例,一個腫瘤細胞長成腫瘤大約需要10~15年時間。盡管目前有巴氏涂片、隱血試驗、食道拉網、計算機斷層掃描、超聲診斷等很多早期篩查方法,但敏感性和特異性平均不到60%。據美國權威雜志《腫瘤研究》報道,蛋白指紋圖譜技術可以測出前列腺癌形成5年前的蛋白指紋。因為腫瘤標志物較敏感,當腫瘤細胞數達到數千萬個時,就可從血清、尿液中檢測到蛋白質、酶或癌基因等生化變化。
擁有個人生命光盤不再是夢想蛋白指紋究竟是什么概念?就像每個人的指紋不同于他人一樣,每種疾病的特定蛋白質表達物也不一樣,稱之為指紋圖譜是種形象比喻。蛋白指紋圖譜技術是由蛋白質芯片及分析儀器—表面加強激光解析電離飛行時間質譜兩部分組成,可以將病人血清中蛋白質成分的變化記錄下來,繪制成蛋白指紋質譜圖,并顯示樣品中各種蛋白的分子量、含量等信息。將這張圖譜與正常人、某種疾病病人的譜圖,或基因庫中的譜圖進行對照,就能最終發現和捕獲新的特異性相關蛋白及其特征,整個測定一般幾十分鐘就全部完成。
科學家已經確定了各種疾病的特殊標志分子,發現一個蛋白不同片段變異是不同類型腫瘤或其他疾病的標志。因此,這一技術有望為疾病的診斷、治療和藥物開發帶來突破性進展。今年,美國已經將這項技術用于卵巢癌的篩查,準確率達100%。已有89種疾病可以通過這種技術檢測出來,如乳腺癌、前列腺癌、肝癌等腫瘤;心肌梗死、高血壓、急性心力衰竭等心血管疾病;SARS、艾滋病、病毒性肝炎等傳染病;抑郁癥、早老性癡呆等神經精神病學;還有糖尿病、地中海貧血等其他疾病。人在一生中的蛋白指紋圖譜處于動態的不斷變化過程,通過這項技術,將來人們有可能擁有自己的生命光盤,記錄下個人有生以來不同階段的蛋白指紋圖譜,從分子水平了解并觀察自己的生理變化,或作為治療前后的比對參照。
病種 | 敏感度 | 特異性 | 文獻出處 |
肝癌 | 91.20% | 97.10% | 鄭燕華,李寧,張建中 蛋白芯片技術篩選肝癌血清標志蛋白的初步研究 中華檢驗醫學雜志2005年6月第28卷第6期 |
肺癌 | 95.90% | 90.00% | 楊栓盈,肖雪媛,何大澄 用蛋白質芯片技術篩選非小細胞肺癌患者血清中標志蛋白 中華結核和呼吸雜志2006年1月第29卷第1期 |
胃癌 | 90.91% | 93.55% | 梁勇,潘春琴,郭軍華 血清蛋白質指紋圖譜模型在胃腺癌診斷中的應用 中華檢驗醫學雜志2004年9月第27卷第9期 |
前列腺癌 | 96.39% | 92.63% | 潘玉琢,肖雪媛,楊寶學 蛋白質芯片技術在前列腺癌診斷中的應用 中華醫學雜志2005年11月30日第85卷第45期 |
乳腺癌 | 91.20% | 93.30% | 胡躍,張蘇展,鄭樹 乳腺癌患者血清蛋白質指紋圖譜檢測及其臨床意義 中華檢驗醫學雜志2004年10月第27卷第10期 |
卵巢癌 | 100.00% | 90.90% | 余捷凱,鄭樹,劉建 血清蛋白質譜與人工神經網絡模型診斷卵巢癌的應用性研究 中華檢驗醫學雜志2005年5月第28卷第5期 |
結直腸癌 | 97.30% | 100.00% | 高春芳,趙光,馬龍華 用飛行時間質譜技術篩選結直腸癌患者中特異性生物標志物的臨床意義 中華檢驗醫學雜志2003年11月第26卷第11期 |
胰腺癌 | 96.97% | 96.67% | 王寶囡 應用SELDI-TOF-MS技術建立胰腺癌篩選血清蛋白指紋圖譜模型 放射免疫雜志2009年第22卷第2期 |
食道癌 | 91.50% | 86.90% | 王英,張自森,趙曉航 食管鱗癌血清WCX2蛋白芯片診斷模型的研究 中華檢驗醫學雜志2004年10月第27卷第10期 |
腎癌 | 88.00% | 91.00% | 張銳強,李寧,王彭 血清蛋白質指紋圖譜模型在腎癌診斷中的應用 中華泌尿外科雜志2006年8月第27卷第8期 |
喉癌 | 87.00% | 90.20% | 張秀強,鄧碧萍,曲訊 表面增強激光解吸離子化飛行時間質譜血清蛋白指紋圖譜在喉癌診斷中的應用 臨床耳鼻喉科雜志2006年9月第20卷第18期 |
鼻咽癌 | 91.66% | 95.83% | Yuanjiao Huang,Chao Xuan,Min He SELDI-TOF MS profiling of serum for detection of nasopharyngeal |
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