测量技术的人类蛋白质组技术的标准化量化

一个国际科学家小组由弗雷德哈钦森癌症研究中心癌症的蛋白质组学专家阿曼达Paulovich,医学博士,展示了大规模的可行性,标准化的蛋白质测量,验证所需的疾病生物标记和药物靶点。

的研究中,12月8日在线发表在《自然》杂志上的方法,表明科学家们的目标蛋白质检测仪的方法有可能系统地、可靠地衡量整个人类的蛋白质,称为蛋白质组。

成员开发的技术,Paulovich弗雷德厨的临床研究部门,和她的同事,可以同时和精确检测大量的数以百计的蛋白质在许多不同的样本。研究人员从三个不同的群体在西雅图、波士顿和韩国能够重现319年测量蛋白质从人类乳腺癌细胞,表明该方法可以在实验室和标准化的国际边界。

“这种方法有可能完全改变我们如何衡量人类蛋白质,“Paulovich说。“全球资源标准化量化的人类蛋白质将会设立新的标准,无疑会增加临床前研究的再现性,这将产生戏剧性的影响治疗和诊断的翻译小说。”

蛋白质分子的生物功能,保持信号早期疾病和疾病进展的关键。癌症生物标记物特别追捧——细胞内蛋白质指纹可能导致测试来检测疾病之前,确定一个人的特定癌症风险很久以前就发展,和更好地指导患者的治疗。但验证新发现的生物标志物候选人已经被证明不可能没有标准化和可复制的方法来衡量他们的水平,Paulovich说。

必须进一步研究每一个有前途的生物标志物在临床试验中,这需要研究者测量每个候选人的丰富生物标志物,成千上万的病人样本。因为几率非常低,任何一位候选人将转化为临床应用,大量的蛋白质必须被测试来识别一个临床上有用的生物标志物。

“现在,你不能让大多数人类蛋白质的健壮的测量,“Paulovich说。”十多年后,人类基因组被测序,我们有完整的分子一样重要蛋白质的目录,我们仍然不能和任何形式的人类蛋白质组研究吞吐量以标准化、量化的方式。”

为了解决这个问题,Paulovich和她的同事们使用一个敏感和有针对性的测量技术技术称为多反应监测质谱或MRM-MS。这种类型的质谱并不新鲜——它在临床实验室多年来一直使用全球测量药物代谢物和小分子与先天性代谢异常有关。最近,Paulovich和其他人已经开始使用它来衡量人类蛋白质。

研究者的方法可以非常具体、精确、多路复用(即技术措施不同的蛋白质在一个单一的实验测定)量化最少170的蛋白质在每天20临床样本/仪器;没有其他现有技术有这个权力。

由于质谱技术是有针对性的,这意味着研究人员可以通过调优工具来寻找特定子集的蛋白在肿瘤细胞或其他类型的样本,它可以检测蛋白质的存在感兴趣的微小的血液样本或活检以低得多的水平比一道策略。

“我们的目标是定位技术取代目前正在使用的一些非常古老的技术,”雅各布·肯尼迪说,分析化学家在Paulovich集团和该研究的第一作者。

目前,研究人员通常使用西方墨点法,ELISA(酶联免疫吸附试验),或免疫组织化学(包含IHC)技术测量临床样品的蛋白质含量。这些方法往往无法复制的从实验室到实验室,渲染的验证候选生物标志物临床使用非常困难,他们不能用于大量的蛋白质和样品。

Paulovich和她的同事化验超过300乳腺癌细胞产生的蛋白质,来验证他们的技术;他们的研究结果表明,MRM-MS可以概括和扩展观察乳腺癌使用其他技术的先前的研究。

这项研究,包括从Broad研究所合作研究小组在剑桥,质量。,首尔国立大学和韩国科学技术研究所、韩国,证明MRM-MS测量许多蛋白质的能力在一个标准化的方式,奠定了基础的国际组织努力量化每个蛋白质在人类蛋白质组。他们的研究——最大的展示技术在实验室和再现性是唯一的国际研究这样做——推动技术最远的能力,测量数百蛋白质其他测量数十家。

“我们真的显示会发生什么如果政府合作建立一个社区资源,”她说。“这是可行的,它是可伸缩的,资源是有用的。”

Paulovich的团队希望这项技术能够在研究社区在世界各地。bet188真人为了促进这一点,她的团队正在带头发展开源网站创建一个集中式资源研究界的高度进行验证分析。门户,由临床肿瘤蛋白质组学分析联盟倡议(CPTAC)的美国国家癌症研究所,将在2014年初发射。