代谢组学在肺恶性肿瘤中的应用.pdfVIP

中国呼 吸与危 重监 护杂志 20 13 年 9 月第 12 卷第 5 期 http: / / www. cj rccm. com ·525 · · 综 述 · 代谢组学在肺恶性肿瘤中的应用 陆欢 朱惠莉 复旦大学附属华东医院呼吸科( 上海 200040) 代谢组学 ( metabonomics /metabolomies) 是近年 分析 ( metabolic phenotype analysis) : 在代谢组分析 来发展很快 的一 门新学科, 与基 因组学、蛋 白质组 的基础上, 对产生代谢物 的有关生物和细胞进 行分 学、转录组学一起构成了生物系统学, 在后基因时代 类和鉴定。尽管代谢组学相对而言还是一个新兴的 的研究已成为热点。代谢组学处于基因组和蛋 白质 研究领域, 但 已被广泛应用于药理学、毒理学、分子 组的下游, 是基因组和蛋 白质组的补充, 能够更为灵 病理生理学、基因识别和功能基因组学、营养基因组 敏地鉴定出基因改变、疾病和环境因素作用所产生 学、环境科学以及疾病诊断等生命科学诸多领域。 的特定代谢型( metabotype) 。随着各大检测分析技 2. 方法技术: 许多生物组织和体液都可 以进行 术的发展和联用, 使得代谢组学在生命科学诸 多领 代谢组学研究, 如生物体液, 包括血液、尿液、唾液、 域均有广泛应用, 尤其在肿瘤 学方面。代谢组学以 痰液、支气管肺泡灌洗液、胆汁、乳液、脑脊液和组 小分子代谢物为研究对象, 运用高通量、高敏感度的 织萃取液等。不同体液的来源、分布及功能各不相 分析技术, 结合化学计量方法, 从代谢角度描述肿瘤 同, 因此其包含 的代谢产物成分也存在较大差异。 病理过程的瞬间概况, 揭示恶性肿瘤整体性代谢变 其中血液和尿液最为常用。样品的制备包括样品的 化, 在肿瘤早期诊断、预后判断以及个体化治疗等方 提取和预处理。由于生物体 内的代谢物种类很 多, 面的研究具有独特优势和临床应用价值 。 目前很难找 到一种适用于所有代谢产物 的提取方 一、代谢组学的研究内容及方法技术 法。因此, 为了分析尽可能多的代谢物的信息, 需要 1. 研究内容: 1999 年, Nicholson 等[ 1] 提出了 “代 使用不同的提取方法。常用的提取方法有: 核磁共 谢组学”( metabonomics) 的概念, 将其定义为对新陈 振 ( nuclear magnetic resonance, NMR) 、质 谱 ( mass 代谢过程 中所有低分子量( 1 kD) 代谢产物进行 spectrometry, MS ) 、气 相 色 谱-质 谱 串 联 ( gas 定性和定量的研究, 以反 映生物体对 外界刺激或基 chromatography-mass spectrometry, GC-MS) 、液 相 色 因修饰所发生 的变化 的科学。Nicholson 等[ 1] 的研 谱-质 谱 串 联 ( liquid chromatography-mass 究小组将代谢组学应用于疾病诊 断和药物筛选 中, spectrometry, LC-MS) 、毛 细 管 电 泳 质 谱 串 联 取得了很 多成果。2002 年 Fiehn 等[ 2] 将代谢组学 ( capillary electrophoresis-mass spectrometry, CE-MS) ( metabolomies) 分为了以下几个大类: ①代谢物 目标 等, 其 中 NMR 和 色 谱 质 谱 联 用 技 术 最 为 常 用。 分析( metabolite target analysis) : 使用联合技术分析 NMR 对样品损害较小, 但敏感度较低, 对样 品要求