来自普度大学的一项最新成果表明，临床医师们也许很快就能通过简单的血液检查来检测和监测患者的癌症了，这将能减少或取代临床侵入性癌症检测。这一研究成果公布在3月20日的《美国国家科学院院刊》（PNAS）杂志上。

文章的通讯作者是普度大学癌症研究中心成员，生物化学教授陶纬国（W. Andy Tao），他与其同事发现当血浆中的一系列蛋白水平升高时，就能指示患者患上了癌症。他们的研究工作是采用乳腺癌患者的样品完成的，但该方法也适用于其它任何类型的癌症和其它疾病。

蛋白磷酸化过程是指向蛋白添加磷酸基团，这会导致癌细胞形成。因此称为phosphoproteins的磷蛋白已经被视为癌症生物标志物的主要候选物。然而到现在为止，科学家们并不能确定是否可以在血液中检测磷蛋白，因为肝脏会释放磷酸酶进入血液，这能导致蛋白去磷酸化。

“有这么多种类型的癌症，还有癌症的不同形式，因此一直以来并不鼓励寻找生物标志物，”陶教授说，“最新这项突破性成果表明了在血液中使用磷蛋白检测和监测疾病的可行性。”

研究人员比对了来自30个乳腺癌患者和6个健康对照的1毫升血液样品，结果在血液样品中发现了将近2,400个磷酸蛋白，并从中确定了144个在癌症患者体内会显著升高。

他们首先离心分离了血浆与红细胞，然后进一步用超高速离心机分离微囊泡(microvesicle)和外泌体（exosome），这些微粒是从细胞中释放出来，可以进入血液系统，之前的研究表明它们在细胞间通信中可能发挥了作用，并被认为参与癌症转移。接下来研究人员将磷蛋白封装起来，通过质谱进行鉴定。

“胞外囊泡，包括微囊泡和外泌体，都是膜包封的，因此是稳定的，这很重要。我们采用的样本来自5岁患者，从中我们仍然能够识别出磷蛋白，这表明这是一种识别疾病生物标志物的可行方法。”

通过简单血液检查癌症，要比目前常用的方法更为方便和无创，临床医师们还可以定期检测癌症患者的血液，了解治疗的有效性，并在治疗后监测患者，查看癌症是否出现复发。

普度大学癌症研究中心主任Timothy Ratliff表示，这项研究结果有望用于癌症的早期检测。

Ratliff说：“微囊泡和外泌体是所有癌症都会释放的，因此可以作为癌症组织的一般模式，不过Andy也许会研发出不同癌症相关的模式。癌症早期检测是否关键，这已经被证明与疾病死亡率降低密切相关。”

接下来陶教授计划分析各种类型癌症中磷蛋白水平的变化，确定是否存在不同癌症类型的模式，他的公司：Tymora分析公司也在研发新技术，希望能将血液样本插入到一个墨盒中，分析磷蛋白，从而方便临床医师们在没有超高速离心机的时候也可以进行检测。（来源：生物通  张迪）

Phosphoproteins in extracellular vesicles as candidate markers for breast cancer

Abstract  The state of protein phosphorylation can be a key determinant of cellular physiology such as early-stage cancer, but the development of phosphoproteins in biofluids for disease diagnosis remains elusive. Here we demonstrate a strategy to isolate and identify phosphoproteins in extracellular vesicles (EVs) from human plasma as potential markers to differentiate disease from healthy states. We identified close to 10,000 unique phosphopeptides in EVs isolated from small volumes of plasma samples. Using label-free quantitative phosphoproteomics, we identified 144 phosphoproteins in plasma EVs that are significantly higher in patients diagnosed with breast cancer compared with healthy controls. Several biomarkers were validated in individual patients using paralleled reaction monitoring for targeted quantitation. This study demonstrates that the development of phosphoproteins in plasma EV as disease biomarkers is highly feasible and may transform cancer screening and monitoring.

原文链接：http://www.pnas.org/content/114/12/3175.full?sid=c92eae7f-0485-4932-a1d9-441d6f7c4f3c