首届质谱论坛学术报道
中国科学院北京基因组研究所刘斯奇研究员做了题为“Protein biomarkers in clinical assay using mass spectrometry: possibility and difficulties”（使用质谱技术发现临床医学中蛋白生物标志物：可能性和难点）的报告。刘研究员首先以非常吸引人的开头介绍了两届Nobel奖获得者Frederick S. Sanger教授曾经写下的话。Sanger教授一生只写过三篇文章，拿了两个Nobel奖，第一个奖是Insulin的测序，第二个是DNA的测序。Sanger教授在1958年曾表达了希望有一天可以做到蛋白质完全测定和测序，所以，刘教授开篇引用Sanger教授的话，即指出了蛋白质研究的重要性。蛋白质带有的信息丰富，在不同时间、空间点上表达的状态是不同的，有不同的修饰和相互作用，蛋白质组分析是现今所有其它核酸分析等技术所无法取代的。蛋白质生物标志物的测定有很多特点，比如可直接从生物体液中取样，和疾病的状态联系更紧密。对于蛋白质生物标志物来说，是1984年Nobel奖获得者的发现，三位科学家发现了单克隆抗体，创造了以抗体为基础进行生物标志物鉴定的一个时代，现在已广泛地应用于医院临床。
中国科学院北京基因组研究所刘斯奇研究员：Protein biomarkers in clinical assay using mass spectrometry: possibility and difficulties（使用质谱技术发现临床医学中蛋白生物标志物：可能性和难点）
这种以抗体为基础的方法（如ELISA）有很多优点，比如：特异性强、高通量、容易使用和测定等。但这种方法也存在一些问题，比如：它认为一个疾病和一个抗体相关，而其实疾病常常是多个蛋白共同作用的结果。另外不同产地、不同个体间、不同特性的差异，如果要做多个蛋白、多个抗体的实验设计，就使不同实验室测定的结果很难保持一致。同时抗体这种方法的开发应用到临床又是非常漫长和高花费的，比如发展一个临床方法需要花费10万美元以上。从FDA批准的基于抗体的方法，从1977 ~ 1993年批准了87个，平均每年批准5.8个；而在1994 ~ 2009年近15年来只批准了22个，平均每年批准仅1.5个，最近几年基本没有。这说明一个新技术刚出现时发现很多；而过了一段时间，发现会变得缓慢，也会进一步呼唤新技术的出现。这时，蛋白质组学应运而生，而蛋白质组学自诞生之日起，世界各国的期待都是发现跟疾病相关的生物标志物，包括中国第一个支持的项目就是疾病蛋白质组。可十年来，还没有一例用蛋白质组发现的生物标志物用于临床上，这时会有一些人来质疑。刘教授下面即开始解释这些科学的难点，并为我们描述未来的方向。
从ESI和MALDI的发明开始，质谱技术开始越来越广泛地应用到生物领域。几个月前一位著名的专栏作家Peter Mitchell. 在Nature Biotech（2010, 28:665-670）上发表题为“Proteomics retrenches”的综述文章，提出今后几年蛋白质组发展必须要走的几种方向。主要就是要使蛋白质组发现成为可重现的，走向定量蛋白质组学。所以，定量蛋白质组学技术变得非常迫切，并要回答技术上是否可行的问题。不久前悉尼举办了HUPO会议，主要的主题就是：是否能在大规模蛋白质组的研究中，能够提供定量的蛋白质组学数据。另外，Matthias Mann不久前在PNAS（2008, 105:18132-18138）上提出了精度蛋白质组（Precision proteomics）的概念，强调了高分辨和高质量准确度的技术。
至今，蛋白质组学的发展有两大方向：从定性到定量，从发现到目标物分析（From discovery to target）。这里不得提到美国NCI（国家癌症研究中心）从2006年开展的一个项目，这个项目由NCRI设计实验，分配给美国8家顶尖实验室来进行，主要是通过比对实验来考察和确立目标蛋白质组学分析方法是否可行。该实验选择了9个跟疾病相关的蛋白质，并合成了标准的多肽，分为三个流程分配给8家实验室，让实验室任意选用仪器和方法来测定。整个实验分为三个过程，从简单到复杂。最近NCI把结果发表在Nature Biotech（2009； 27:633-41）上，比较了Interlab和Intralab之间的数据比对结果。发现表明，目前有些实验可以满足偏差< 15%，而在应用于血浆样品时会有< 25%的较大偏差，这跟不同实验室如何对血浆进行前处理非常相关，NCI就此也提出了一系列的前处理策略。在定量策略上，NCI也提出要在全球建立基于MRM的蛋白质组学定量方法和数据库。另外，从世界著名的蛋白质组学权威学术专家Ruedi Aebersold教授的实践来看，他表示当前各个厂家获得的MRM结果是类似的，所以在全球范围建立基于MRM定量的蛋白质组数据库方法是可行的。
