基于质谱的外泌体蛋白定量分析文献综述

 2022-11-03 22:10:52

文献综述(或调研报告):

癌症占全球死亡率的六分之一,并导致2015年近900万人死亡。在未来20年里,癌症病例的数量预计将增加70%。癌症主要特征是异常细胞的快速生成和增殖,这些异常细胞可以在远离起源点的位置侵入组织。正常细胞向癌细胞的转化通常分为几个阶段,如果不及时加以治疗,可能会导致严重的疾病甚至死亡。有充足的临床证据表明,早期癌症检测可转化为早期疾病干预,从而带来更好的健康结果。例如,一项研究表明,与治疗有中度延迟的患者相比,及时治疗的乳腺癌患者生存率提高了7%[1]。因此,生物标志物在癌症的筛查、诊断和治疗中有着巨大的影响。

人类基因组中蛋白质编码基因的绝对数量令人印象深刻,并且由于遗传密码中存在序列水平变异,例如单核苷酸多态性,mRNA水平的转录后修饰和蛋白质水平的翻译后修饰,蛋白质的多样性显著增加,导致人体内存在大量不同的蛋白质种类。因此,人类的蛋白质组是动态的,并且蛋白质种类的数量比基因的数量多出许多数量级[2]。由于蛋白质是用于执行细胞功能或作为对各种刺激的响应而产生的一类广泛而大量的基因产物,它提供了可用于挖掘疾病特异性生物标志物的、具有强吸引力的、巨大的资源。

蛋白质具有多样性,且找到具有统计学和临床意义的疾病生物标志物需要分析数百甚至数千个临床样本,这就为蛋白组学分析带来了技术难点。此时,质谱技术脱颖而出。与Western blotting和ELISA在相对较小的范围内定量靶向蛋白不同,质谱法可以实现高通量的肽谱分析[3]。基于质谱的临床样本的蛋白组学分析,以单一实验检测数千种蛋白质为优势,被广泛应用于发现新的癌症生物标志物[4,5]。

外泌体作为由多种哺乳动物细胞特别是分裂癌细胞和宿主细胞分泌的非均质、膜结合的磷脂囊泡,广泛存在于人体体液中,且其中包含了细胞膜蛋白质和分泌的miRNA等物质,因此外泌体蛋白组学研究对癌症的诊断、治疗具有重要意义[6-8]。若能从易于获得的人体体液中富集得到外泌体,并对其中的蛋白质进行定量分析,或可发展一种可用于临床的、微创(无创)的癌症早期诊断方法。

因此,本毕业设计采用质谱对外泌体磷酸化蛋白质进行定量分析。旨在通过分析比较,选取合适的质谱法,发展一种对临床样品的外泌体蛋白作定量分析的方法。

参考文献:

[1] M A Richards, A M Westcombe, S B Love, et al. Influence of delay on survival in patients with breast cancer: a systematic review, Lancet 1999; 353: 1119.

[2] E. A. Ponomarenko, E. V. Poverennaya, E. V. Ilgisonis, et al. The Size of the Human Proteome: The Width and Depth. Int.J.Anal.Chem. 2016, 2016, 7436849.

[3] Pocsfalvi, G.; Stanly, C.; Vilasi, A.; et al. Mass Spectrometry of ExtracellularVesicles. Mass Spectrom. Rev., 2016, 35, 3minus;21.

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