蛋白质组学与精准医疗

2023-05-10 14:56:27


重要小贴士

“首期蛋白质组学培训班”将于2017年12月8-10日在北京召开,本次培训班将邀请一线从事蛋白质组学及其在中医药领域应用的专家人员,深入讲解蛋白质组学分析方法的特点及选择、数据分析的流程及技巧、SCI论文撰写等法。了解培训详细信息及报名直接点击文章最下方阅读原文。


⊙编辑:一墨



在2016年就有两则新闻吸引大家注意,一个是国家卫计委给“临床实验室自建项目(LDT)”开闸放水,另一个是科技部发布“精准医学研究”重点专项申报指南。这两则看似不相关的新闻,在小编看来,对实现蛋白质组学的临床转化与应用有着深远意义。这不,在2017年度项目国家重点研发计划“精准医学研究”重点专项中,就有“临床定量蛋白质组的质谱仪以及配套试剂的研发”项目。





下面就让小编打开脑洞,为大家理一理蛋白质组学临床转化现状与未来,一起发现这块新大陆。


(1)精准医疗与蛋白质组的关系


精准医疗这个名词是奥巴马在2015年提出的,希望基于百万人基因组测序这样庞大的数据集,弄清楚癌症相关基因,达到精准医疗之目的。而中国版的精准医疗计划不仅局限于癌症基因组这么简单,还要聚焦我国高发重大疾病问题,包括肿瘤、心脑血管、代谢性疾病等,进行前瞻性布局,整合基因组、蛋白质组、代谢组等生命组学研究,挖掘多层次分子信息,应用现代遗传技术、分子影像技术、生物信息技术,结合患者生活环境和临床数据,实现精准的疾病分类和诊断,制定具有个性化的疾病预防和诊疗方案。



要解决个性化疾病预防和诊疗的问题,必须从基因型深入到表型,即在蛋白质组和代谢组层面,对疾病进行精确的早期诊断。换句话说,相比基因,蛋白更合适作为一个动态的生化指标,更直接地判断疾病的发生和发展。包括蛋白质组在内的多组学不仅是精准医学的一部分,而且更加符合中国国情,国家在这块的投入也一直非常给力。



(2)蛋白质组临床转化之惑


不仅在早期诊断方面,蛋白质组学在疾病预防、分型、疗效监测、判断预后等诸多方面都有着巨大的潜力。现在蛋白质组学发现的潜在癌症标志物已经超过1000种,但是通过最终验证、审批、并用于临床的屈指可数。除了蛋白质组本身的复杂性之外,还有几点重要原因:


(a)疾病标志物验证周期过长,例如下图几种典型的蛋白标志物,从发现到通过FDA审批平均跨度达30年;

(b)蛋白质组学研究缺乏标准化流程,各实验室方法、流程、设备不统一,获得的标志物难以重现;

(c)疾病标志物验证便捷性差,不仅准备工作繁琐,而且需要合成重标肽和各种优化,一些特殊蛋白的抗体制备也是问题。



OVA1成功通过FDA绿色通道快速审批成为第一个蛋白质组学的IVDMIA,用于配合成像手段判断卵巢癌病灶的恶性程度,开创了蛋白质组从研究向临床的第一步。为此国立癌症研究院(NCI)成立了癌症临床蛋白质组学技术评价组织(CPTAC),由Fred Hutch、Hopkins、西北太平洋国家实验室等5家机构牵头,致力于建立临床蛋白质组学研究的标准流程和向临床转化的方法指导,加速推动蛋白质组学标志物的验证和审批。CPTAC还与TCGA合作,研究TCGA肿瘤样本的蛋白质组,实现癌症基因组与蛋白质组的对接。小编相信会有越来越多类似于OVA1的成功案例。


(3)临床蛋白质组的曙光


OVA1的快速获批以及CPTAC的成立为蛋白质组学的临床转化带来希望。但FDA审批不是唯一途径,实验室自建方法(LaboratoryDeveloped Test, LDT)政策是可以将蛋白质组更快、更有效用于临床的另一条路,是蛋白质组临床转化的新曙光。。在此模式下,只要实验室获得临床实验室改进修正案(CLIA)认证,其研发的产品和技术服务就可以合法进入临床、合理收费,检测结果即可用于指导临床诊疗。美国临床病理学会(ASCP)对LDT定义为:实验室内部研发、验证和使用,以诊断为目的的体外诊断实验。LDT仅能在研发的实验室内使用,可使用购买或自制的试剂,但这些试剂不能销售给其他实验室、医院或医生。LDT的开展不需要经过FDA的批准。,极大地促进了美国质谱技术在临床应用中的快速发展。



例如,NUCLEA公司的CLIA认证实验室就开发了几种用于临床检测的蛋白质谱方法,用于指导糖尿病等疾病的诊断与治疗。



而通过进一步将传统免疫学方法与质谱法结合,即免疫富集+质谱检测定量的技术方案,可以解决更复杂、更低丰度蛋白标志物检测的问题。




得益于近两年国内学者的呼声越来越高,CFDA的LDT政策现在已有眉目,全面开放LDT项目是早晚的事情,临床蛋白质谱检测这块新大陆定会成为兵家必争之地。



[本文来源:赛默飞Orbitrap组学俱乐部,转载于中药大品种联盟。由中医传承辅助平台(TCMISS2014)编校发表,文章仅代表作者个人观点]


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