疾病相关标志物研究

 上海交通大学医学院附属瑞金医院刘炳亚课题组与系统生物医学研究院陶生策课题组合作，于2016年2月在蛋白质组学专业杂志Molecular&Cellular Proteomics(影响因子：6.56)上发表了一篇文章，讲述了如何利用人蛋白质组芯片和定制蛋白芯片发现4个新的胃癌血清蛋白标志物。该研究中采用了博奥晶典的蛋白平台。
       相比于传统的标志物及其联合，新发现的血清标志物在敏感性、特异性、准确性方面均有大幅度提高，若应用于临床，将对胃癌的筛查和  早期诊断具有较高临床价值。那么，这些有望为广大胃癌患者带来福音的血清标志物是如何被层层筛选出来的呢？让我们一起来学习下吧！

研究策略与方案

方法与结果

• 筛选差异蛋白

         取37例胃癌病人和50例健康人的血清样本，通过人蛋白质组芯片筛选出17种候选差异表达蛋白。

• 验证差异蛋白

      取300例胃癌病人、300例健康人以及314例其它胃病（如胃溃疡、胃息肉、慢性萎缩胃炎等）患者血清样本，通过定制蛋白芯片对17种候选蛋白进行验证，其中4种蛋白（COPS2、CTSF、NT5E、TERF1）在疾病组与正常组中存在显著差异。

• 候选蛋白敏感性检测

      在上述300例胃癌病人和300例健康人中对候选biomarker进行ROC分析，发现每个候选biomarker单独或联合使用时AUC都约为0.9，表明这4个候选biomarker都能较好的预测GC风险（A-D）；在上述314例其它胃病患者中进行检测，发现每个候选biomarker对胃癌的反应都显著高于其它胃病，表明这4个候选biomarker都具有GC特异性，可从这些胃病中单独区分GC的发病风险（E-H）。

• 候选蛋白预后分析

在上述300例胃癌病人中进行预后分析，发现4个候选biomarker其高表达的患者5年生存率显著高于低表达患者。

• E L I S A 验证

         对其中2个候选biomarker（COPS2和CTSF）在上述300例胃癌病人和300例健康人中各随机选取100例进行ELISA验证，结果与芯片实验相符（A-B）；另外选取各200例胃癌病人和健康人血清样本进行ELISA验证，结果也与芯片实验相符（C-D）。


结论
     通过对胃癌患者和正常人血清样本采用人蛋白质组芯片进行初筛、利用定制蛋白芯片进行大样本量二次筛选以及后续ELISA验证等实验和分析，成功筛选出4个新的胃癌血清标志物。相比于传统的标志物及其联合，新发现的胃癌血清标志物在敏感性、特异性、准确性方面均有大幅提高，其联合诊断的敏感度和特异性达95%和92%，对于胃癌的筛查和早期诊断具有较高的临床价值，并且可独立作为预后评估的潜在预测指标。
       这是一篇典型的利用蛋白芯片平台和大量样本(~1400例)进行生物标志物研究的文章。该研究具有两方面突出的价值。其一，所发现的血清标志物相比于传统标志物具有高灵敏度和高特异性，在胃癌早期诊断和预后预测方面具有显著的转化应用潜力，若应用于临床则有望造福广大胃癌患者。其二，不仅证实了蛋白芯片可作为癌症血清标志物研究的有力工具，而且该研究建立的基于蛋白芯片的血清标志物发现流程具有通用性，可方便地移植于其它肿瘤和免疫相关疾病的血清生物标志物的系统性发现。

经典参考文献
1. Yang L, Wang J, Li J, et al. Identification of serum biomarkers for gastric cancer diagnosis using a human proteome microarray[J].Molecular& Cellular Proteomics, 2016, 15(2): 614-623.
2. Jemal A, Bray F, Center M M, et al. Global cancer statistics[J]. CA: a cancer journal for clinicians, 2011, 61(2): 69-90.

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