关键词:靶向蛋白组学、SRM、生物标志物
Quantitation of putative colorectal cancer biomarker candidates in serum extracellular vesicles by targeted proteomics Scientific Reports -06 October 2017
研究方法
靶向蛋白组学 Targeted proteomics-SRM
研究结果
1. 作者通过在Pubmed中输入cancer+colorectal+expression搜索在2003年到2014年间报道过的直肠癌(CRC)的潜在生物标志物。这些标志物通过以下标准进行确定:通过western blot,Elisa等方法确认在CRC中表达有差异的蛋白;或通过iRNA相关实验确认与CRC疾病发展相关;以及通过大规模组学鉴定法发现的潜在生物靶点。由于血清中的蛋白众多,蛋白丰度差异大,直接对血清中的靶标进行全面研究难度较大,因此作者选用了血清中的extracellular vesicles(EVs)组分进行研究。并且制定了一下的鉴定CRC靶标的策略:先使用shotgun proteomics鉴定EVs中的所有蛋白。再从中选出CRC的潜在生物靶点,使用SRM对这些潜在靶点做定向研究,从而确认其中真实可靠的CRC生物靶点。
2. 制定鉴定策略后,作者首先提取了血清和CRC细胞的EVs,并使用了shotgun proteomics鉴定技术分别对这两个组分的所有蛋白进行鉴定。鉴定结果(图b-韦恩图)分别标明了血清、CRC细胞的EVs组分的所有蛋白和文献搜索的潜在CRC生物靶标的种类,以及各自相交重复的数量。血清、CRC的EVs组分蛋白与文献搜索的潜在CRC靶标的相交部分(下图红色加粗字体)即为EVs组分中的潜在生物靶点。
3.作者使用SRM靶向蛋白组学的研究手段对以上确认的潜在生物靶点进行了鉴定(鉴定的步骤包括靶向肽段的选取,SRM对靶向肽段的鉴定,靶向蛋白分析)。作者选取了正常人,非转移的CRC病人,转移的CRC病人的血清样品,分别提取EVs,再使用SRM进行鉴定。下图显示了部分靶向肽段在三个样品中的含量,由此反映三个样品中各项生物靶标的表达水平。其中对比对照组是否具有显著性差异也在图中进行了标注(*p < 0.05, **p < 0.01, N.S: 非显著性差异)。结果发现多数靶标蛋白属于Annexin蛋白家族,包括Annexin A3,A4,A11。
4. 在了进一步研究以上生物靶标在鉴定早期CRC的灵敏度,作者还使用了SRM对CEA(特异性鉴定后期转移CRC的生物靶标)在正常人、非转移CRC、转移的CRC三个组分的水平进行研究。结果标明CEA在非转移CRC样品中表现出差异的比例为仅38.8%,在转移性的CRC中表现差异的比例为83.3%,这反映出CEA在作为后期CRC的生物靶标更为灵敏,而在前期CRC鉴定中差异不明显。与CRC相比,先前鉴定的EVs中的生物靶标在非转移和转移的CRC样品中都具有至少近80%以上的灵敏度,这表明这些靶标蛋白能够作为前期和后期CRC的生物靶标,为CRC早期鉴定提供重要的依据。
5. 确认以上鉴定的生物靶标的可靠性后,作者选取新一组的病人样品,在这些样品中对以上靶标肽段进行了鉴定,结果标明与之前的鉴定一致,这也再次验证了以上靶标的可靠性。