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运用先进的蛋白质组学技术在血清中寻找疾病相关的生物标志物，有助于疾病的早期诊断、愈后评价以及新药开发。采用表面增强激光解吸电离飞行时间质谱技术(SELDI-TOF-MS)筛选疾病相关生物标志物，并利用反相高效液相色谱(RP-HPLC)对其进行分离纯化，借助基质辅助激光解吸附电离飞时间质谱(MALDI-TOF-MS)跟踪目标蛋白，最后结合液质联用(LC-MS/MS)鉴定潜在的蛋白标志物。研究分别对急性白血病、肝癌和胃癌患者的血清蛋白图谱与正常人进行了比较，对筛查发现的疾病相关差异蛋白进行分离、纯化和鉴定。
对比急性白血病患儿和健康儿童的血清蛋白图谱，发现四种蛋白具有显著表达差异，并以此建立了可用于早期诊断儿童急性淋巴细胞性白血病(ALL)的模型。该模型对儿童ALL检测的敏感性与特异性分别为93.88％和94.12％，盲测样品的阳性检出率为97.0％。四种差异蛋白经RP-HPLC分离纯化，并利用MALDI-TOF-MS及LC-MS/MS进行鉴定，最后由免疫芯片(immuno-SELDI-TOF-MS)进行验证。在儿童ALL患者血清中结缔结缔组织激活肽Ⅲ(CTAP-Ⅲ)和血小板因子Ⅳ(PF4)较正常儿童表达降低，补体3的两条断裂肽段表达升高。
对比肝癌患者和正常人的血清蛋白质图谱，发现了两种具有显著性表达差异的蛋白组分，并建立了肝癌的诊断模型，该模型的肝癌检测敏感性与特异性分别为89.3％和91.6％，盲测样品的阳性检出率为78.1％。两种差异蛋白经RP-HPLC分离纯化，采用MALDI-TOF-MS肽指纹谱进行了鉴定，最后用免疫印迹的方法进行了验证。肝癌患者血清中的甲状腺转运蛋白(TTR)较正常人表达降低，血清淀粉样蛋白A(SAA)的表达升高。
对比胃癌患者和胃炎、正常人的血清蛋白质图谱，发现有三种差异蛋白分子(5910 m/z、8691 m/z、6440 m/z)可以有效区分胃癌、胃炎与健康人标本。三种差异蛋白经RP-HPLC分离纯化，利用MALDI-TOF-MS及LC-MS/MS进行鉴定，三种蛋白分别为纤维蛋白原前体蛋白、载脂蛋白AⅡ和载脂蛋白CI的片段。
基质细胞衍生因子(SDF-1)作为一种重要的趋化因子，以不同的可变剪切形式在血清中发挥作用。首先利用免疫亲和的方法富集血清中的SDF-1分子，再利用自制的石英毛细管液相色谱与质谱联用的方法分离纯化得到血清中天然存在的SDF-1分子，纯化得到的8191、7743 Da组分，与已知SDF-1的剪切体分子量接近。
利用蛋白质组学技术，对比肿瘤患者和健康人的蛋白图谱，寻找差异表达蛋白，运用合适的蛋白分离、纯化和鉴定手段，可确定疾病相关的生物标志物或其组合，有望对肿瘤疾病的早期诊断、病程判定及药物靶点的设计提供新的可靠依据。