儿童哮喘血清生物标志物的筛选

文章编号: 1006-3617(2008)06-0528-04 中图分类号: Q503 文献标识码: A

【论著】

儿童哮喘血清生物标志物的筛选

袁东，沈春琳，姜智海，廖萍，张昀，王文静，张胜年*

摘要： ［目的］ 采用表面增强激光解析离子化飞行时间质谱技术（SELDI -TOF -MS）筛选儿童哮喘血清蛋白标志物，建立一个稳定、简便、快速的实验方法。 ［方法］ 选择哮喘患儿、正常儿童各40例，按照年龄、性别1∶1配对，采用CM10芯片技术进行血清蛋白质组学研究，用蛋白芯片阅读器PBS Ⅱ对芯片进行扫描、分析。 ［结果］ 哮喘患儿血清蛋白图谱与正常儿童相比，存在15个差异表达蛋白（P < 0.001），其中包括6个高表达蛋白，相对分子质量分别是5 339、5 639、5 908、4 718、5 847、9 300；9个低表达蛋白，相对分子质量分别是5 164、3 767、15 314、3 656、15 135、14 978、4 178、5 219、3 488。明显高表达的潜在标志物2个，相对分子质量分别为5 339、4 718，以峰值比1.758为界值时，相对分子质量为5 339的蛋白，诊断儿童哮喘的灵敏度为75.61%，特异度为72.05%；以峰值比2.258为界值时，相对分子质量为4 718的蛋白，诊断儿童哮喘的灵敏度为70.73%，特异度为92.50%。选用5 339、4 718、3 465、1 006建立决策树模型对样品进行筛选验证，其准确率为75%，灵敏度为80%，特异度为70%。 ［结论］ 用该技术能筛选出灵敏度和特异度较好的差异表达蛋白，为儿童哮喘早期发现提供了一种新的实验方法，可能具有良好的临床应用前景。

关键词：儿童哮喘；生物标志物；飞行时间质谱技术；蛋白质组学

A Screening Study on Serum Biomarkers of Children Asthma by SELDI-TOF-MS YUAN Dong ，SHEN Chun-lin ，JIANG Zhi-hai ，LIAO Ping ，ZHANG Yun ，WANG Wen-jing ，ZHANG Sheng-nian *（Shanghai Municipal Center for Disease Control and Prevention ，Shanghai 200336，China ）

Abstract ： ［Objective ］ To select the specific biomarkers in serum of children asthma using surface -enhanced laser desorption and ionization time of flight mass spectrometry （SELDI -TOF -MS）protein chip technology. ［Methods ］ Serum samples from 40 children asthma patients，40 healthy children with matched gender and age were analyzed using CM10 protein chip to screen potential biomarkers. Proteomic spectra were generated by mass spectrometry. ［Results ］ Six high expressed potential biomarkers were identified with the relative molecular weights of 5 339，5 639，5 908，4 718，5 847 and 9 300. Nine low expressed potential biomarkers were identified with the relative molecular weights of 5 164，3 767，15 314，3 656，15 135，14 978，4 178，5 219 and 3 488. When the critical point was set as 1.758，the sensitivity of the protein 5 339 for diagnosing asthma was 75.61% and specificity was 72.05%. When the critical point was set as 2.258，the sensitivity of 5 339 for diagnosing asthma was 70.73% and specificity was 92.50%. The sensitivity for diagnosing asthma was 80% and the specificity was 70% by applying this protein fingerprint pattern validation. ［Conclusion ］ SELDI -TOF -MS protein chip technology is a quick，easy，convenient and high -throughput analyzing method，which is capable of selecting several specific，potential biomarkers from the serum of children asthma patients. It may be used clinically.

Key Words ：children asthma ；biomarker ；SELDI-TOF-MS ；proteomics

作者简介：袁东（1969-），男，医学硕士，副主任医师，研究方向：环

境毒理及环境相关疾病预防控制

*通讯作者（Correspondent author）：张胜年研究员，E -mail ：snzhang@

作者单位：上海市疾病预防控制中心，上海 200336

支气管哮喘是当前世界威胁公共健康最常见的慢性肺部疾病，哮喘发生可影响各年龄层人群，并以儿童多发。截止目前，我国至少已有2 000万以上的哮喘患者，但是我国现在婴幼儿和儿童哮喘诊断符合率仅为66.7%，有16%在既往诊治中从未考虑喘息问题，而50%的哮喘患儿在发病后3年甚至更久才得到正确诊断［1］。因此，寻找灵敏度好、特异性高的早期诊断方法是目前临床亟待解决的问题。

任何疾病在出现病理变化之前，细胞内的蛋白质在成分和数量上都会有相应的改变，所以，从理论上讲，通过对蛋白质的动态观察可以筛选出疾病早期的指标和征兆。实现这种诊断的前提就是要找出各种疾病的特殊标志分子。这种筛选是高通量的，用以前常规的方法难以达到。蛋白质组学的开展和研究及其新兴技术的出现使这种大规模的筛选成为可能，同时也为疾病的诊断开辟了一个全新的分子诊断技术时期。目前蛋白质组学研究的主要技术是双向电泳和质谱。虽然双向电泳技术已经很成熟，但它复杂的实验过程和大量的样本需求不适合大规模的样本检测。质谱具有高分辨率和高敏感性等优点，但它需要样本纯化，而且仪器价值昂贵，这些因素限制了双向电泳和质谱直接用于人群筛检。而新出现的表面增强激光解析离子化飞行时间质谱技术（surface -enhanced laser desorption and