获奖项目简介
2021年CAIA奖二等奖:生物质谱分析新方法开发及其在医药转化中的应用
完成单位:天津大学药物科学与技术学院、中国药科大学药物科学研究院、北京大学第一医院
完成人:陈瑞冰、叶慧、张宁、张向阳、郑秋凌、高妍、杨舒宇、李骘
成果简介:生物质谱作为一项前沿技术,具有高灵敏度、高特异性、高准确度、自动化及高通量等优势,在生物研究与转化医学领域具有巨大的应用潜力。本课题以蛋白质谱分析技术为核心,深入地交叉整合了分析化学、药学、生物信息学、肿瘤学等多个学科的实验方法,围绕恶性肿瘤这一重大疾病从新型生物质谱分析技术的开发、药物靶点分析、肿瘤调控机制探索等方面开展创新性研究。建立了多种生物大分子相互作用研究的质谱分析新方法和药物靶点解析的高精度结构质谱技术,以此为契机发现了多个促癌分子、肿瘤标志物以及潜在药物治疗靶点,并探索服务于精准医学的组学分子分型和临床诊疗新策略。
创新点及科学价值:
一、 建立蛋白质相互作用的质谱检测新方法,揭示肿瘤调控新机制,发现多个肿瘤标志物和重要肿瘤调控因子,包括PKCζ、C1QBP、Rictor等。建立了多种长非编码RNA 结合蛋白检测的新技术,如TOBAP-MS等,以探讨这类分子在肿瘤发生发展过程中的重要调控作用与分子机制。
二、 针对药物靶点,建立高精度结构质谱技术,获取靶蛋白-配体的结构信息,并针对一些新型潜在抗肿瘤药物靶点进行先导化合物的筛选。开发了结合卡宾自由基反应和离子淌度质谱技术的分析工具,将结构质谱的分辨率提高到亚残基水平。
三、 开展大规模临床蛋白质谱与多组学整合研究。整合了质谱流式单细胞蛋白质检测技术、数据非依赖采集技术、平行反应监测靶向质谱分析、4D 蛋白质组学等生物质谱技术,以及基因组学等其它高通量技术,建立了多维度的临床样本分析技术平台。构建了胰腺癌免疫微环境细胞图谱以及中国人群肾癌分子分型,探索肿瘤精准医疗新模式。
社会经济效益:项目建立了“生物质谱新方法-揭示治疗新靶点-探寻临床诊疗新策略” 三个层次构成的较为完整的研究体系,以解决精准医学所面临的重要问题,发现新的药物治疗靶点,提出新的诊疗思路。相关研究成果在Nature Biotechnology、Nature Communications、Journal of the American Chemical Society、Nucleic Acids Research等高水平期刊上发表论文100余篇,已授权发明专利5项。
应用前景:研究成果为深入了解肿瘤发生发展的调控机制提供了重要信息,为阐明药物作用机制提供了新的技术手段,为开发新型抗肿瘤药物提供了潜在靶点,推动蛋白质谱分析在临床检验,尤其是个体化诊疗中的应用。