上次小白师姐给大家科普了蛋白质组学的技术进展：小白师姐课堂开讲了！，今天小张接着给为大家从申请基金和发表文章的角度说一下蛋白质组学的应用。

首先我们来看一下最近的以蛋白质组学为主题的国自然基金情况：共申请项目60项（题目中有蛋白组学、蛋白质组学等关键词的明确与蛋白质组学相关的），其中面上项目20项，青年基金22项，地区项目有17项，还有1项优青项目，定向蛋白质组学定量研究生物标志物（南京医科大学的陈芸教授）。

下面我们来介绍使用蛋白质组学研究最常见的两种模式：

一、 通过蛋白质组学寻找疾病发生发展的新型标志物

近几年中标基金：

• 定向蛋白质组学定量研究生物标志物 

• 基于iTRAQ技术的阿尔茨海默病早期诊断血液生物标志物研究 

• 基于SISCAPA-MRM技术的定向蛋白质组学在肝癌血清生物标志物验证研究

• 基于质谱的药物蛋白质组学研究血清生物标志物与赫赛汀疗效相关性及其分子机制
  

• 基于蛋白质组学技术筛选急性主动脉夹层早期分子诊断标志物

• 药物蛋白组学与AD生物标志物和药物新靶点研究

• 基于稳定同位素标记定量蛋白组学的儿童哮喘中医证候血清标志物筛选与鉴定

• 基于代谢组学蛋白质组学多组学技术的锌缺乏生物标志物筛选和代谢通路分析研究

• 基于蛋白质组学检测的卵巢癌化疗耐药生物标志物的提取及机理研究

这种思路和模式就是通过收集血液、尿液等各种体液，直接通过iTRAQ等蛋白定量技术对体液中的样本进行鉴定和定量，目的是找到新型的用于疾病诊断、发展、分型、治疗指症以及预后的标志物。研究的套路简单，问题在于大样本的收集，分组以及临床信息的采集和分析。以前我们介绍过：

（策略篇）S4E25：从外泌体研究看biomarker类课题设计

基金案例

基于血清蛋白组学和血液转录组学的孤独症谱系障碍诊断生物标志物筛选和验证

摘要

孤独症谱系障碍（ASD）是一类具有遗传异质性的复杂神经精神障碍性遗传疾病，由于诊断标准以症状描述为主，因此存在争议，亟需筛选可量化生物学诊断指标。本研究小组在前期预实验研究中发现，血清蛋白组的方法是筛选ASD可量化生物学诊断指标的有效手段。本研究拟收集60例ASD患儿以及60例年龄、性别匹配的健康儿童的血清和血液，应用实时定量PCR检测血液中55个ASD相关基因在患者血液中的表达，结合临床分型资料，分析其在汉族患者人群中的诊断价值；应用血清蛋白组学的方法筛选ASD相关的蛋白质血清标记物，建立ASD血清蛋白组分析模型；通过串联质谱来鉴定差异蛋白，构建血清蛋白组ASD生物信息信号网络；应用单克隆抗体制备技术制备单克隆抗体,并用患者血液标本按疾病严重程度分层进一步验证，为ASD量化生物标记物的临床应用奠定基础。

文章案例

Proteomics analysis of differential protein expression identifies heat shock protein 47 as a predictive marker for lymph node metastasis in patients with colorectal cancer.Int J Cancer（IF 6.5）. 2017 Mar 15;140(6):1425-1435.

二、结合其它组学建立疾病或者研究主题的表达谱和分子机制

近几年中标基金：

• 基于转录组学和血清蛋白质组学包虫病诊断标志物的筛选及其免疫应答机制的研究

• 基于代谢组学和蛋白组学的朝医方“千金文武汤”治疗糖尿病肾病机制研究

• 基于蛋白组学和代谢组学研究慢性高原病HAPH症的机制及香青兰干预后的作用靶点研究

• 蛋白组学结合代谢组学揭示中药绞股蓝治疗代谢综合征的生物机制

• 基于蛋白组学和代谢组学的皂苷类中药注射剂类过敏成分及监测方法研究

• TRAb对脑血管内皮细胞功能影响与Graves病小鼠延髓蛋白质组学及转录组学的研究

由于蛋白质处于整个中心法则的中间位置，上有DNA和RNA，下有小分子代谢物，所以常常与基因组、转录组和代谢组结合起来研究，特别对于某些相对小众的研究主题，结合蛋白组学和转录组学可以鉴定mRNA和蛋白表达异常，结合基因组学和蛋白组学从DNA和蛋白突变角度展开，结合代谢组学可以从代谢角度展开研究。所以，本身组学的研究就能让我们更全面的了解疾病的发生发展过程。

基金案例

大肠癌组织样本的蛋白质组学和转录组学整合研究

摘要

目前从转录组和蛋白质组的角度研究大肠癌肿瘤相关标志物已有较多成果，但基因表达谱和蛋白质组的整合分析将更有利于大肠癌肿瘤发生发展相关的基因及其蛋白质的筛选。本研究在原有工作基础上拟进行(1)对大肠癌和癌旁冰冻组织激光显微切割获取大肠癌细胞和正常腺体对照细胞 (2)提取总RNA，利用基于新一代Solexa高通量测序法的数字基因表达技术检测mRNA样本，确定基因转录数量，并筛选出差异表达基因。(3)裂解提总蛋白，溶液内酶解，用氧同位素标记。多维纳升级液相分离结合LTQ Orbitrap质谱检测样本，确定差异表达蛋白。(4) 运用生物信息学对转录组和蛋白质组整合分析，筛选在转录组水平和蛋白水平均表达差异的基因。(5)用Western Blot及定量PCR法进一步验证这几个标志物的表达。筛选出新的大肠癌发生发展相关靶标志物，为大肠癌的诊治提供研究基础。

文章案例

Transcriptomics and proteomics show that selenium affects inflammation, cytoskeleton, and cancer pathways in human rectal biopsies.FASEB J（IF 5.5）. 2016 Aug;30(8):2812-25.

文章结合了转录组学（芯片检测）和蛋白组学（2DE和MS）检测手段对正常组，Se最佳摄取组与亚摄取量组结直肠癌活检样本中的RNA和蛋白表达进行检测，结果发现Se摄取影响到了炎症、细胞骨架重构和NFκB信号通路相关蛋白表达，并参与到细胞增殖、凋亡等生物学过程。

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