研究人员分离可能的卵巢癌生物标志物;发现生物标记物载量随疾病阶段而变化

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北卡罗来纳州立大学的研究人员利用高灵敏度的质谱分析来识别和测量难以检测的物质N在一项令人惊讶的发现中，研究人员确定，与卵巢癌相关的生物标志物水平并不是简单地在疾病的过程中增加或减少，而是在不同的阶段有上升和下降。这些发现对我们理解卵巢癌，以及卵巢癌的诊断和治疗方法都有意义。

卵巢癌的死亡率很高，主要是因为这种疾病在早期很难被发现。大多数的诊断——超过80%——发生在晚期，其中70%的病例将是致命的。科学家们知道，卵巢癌的转移与糖基化错误有关。糖基化是指糖链附着在特定氨基酸的蛋白质上的过程。糖链，或糖链，影响许多细胞过程，很难测量正常和癌症相关的糖链之间的差异，以确定它们是否作为疾病的生物标志物。

大卫·马迪曼是北卡罗来纳州立大学雅各布·贝林和贝蒂·贝林杰出化学教授，他与博士候选人兼首席作者伊丽莎白·赫特和其他北卡罗来纳州立大学的同事一起，想看看是否有可能测量正常和癌症相关的甘氨酸之间的差异，并确定癌症生物标志物。他们从梅奥诊所的164名女性患者身上获取了血样，其中82人被诊断出患有卵巢癌，82人来自无癌女性患者。

穆迪曼和赫克特被隔离了N-甘聚糖(附着在氨基酸天门冬酰胺上的蛋白质上的甘聚糖)，用专门设计的疏水标签标记它们，以提高测试的灵敏度，从而准备它们进行质谱分析。他们的疏水标记方法，被称为个性化标准化标记时，与Glycan Hydrazide标签，或INLIGHT，使糖更容易进入气相，质谱仪可以“看到”他们更好。此外，通过用两个相似但化学上独特的标签标记对照和癌症血浆样品，可以获得高度精确的测量结果。

质谱分析结果被输入统计模型，以确定对照组和癌症患者之间的糖聚糖水平变化。研究人员确定了7个N-具有不同化学成分的糖在统计学上足够重要，足以被认为是可能的生物标记物。

“这是我们第一次将INLIGHT策略用于生物样本，”赫克特说。“我们的检测足够灵敏，可以检测出样品之间的差异，低至17%。大多数测试只能检测到两倍的变化，或100%的增长。所以我们已经能够证明，检测和研究一种非常难以检测的分子是有可能的，而且这种分子可能作为卵巢癌的生物标记。”

研究人员还发现，这一数字与癌症有关N-聚糖在疾病的整个过程中并不是恒定的，但在不同的阶段可能会有所不同。

Muddiman说:“我们对疾病过程通常的、经常没有明确说明的假设——我们用来测量疾病进展的方法应该在疾病过程中持续增加或减少——似乎是不正确的。”“癌症的分子特征不是一条单行道。”

这项研究发表在蛋白质组研究杂志。北卡罗莱纳州的统计学教授Alison Motsinger-Reif，生物信息学分析师Elizabeth Scholl，前博士生Hunter Walker，前本科生Amber Taylor，以及梅奥诊所的William Cliby博士也参与了这项工作。资金由美国国立卫生研究院(NIH NCI IMAT拨款R33 CA147988-02, NIGMS拨款T32GM008776)和W.M. Keck基金会提供。

皮克-

编辑报告:摘要如下

《卵巢癌病例对照样本中血浆聚糖癌症负担比的相对定量和高阶建模》

DOI: 10.1021 / acs.jproteome.5b00703

作者: Elizabeth Hecht, Elizabeth Scholl, Hunter Walker, Amber Taylor, Alison Motsinger-Reif, David Muddiman, NC州立大学;威廉·克里比，梅奥诊所
出版日期:《蛋白质组研究杂志

文摘:
卵巢癌(OVC)的早期、全人群的生物标志物对于扭转其高死亡率至关重要。OVC异常糖基化已被报道，但研究尚未确定N-聚糖具有足够高的特异性。我们管理了82个病例对照血浆样本的人类生物库，I-IV期分别为27%、12%、46%和15%。在相对定量方面，使用Glycan Hydrazide Tags (INLIGHT)进行标记时，采用个体化标准化方法分析聚糖^TM)策略，增强电喷雾电离，质谱/质谱分析。63糖聚糖癌症负担比(GBRs)，定义为日志₁₀-比值的病例对照提取离子色谱丰度，计算高于检测限。最终采用逐步正回归建立的GBR模型包含三个显著项:OVC阶段、归一化平均GBR和标签化学纯度;聚糖类，聚焦，或唾液酸化不是重要的变量。经过Bonferroni校正，7N-聚糖被认为是重要的(p< 0.05)，经FDR校正后，另外4个甘氨酸含量显著(p< 0.05)，有一条边界(p= 0.05)。对所有N-聚糖，II-IV期效应的载体依次逆转，表明OVC形态或宿主反应可能发生生物学变化。