蛋白指紋圖譜給人類帶來什么

幾年前，我國“973”規(guī)劃《惡性腫瘤的發(fā)生與發(fā)展基礎研究》首席科學家程書鈞教授說過，腫瘤治療的關鍵在于早期發(fā)現和早期治療。能在CT、MRI下觀察到的占位性病變已算不上最早期，當然也不是治療的最佳時期。他提出應該從細胞生物學角度看癌變，將腫瘤扼殺在細胞萌芽期。但又有誰能如此明察秋毫呢？近日，蛋白指紋圖譜技術（SELDI）學術研討會在北京召開，展現一種快速、簡便、準確、特異性強的診斷技術正向人類走來。

一種劃時代的診斷模式誕生

蛋白指紋圖譜技術有多神奇？研討會上，美國賽弗吉公司大中華區(qū)首席執(zhí)行官許洋博士的介紹吸引了眾多醫(yī)學專家。他說，隨著人類基因組測序的完成，人類擁有了解碼生命本質的鑰匙。但人類基因只

有3萬個左右，大大少于預期數量，這與人類千變萬化的個體差異及疾病表現不相匹配。實際上，生命的萬千景象是通過基因的產物蛋白質表現出來的，人類的蛋白質數量約有10萬多個。因此，充分挖掘和

利用蛋白質中極其豐富的信息對于理解人體的生理病理活動、檢測疾病的發(fā)生發(fā)展具有重大意義。

上世紀末，科學家經過10年不懈的努力，發(fā)明了一種十分有效的疾病早期診斷方法，這就是蛋白指紋圖譜技術。SELDI不同于只能針對單一指標進行分析的傳統檢驗技術，它是通過對蛋白質動態(tài)的分析，

探索疾病早期最微小的指標和征兆，絕不會使大量疾病相關信息擦肩而過。以腫瘤為例，一個腫瘤細胞長成腫瘤大約需要10～15年時間。盡管目前有巴氏涂片、隱血試驗、食道拉網、計算機斷層掃描、超聲

診斷等很多早期篩查方法，但敏感性和特異性平均不到60％。據美國權威雜志《腫瘤研究》報道，蛋白指紋圖譜技術可以測出前列腺癌形成5年前的蛋白指紋。因為腫瘤標志物較敏感，當腫瘤細胞數達到數千萬個時，就可從血清、尿液中檢測到蛋白質、酶或癌基因等生化變化。

擁有個人生命光盤不再是夢想

蛋白指紋究竟是什么概念？許洋博士解釋說，就像每個人的指紋不同于他人一樣，每種疾病的特定蛋白質表達物也不一樣，稱之為指紋圖譜是種形象比喻。蛋白指紋圖譜技術是由蛋白質芯片及分析儀器—表面加強激光解析電離飛行時間質譜兩部分組成，可以將病人血清中蛋白質成分的變化記錄下來，繪制成蛋白指紋質譜圖，并顯示樣品中各種蛋白的分子量、含量等信息。將這張圖譜與正常人、某種疾病病人的譜圖，或基因庫中的譜圖進行對照，就能最終發(fā)現和捕獲新的特異性相關蛋白及其特征，整個測定一般幾十分鐘就全部完成。

科學家已經確定了各種疾病的特殊標志分子，發(fā)現一個蛋白不同片段變異是不同類型腫瘤或其他疾病的標志。因此，這一技術有望為疾病的診斷、治療和藥物開發(fā)帶來突破性進展。今年，美國已經將這項技術用于卵巢癌的篩查，準確率達到100％。已有89種疾病可以通過這種技術檢測出來，如乳腺癌、前列腺癌、肝癌等腫瘤；心肌梗死、高血壓、急性心力衰竭等心血管疾??；SARS、艾滋病、病毒性肝炎等傳染??；抑郁癥、早老性癡呆等神經精神病學；還有糖尿病、地中海貧血等其他疾病。

人在一生中的蛋白指紋圖譜處于動態(tài)的不斷變化過程，通過這項技術，將來人們有可能擁有自己的生命光盤，記錄下個人有生以來不同階段的蛋白指紋圖譜，從分子水平了解并觀察自己的生理變化，或作為治療前后的比對參照。

搭建生命科學研究新技術平臺

許洋博士說，SELDI技術是獲2002年度諾貝爾獎的主要應用技術，就像計算機與打字機的區(qū)別一樣，使醫(yī)學檢驗技術有了質的飛躍。它將革新醫(yī)學診斷和治療的準確性，同時為生命科學研究搭建了新的技術平臺。

近年，該技術已經廣泛應用于科研和藥物篩選中。以艾滋病為例，科學家16年前就發(fā)現，非洲有2％～3％的人感染HIV后不會發(fā)展為艾滋病，但是什么物質阻止了HIV在體內的復制一直不得而知。去年，著名艾滋病治療專家何大一教授借助SELDI技術，在3個月內鎖定了Defensin1、2、3三種蛋白對艾滋病有抑制作用，這是常人體內沒有的蛋白質。這一發(fā)現使研制艾滋病蛋白抑制劑成為可能。該技術還可用于活性藥物鑒定，檢測病人是否適用于某種藥物，如有的糖尿病人因體內存在自然滅活機制，使用胰島素無效，有些人對一些腫瘤藥物無效，從而針對病人個體差異實現個體化治療。

2002年初，該技術引進我國，在短短兩年內，十多家醫(yī)療科研機構通過SELDI平臺，獲取了肺癌、胃癌、腦癌等十多項腫瘤蛋白指紋，建立起相關的蛋白指紋圖譜。其中肝、腸、食道、胃、肺腫瘤診斷準

確率達到85％～95％。浙江大學鄭樹教授應用此技術，已經在卵巢癌、大腸癌和乳腺癌研究中獲得3項專利。

由于SELDI技術在腫瘤及傳染病早期診斷的突出貢獻，國家食品藥品監(jiān)督管理局已批準SELDI蛋白指紋圖譜儀成為醫(yī)療器械。這標志SELDI作為世界第一臺指紋圖譜儀進入中國醫(yī)療市場。該技術目前在國內各大醫(yī)院主要用于腫瘤的輔助診斷、動態(tài)觀察和療效評估，有報道說，還應用于我國宇航員的選拔。許洋博士說，希望有一天，它能成為醫(yī)學診斷的平臺，就像計算機的Windows操作系統一樣方便和普及。到那時，醫(yī)學檢驗價格將大幅度下降，中國縣級以上醫(yī)院能夠產生中華醫(yī)學雜志級別的論著也就不足為奇了。