Mol & Cellular Proteo：一滴血便可检测出乳腺癌的新技术

数年来，科学家一直在寻找开发基于癌胚抗原（CEA）存在情况下的血液检测癌症的方法，CEA是一种癌症识别的蛋白质标记物，这种标记物在正常人的体内也存在，而且其浓度因人和人之间的遗传背景、生活方式而异，而且，目前我们并不能在健康人群和癌症患者之间建立一种精确的检测途径。

“我们试图通过寻找建立针对每一个人的分子肖像以及通过测定血液中多种蛋白的浓度并且识别标记的分子来克服当前每个不同的人之间的差异性，研究者David Juncker表示，因此，我们基于以上方法，组合出了一种特异性的资政指纹的方法，但是，目前并没有可靠的标记物组，也没有相应的可用实验，我们的目标是解决此问题，近日，研究者的最新研究成果刊登于国际著名杂志Molecular & Cellular Proteomics上。

研究者Mateu Pla-Roca通过分析当前存在的测定血液中多种蛋白质的技术，发明出了一种模型用来描述其弱点和局限性。尤其是研究者发现了为什么蛋白质靶标的数量可以被测出，同时也可以被限制，而且这些实验的精确度和重复性对于改进实验具有大的挑战性。研究小组发明出了一种基于微流体的微阵列技术可以改进以上技术的限制，运用这种新方法，对于测定血液中许多蛋白质标记物来说变得可能，而且可以最大程度减小错误结果出现的可能性。

研究小组分别测定了11个健康人（对照）以及17个有乳腺癌患者的血液中32种蛋白质的结构分布特征，研究者最终发现这32种蛋白质可以6个分为一组来建立癌症的指纹标记图谱，并且可以对每一个病人进行分类，而且可以识别出健康人群中是否有人患乳腺癌。研究者Juncker表示，这种新型的检测方法在应用于临床诊断前必须用附加的标记物以及更多的病人和癌症亚类来重复进行实验，不过目前看来，这种技术还是有非常大的潜力的。

从长远角度来看，研究者的目标是发明出一种简单普通的检测技术，以便医生在办公室就可以通过一滴血检测出疾病，这种新型的检测技术可以最大程度的降低早期胸部肿瘤X射线透视法检查的依赖性以及降低暴露于X射线中所引起的不适，研究者Juncker的实验小组当前正在发明这种检测方法的便携式检测设备，以便更加方便、快速、精确的在早期阶段检测出乳腺癌以及其它疾病。

（生物谷：T.Shen编译）

doi:10.1074/mcp.M111.011460
PMC:
PMID:

Antibody Colocalization Microarray: A Scalable Technology for Multiplex Protein Analysis in Complex Samples*

M. Pla-Roca‡§, R. F. Leulmi‡§, S. Tourekhanova‡§, S. Bergeron‡§, V. Laforte‡§¶, E. Moreau‡§, S. J. C. Gosline‖,**, N. Bertos‖‡‡, M. Hallett‖,**, M. Park‖‡‡§§¶¶ and D. Juncker‡§¶‖‖

DNA microarrays were rapidly scaled up from 256 to 6.5 million targets, and although antibody microarrays were proposed earlier, sensitive multiplex sandwich assays have only been scaled up to a few tens of targets. Cross-reactivity, arising because detection antibodies are mixed, is a known weakness of multiplex sandwich assays that is mitigated by lengthy optimization. Here, we introduce (1) vulnerability as a metric for assays. The vulnerability of multiplex sandwich assays to cross-reactivity increases quadratically with the number of targets, and together with experimental results, substantiates that scaling up of multiplex sandwich assays is unfeasible. We propose (2) a novel concept for multiplexing without mixing named antibody colocalization microarray (ACM). In ACMs, both capture and detection antibodies are physically colocalized by spotting to the same two-dimensional coordinate. Following spotting of the capture antibodies, the chip is removed from the arrayer, incubated with the sample, placed back onto the arrayer and then spotted with the detection antibodies. ACMs with up to 50 targets were produced, along with a binding curve for each protein. The ACM was validated by comparing it to ELISA and to a small-scale, conventional multiplex sandwich assay (MSA). Using ACMs, proteins in the serum of breast cancer patients and healthy controls were quantified, and six candidate biomarkers identified. Our results indicate that ACMs are sensitive, robust, and scalable.