糖蛋白质组定量新方法用于人类大肠癌生物标志物的研究

大肠癌具有发病率高，早期诊断难以及早期诊断治愈率较高等特点，因而，筛查灵敏特异的大肠癌生物标志物对于大肠癌的早期诊断具有重要的意义。迄今为止仅有CEA等少数几个标志物用于临床检验工作中，然而早诊效果并不理想。我们通过大肠癌组织和血清的定量蛋白质组研究发现糖酵解/糖异生通路是大肠癌中调节最为明显的通路，提示了糖蛋白质组研究将为发现大肠癌特异早诊标志物带来曙光。然而由于糖蛋白鉴定和定量的世界性技术难题，一直阻碍了大肠癌糖蛋白标志物的研究。本项目我们拟采用高效的串联18O标记定量新方法、复合纳米材料特异性富集糖蛋白/糖肽的新方法、高容量和高分辨的液质联用分离鉴定技术，研究大肠癌组织和血清的糖蛋白质组。因此，除可高灵敏鉴定低丰度糖蛋白外还可准确确认糖基化位点和糖基化程度变化的定量信息，从而可实现大肠癌特异性糖蛋白标志物的筛选，为大肠癌的生物标志物研究和发生发展机理的研究开创新的里程碑。

糖蛋白在生物体内发挥着重要的作用，然而由于糖链结构的复杂性及其丰度比较低增加了糖蛋白/糖肽鉴定的难度。为了能更好地对糖蛋白进行鉴定，本项目发展了多种纳米材料用于低丰度糖蛋白/糖肽的高效选择性富集，包括PAMAM、Fe3O4@SiO2@NH2、MCM-41-APTES-CPB等。另外，还根据纳米金在质谱中响应的高灵敏性及硼酸结合糖基化蛋白的高特异性，将两种技术结合起来用于了完整糖蛋白的高灵敏检测及定量分析。串级酶解与肼富集技术的结合使用增加了糖蛋白鉴定的序列覆盖度。为了能增加定量的准确性，发展了二级质谱定量新方法，包括IVTAL和QITL。为了能对得到糖基化位点占有率，还发展了“iTRAQ plus 18O”的方法，不仅可以对糖基化程度进行定量，可还以对糖蛋白在蛋白水平上进行定量，从而得到糖基化位点占有率。针对传统的MRM技术用于候选生物标志物验证通量低的问题，发展了Heperplex-MRM的方法，将iTRAQ、mTRAQ标记技术同时使用并与MRM技术结合，实现了一次实验可以分析四组样品的高通量检测，并对三个大肠癌候选生物标志物进行了验证，发现lysozyme C (LYZ)随着癌症的发展逐渐增加，ademosylhomocysteinase (AHCY)在II期上调最明显，这说明这些蛋白与大肠癌的发展密切相关。在本基金资助下，发表论文26篇，其中SCI论文24篇，包括Analytical Chemistry, Chem. Commun., Journal of Proteome Research, Journal of Proteomics, Anal Chim Acta等。申请中国发明专利5项，授权2项。