飞行时间质谱技术在肿瘤早期诊断中的研究进展

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1、液体芯片■飞行时间质谱技术在肿瘤早期诊断中的研究进展字体：小中大

2、打印发Yu：2009-11-1912:45:14來源：关国布鲁克道尔顿公司（BrukerDaltonicInc.）相关产品ultrafleXIIIMALDITOF&TOF/TOF质谱仪[点击打开]1.前言世界卫生组织最新资料显示，2005年，全球人约有760万人死于各种癌症，约"00万人患冇難症；中国死于恶性肿瘤的约160万人，约200万人患有癌症。中国每年因病症造成的损失高达数百亿，给家庭和社会带来沉匝的经济负担。据世界卫生组织估计，早期肿瘤治愈率可达83%«美国从1960至1990

3、的30年间，刖怖患者的五年存活率由50%上升为63%,主要归功于早期诊断技术的发展，而中晚期的患者的五年存活率，几乎没有提高。即临床早期诊断率每增加1%,全球就冇约7.6万人免于死亡。因此，大力推进早期诊断技术的发展，具冇非常紧迫的经济和社会意义。生理医学诺贝尔奖获得者LeeHartwellIW±在2004年第21届国际肿瘤标志学术会议上，就如何治疗癌症指出：早期诊断可以治疗癌症，早期诊断癌症的最新、最有效的方法是从血液中寻找肿瘤标志（TM）,特别是其中的蛋口标志！目前临床常用的TM有20多种，如，前列腺特异性抗原（PSA）、癌胚抗原（CEA）或癌抗

4、原125（CA125）等，但通常川于疗效观察、预后评价及预测复发，但能川于大规模人群的普査的TM寥寥无几。临床上迫切需耍研发出新的TM应用于肿瘤的早期诊断。在现代蛋口质组学研究中出现的双向电泳技术、蛋口芯片，电喷雾质谱和飞行时间质谱、四级杆飞行时间质谱、傅立叶变换质谱技术，给临床肿瘤早期标，忐物的检测帯来了划吋代的革命，这些技术将传统的1次只能测定1个蛋白标志的方法革命性地发展到1次可测定数十个，甚至数IY个蛋匚I的多项检测的水平，同时还极大地提高了诊断的灵敏度和特界性⑴。固体芯片匕行吋间质谱技术首次将质谱技术应用于临床肿瘤早期诊断[2][3][4]

5、[5]o该技术使用固体蛋口芯片技术分离纯化蛋口，然后应用飞行时I'可质谱和软件进行分析以寻找新肿痫早期标志。与双向电泳和液质联用质谱技术相比，具有简便、样木用最少、可同时进行高通量分析，并可直接对粗样木（血清、组织、细胞裂解液、尿液等）进行检测的特点。但其也需耍在以下方而做进一步的完善[6][7][8]。如，一、重复性亟待提高：不同的研究人员研究同-种癌症得到的差界峰应大部分相同，诊断模型的特界度在不同的时间要有较好的•致性程度。二、灵敏度需要进一步提高。肿瘤早期标志物蛋白的一个最显著的标志是它在血清中浓度非常低。如在正常男性血清中，PSA的浓度在g

6、g/L以下，而固体芯片飞行时间质谱技术检测不到浓度为1000pg/L以卜•的蛋白。三、应能对检测到的差界蛋白进行鉴定和分析。四、每次分离到的蛋口数量和相对分子质量范围需要扩大。该技术每次分离的蛋口数小于100个，差异蛋口的分f量范围通常在5000Da-20,000DaZl'n]oTi、降低芯片的成本和取消软件每年更新的费用。六、提高真空系统和检测系统的稳定性。1.液体芯片•飞行时间质谱技术（CLINPROT系统）的原理和特点为了满足临床对TM的需求，美国布鲁克道尔顿（BrukerDaltonics）公司于2004年成功的应用液体芯片•飞行时间质谱技术

7、开发了一套CLINPROT系统。该系统可分为四个部分，磁珠分离系统、质谱系统、分析软件和可选的体液样品自动处理系统。基木过程是，患者或健康对照的临床样品，如血清、血浆、尿液、脑脊髄液等，首先通过磁珠分离，去除样品中的高丰度蛋白和其他杂质，如盐等，同时富集了低丰度目的蛋白。分离麻得到的样品中加入基质，混合后，直接点在“锚定样品靶”（AnchorChip,布鲁克道尔顿公司专利）上，进行飞行时间质谱分析，得到所有蛋口的质谱图，通过软件比较患者或健康对照的差界表达蛋口，得到两者的特异质谱谱图，用于预测未知样品的归属■患者或无疾病。BrukerDaltonic

8、s公司的CLINPROT系统貝-有以下儿个特点，（1）＞磁珠颗粒小，仅数个纳米；磁珠的总表面积人；表面的特异基团可与血清中特异低丰度蛋白充分接触，捕获蛋白种类多，从而保证了系统有很好的特异性。其在1滴血清（10-50（jI）中，在相对分了质量范围为800Da〜15,000Da内，可检测出400多个不同的峰，更多体积的血清样品小可检测出血液'P2,000种不同的多肽或蛋白[9]°（2）、磁珠种类多。根据分离原理可分为：离了交换，如MB-WCX,MB-WAX等;金属鳌合，如MB-IMAC-Fe,MB-IMAC-Cu等;疏水作用,如MB-HICC1,MB-

9、HICC3,MB-HICC8,MB-HICC18等;以及专门用于标记糖蛋白的磁珠和标记抗体的G蛋白磁珠等，可