完成单位:中国科学院大连化学物理研究所、杭州汉库医学检验所有限公司
完成人:许国旺,赵欣捷,石先哲,刘心昱,胡春秀,周丽娜,赵春霞,路鑫,尹沛源,许志良
成果简介:
针对代谢组学在平台技术方面的需求,自主研发了一整套适用于精准医学研究的高覆盖、超灵敏的代谢组学定性、定量综合技术体系,包括血液、尿液样品采集规范,新型多维液相色谱-质谱联用的代谢组学分析系统,首次提出“拟靶向”分析策略,建立目前国内最大的LC-MSn代谢组质谱智能数据库,发现与AFP互补的肝癌早诊代谢标志物,甘胆酸质谱检测试剂盒获医疗器械注册证等。实现了从临床样品采集规范、高效样品预处理、高覆盖分离分析到规模化定性定量的全链条创新,这些突破性进展极大地推动了代谢组学的发展和在临床医学等领域中的应用研究。
创新点及科学价值:
1).建立了代谢组学中血液和尿液的采集标准,发现S1P 18:2可用作判别生物样本库中的血液样本是否曾长时间暴露于室温的标志物,为从源头保证代谢组学结果的可靠性和重复性提供了支撑。
2).首次提出“拟靶向分析”策略,兼具非靶向和靶向代谢组学的优点,形成了高精准的分析方法。开发的与之相匹配的数据处理方法和软件,为大规模临床样品的代谢组学分析提供了解决方案。
3).构建了不同模式的新型多维液相色谱-质谱联用系统,包括停流二维色谱-质谱技术、代谢组/脂质组同时分析技术、拟靶向二维精准分析新方法等,极大地提升了代谢组学分析的覆盖度。
4).建立了目前国内最大的LC-MSn代谢组质谱智能数据库,包含保留时间、一级质谱及二级质谱的实验信息,覆盖7000个代谢物,为代谢物规模化鉴定提供了整体解决方案。
5).首次采用代谢组学技术全景解析了肝癌代谢紊乱,发现并多中心验证了肝癌早诊标志物,获批了试剂盒临床医疗器械许可证,是质谱技术走向临床应用的典范。
社会经济效益:
1).项目相关工作发表SCI论文30篇,包括Hepatology 1篇,Nature Protocols 1篇,Cancer Research 1篇,Clinical Chemistry 2篇,Analytical Chemistry 14篇等国际权威期刊(IF>10 2篇,IF>5 25篇论文),授权专利9项、申请发明专利3项,软件著作权2项,获批1项临床检测试剂盒。
2).本项目成果在国内外起到了良好的引领示范作用。第一完成人许国旺作为邀请报告人分别于2013和2018年在国际代谢组学大会上做特邀大会报告。
3).项目中发展的技术体系已为国内外提供130余次代谢组学分析服务,收益1538万,合作发表文章58篇,包括Nature Medicine,Nature Communi.,Advanced Science。
4).举办了两届代谢组学培训班,共有400余名国内科研工作者参加,为广大对代谢组学感兴趣的科研工作者提供了学习的平台,为国内代谢组学学科发展做出了贡献。
应用前景:
本项目研发的一系列超灵敏、高覆盖的代谢组学定性、定量的创新性综合技术体系,为精准医学和临床防、诊、治新方法研究提供了先进的代谢组学分析方法和技术支撑,具有广泛的应用前景。