癌症生物标志物糖基化及影响抗体亲和的质谱研究

本课题以一种癌症生物标志物-人绒毛膜促性腺激素（hCG）及其抗体为研究对象，借助先进的质谱技术为主要手段，主要开展以下几个方面的系列研究：（一）建立和完善分析hCG糖基化细微结构的方法，用以鉴定比较不同来源的hCG糖蛋白和监控hCG的人工脱糖基反应。（二）通过比较10-20种抗体与天然hCG和脱糖基hCG亲和力的差异，筛选出受糖基化程度影响最大的抗体。（三）对筛选出的抗体在hCG上的具体识别位点用质谱进行确认，从而理解糖基化影响抗体亲和力的机制。.本课题的研究结果将为体外免疫方法早期诊断癌症提供结构方面的理论支持,为改进目前市场上的癌症诊断试剂产品指明方向。同时通过筛选可以识别癌症标志素糖基化异常的抗体，为开发新一代的癌症诊断试剂进行前期准备工作。

糖基化是最常见和最重要的蛋白质翻译后修饰之一，与肿瘤等重大疾病的发生发展密切相关。人绒毛膜促性腺激素（human chorionic gonadotropin，简称 hCG）一种生殖细胞癌症的生物标志物。近年来的研究发现，癌症病人除了hCG的含量会发生变化外，hCG本身的糖基化也会发生异常变化，糖链变长、分支增多、结构更加复杂，即所谓的“过糖基化”现象。本项目以hCG及其抗体为研究对象，借助先进的质谱技术为主要手段，主要开展以下几个方面的系列研究：（1）建立和完善分析hCG糖基化细微结构的方法，用以鉴定比较不同来源的hCG糖蛋白和监控hCG的人工脱糖基反应。（2）通过比较10-20种抗体与天然hCG和脱糖基hCG亲和力的差异，筛选出受糖基化程度影响最大的抗体。（3）对筛选出的抗体在hCG上的具体识别位点用质谱进行确认，从而理解糖基化影响抗体亲和力的机制。.目前本项目已经顺利完成，建立和完善了一套蛋白质糖基化分析的技术体系，能够分析糖蛋白的糖基化程度、N-糖基化和O-糖基化位点以及糖链的具体结构，并应用到正常人hCG和生殖细胞癌症病人hCG的糖基化比较研究中，证实病人的hCG发生了过糖基化。通过生物膜光干涉技术比较了正常hCG和过糖基化hCG对多组抗体免疫亲和作用的差异，找到了亲和作用明显受hCG糖基化影响和基本不受hCG糖基化影响的两种抗体。使用氢/氘交换技术结合质谱分析确证了这两种抗体在hCG上的抗原决定簇，分析了他们与hCG的N-糖基化位点的空间位置关系。研究结果发表SCI论文4篇，参与发表SCI论文2篇，同时还有2篇SCI论文正在撰写、投稿或修回的过程中。申请国家发明专利3项。完成了项目的预期目标。.本项目的研究结果说明质谱是分析蛋白质糖基化及相互作用的有效手段，糖链的变化确实会影响蛋白质与其它蛋白的相互作用。下一步将继续深入地研究糖链在肿瘤发生发展中的机制及如何应用到肿瘤早期诊断和新药物靶点的发现中。今后的研究在继续开发和提高质谱分析技术的同时，需要更多地引入糖化学生物学、分子生物学和临床医学的交叉学科研究。