肝病相关糖组学生物标志物研究
乙型肝炎病毒标志物的生物学功能和临床应用

乙型肝炎病毒标志物的生物学功能和临床应用乙型肝炎是一种由乙型肝炎病毒(HBV)引起的传染性疾病。
乙型肝炎病毒标志物是指在乙型肝炎病毒感染过程中产生的各种生物学分子,包括乙型肝炎病毒表面抗原(HBsAg)、乙型肝炎病毒e抗原(HBeAg)、乙型肝炎病毒核心抗体(anti-HBc)等。
这些标志物在乙型肝炎的诊断、预后评估和治疗监测中起着重要的作用。
首先,乙型肝炎病毒表面抗原(HBsAg)是乙型肝炎病毒感染的关键指标之一。
HBsAg是乙型肝炎病毒包膜上的蛋白质,其检测可以用于乙型肝炎的早期诊断和疫苗接种效果的监测。
在乙型肝炎病毒感染初期,HBsAg会迅速出现在患者的血液中,并持续存在较长时间。
因此,对于疑似乙型肝炎感染的患者,检测其血液中的HBsAg可以迅速确认诊断。
其次,乙型肝炎病毒e抗原(HBeAg)是乙型肝炎病毒复制活跃期的标志物。
HBeAg是乙型肝炎病毒核心蛋白的一部分,其检测可以用于评估乙型肝炎病毒的复制水平和传染性。
一般来说,HBeAg阳性的患者具有更高的乙型肝炎病毒复制水平,更容易传播给他人。
因此,对于乙型肝炎病毒感染者,监测其血液中的HBeAg可以帮助医生评估疾病的进展和传播风险。
此外,乙型肝炎病毒核心抗体(anti-HBc)是乙型肝炎病毒感染的早期标志物。
anti-HBc是人体对乙型肝炎病毒核心蛋白产生的抗体,其检测可以用于乙型肝炎的早期诊断和感染历史的判断。
在乙型肝炎病毒感染初期,anti-HBc会出现在患者的血液中,并持续存在较长时间。
因此,对于疑似乙型肝炎感染的患者,检测其血液中的anti-HBc可以帮助医生判断是否存在乙型肝炎病毒感染。
乙型肝炎病毒标志物的生物学功能和临床应用不仅限于乙型肝炎的诊断,还可以用于预后评估和治疗监测。
例如,乙型肝炎病毒e抗体(anti-HBe)是乙型肝炎病毒感染后免疫应答的标志物。
当患者的HBeAg转阴后,anti-HBe会出现在其血液中,这意味着患者的免疫系统对乙型肝炎病毒产生了一定的控制作用。
糖基化国自然指南

糖基化是一种重要的生物化学过程,涉及将糖分子(糖基)添加到蛋白质、脂质或其他生物分子上。
这一过程在细胞生物学、疾病发生和发展中起着关键作用。
关于糖基化的国家自然科学基金(国自然)指南,通常会涵盖以下几个方面:
1. 糖基化的基本机制:研究糖基化反应的酶学机制、糖基转移酶的结构和功能、糖基化位点的选择和调控等。
2. 糖基化与疾病的关系:探索糖基化异常与各种疾病(如癌症、神经退行性疾病、代谢性疾病等)之间的联系,以及糖基化在这些疾病的发生、发展和治疗中的作用。
3. 糖基化的生物标志物:研究糖基化模式作为疾病诊断、预后评估和治疗反应的生物标志物的潜力。
4. 糖组学研究方法:开发和改进用于糖基化分析的糖组学技术,包括质谱分析、糖链结构解析、糖基化位点鉴定等。
5. 糖基化药物的研发:设计和合成具有特定糖基化模式的药物分子,以调节糖基化过程或利用糖基化进行靶向药物输送。
6. 糖基化在生物工程中的应用:利用糖基化技术改良生物药物(如抗体、酶、疫苗等)的性质,包括稳定性、活性、免疫原性等。
7. 糖基化的生理和病理生理学:研究糖基化在正常生理过程和病理生理学变化中的角色,特别是在免疫系统、信号转导、细胞间通讯等方面。
8. 糖基化与微生物相互作用:探索糖基化如何影响宿主与微生物(包括病原体和共生菌)之间的相互作用。
申请国自然基金时,研究者需要关注当年的基金指南,该指南会详细列出当年的资助重点、申请要求、评审标准等信息。
研究者应根据自己的研究兴趣和背景,结合基金指南的要求,撰写高质量的申请书。
成功的申请通常需要有创新性的研究思路、扎实的前期工作基础、合理的研究计划以及明确的预期成果。
研究发现用于预测肝癌扩散的新型生物标记

研究发现用于预测肝癌扩散的新型生物标记
最新研究发现一种控制基因活动的生物标记microRNA,它能过准确的预测肝癌能否扩散,肝癌患者存活时间的长短,即使患者属于早期发病。
研究结果将刊登在2008年7月份《肝脏病学》网络版上,参与该项研究的人员包括来自美国国立癌症协会、俄亥俄州大学以及上海肝病研究所的科研人员。
领导该项研究的教授,美国国立癌症协会肝癌中心的领导人
Anuradha Budhu指出:“找到一种预测肝癌扩散的新型生物标记是治疗肝癌的有效办法”。
在这项研究中,Budhu和他的同事利用miRNA生物芯片技术(这种技术允许同时检测上千种基因的表达),分析了来自131名肿瘤转移和没有转移的患者的癌变和非癌变样本的miRNA表达轮廓,分析揭示了miRNA能过调整一个或多个基因的表达,包括癌调节基因,潜在的影响多细胞功能发生癌变。
Budhu指出:“这是一个重要的、独特的发现,它是首个揭示miRNA在肝脏癌变过程中起到重要作用的研究,实际上,以前在其它器官的研究中并没有发现
miRNA与癌症扩散有关。
”。
肝癌诊断生物标志物的研究进展

factor,IGF)一II mRNA等。
四、肝癌诊断蛋白标志物 (一)早期发现的肝癌血清蛋白标志物 1.AFP:血清AFP是临床最常用的肝癌标志物。其属于 白蛋白家族糖蛋白,在胚胎早期高表达,出生后降低,健康人 血液中浓度较低。其于1964年首次在肝癌患者血中发现, 1980年美国食品和药物管理局(FDA)批准用于肝癌诊 断‘2…。血清AFP检测肝癌的准确度、阈值长期以来被广泛 研究,目前中国临床常规使用阈值为20斗g/L。由于其敏感 性与特异性不令人满意,美国肝病研究协会和欧洲肝病研究 协会已不推荐将血清AFP作为常规筛查诊断指标’2”…,但 在中国、日本等国,血清AFP浓度仍是重要的参考指标。 2.小扁豆凝集素反应性AFP(1ectin
nucleic
acids):血液循环核酸
(DNA或RNA)的检测提供了一种非侵袭性检测和监测肿瘤 的方法,也是发现潜在肿瘤分子标志物的方法旧“。血液循 环核酸可能来源于:(1)循环肿瘤细胞或微转移灶裂解;(2) 肿瘤细胞凋亡;(3)肿瘤细胞坏死;(4)肿瘤细胞自发性释 放。可用于检测肝癌的血液mRNA包括AFP.mRNA、-y谷氨 酰转移酶(gamma-glutamyltransferase,GGT)mRNA、胰岛素样 生长因子(insulin—like
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肝癌诊断生物标志物的研究进展
沈秋瑾葛天翔覃文新
肝癌是最常见的全球恶性肿瘤之一,发生率男性位居第 5位,女性位居第7位,死亡率男性位居第2位,女性位居第 6位。据世界卫生组织(WHO)2008年统计,全球每年新发 病748 300例,死亡695 900例,其中50%以上发生在中 国…。在原发性肝癌中,70%一85%为肝细胞肝癌 (hepatocelluar carcinoma,HCC)¨J。目前肝癌的5年生存率 仅3%一5%,肝癌有效的治疗方法是手术切除或肝移植,但 临床上能有效治疗的患者仅占30%~40%,大部分患者就 诊时已属中晚期,失去了最佳治疗时机。因此,早检查早诊 断早治疗是提高患者生存质量、延长生存期的关键。目前肝 癌筛查和诊断主要倚重影像学和血清甲胎蛋白(alpha- fetoprotein,AFP)检测。但影像易受操作者经验影响,且难以 区分肝癌和非恶性增生,一些影像如CT、MRI等花费较昂 贵,难以广泛和常规应用。AFP是当前应用最广泛的肝癌血 清标志物,但其应用一直受到争议。当取临床常规界值 20斗g/L时,其诊断敏感度为55%一60%,诊断早期肝癌时 更低拉。3。;另外,一些非肝癌的慢性肝病患者,如很多慢性肝 炎和肝硬化患者血清AFP也升高悼1。因此,发现新的可靠 的能弥补AFP缺陷的肝癌诊断标志物一直是研究的热点。 近年来,随着各种组学技术和高通量技术的发展,越来越多 的肿瘤诊断候选标志物被发现,肝癌分子诊断的研究也取得 了长足的进展。 一、肿瘤标志物的定义 根据美国国家健康研究所提出的定义,生物标志物是能 被客观检测到的分子,可预示机体处于正常状态还是病理状 态,或评估机体对于某种治疗干预的药理反应’4 o。肿瘤标志 物则可确定个体是否处于癌症风险状态,能早期检测癌症、 预测生存和复发、监测治疗效果等。肿瘤分子标志物可来源 于体液或组织器官,主要包括核酸、蛋白、代谢物等。 二、基于基因组的肝癌诊断生物标志物 1.染色体异常:肝癌患者染色体经常表现异常,如基因 组DNA的缺失或扩增,可作为肝癌的生物诊断标志物。缺 失的染色体中常包含抑癌基因,扩增的染色体中常包含癌基 因。检测肝癌患者染色体异常的方法有核型分析、分裂中期 荧光原位杂交(fluorescence
石锤了,G-Test提供全球首个糖组学早筛方案—血清N糖组学标志物诊断肝细胞癌

石锤了!G-Test提供全球首个糖组学肝癌早筛方案—血清N糖组学标志物诊断肝细胞癌#糖组学# #G-Test# #乙肝# #肝癌# #早筛# 中国工程院院士、北京大学医学部庄辉院士在“2019年世界肝炎日宣传大会”上表示,虽然中国在肝炎防治方面取得了举世瞩目的成就,但当前肝炎流行形势依然严峻,乙肝表面抗原携带者人数仍为全球最多。
中国肝癌死亡顺位由1990年的第11位上升到2017年的第7位,肝癌患者中,86%感染了乙肝病毒,6.7%为乙肝和丙肝合并感染。
目前,乙肝还无法彻底治愈,80%以上的肝细胞癌(HCC)患者经历“肝炎-肝纤维化/硬化-肝癌”三部曲过程。
国家“十三五”重点研究立项项目,由庄辉院士团队根据近年来国内外的对糖组学在肝病诊断上研究进行了进一步探究,并在中国病毒学杂志上发表了《血清N糖组学标志物诊断乙型和丙型肝炎病毒相关肝纤维化、肝硬化和肝细胞癌》的综述。
文章分析总结了HBV相关纤维化/肝硬化N-聚糖变化和N糖组学标志物诊断意义。
研究背景糖组学是研究细胞或生物体糖类物质分子结构、表达调控、与糖链识别分子相互作用以及生理功能的科学。
继基因组学和蛋白质组学之后,代谢组学、糖组学和脂质组学被提出,并广泛应用于新型生物标志物研究。
糖基化是蛋白质最为常见的翻译后修饰形式,在改变蛋白质结构与功能方面起着重要作用。
而且特定病理状态下,往往蛋白质种类与数量无明显变化,但蛋白质糖基化存在较大差异,例如自身免疫疾病患者体内发现大量IgG类抗体糖基化异常等。
N-糖基化与O-糖基化是最常见的蛋白质糖基化修饰,在人体中N-糖链种类和数量要多于O-糖链,更适合做特异性标志物。
不同人群血清N-糖图谱见下图。
研究内容人体肝脏是蛋白质合成与修饰的重要场所,肝脏损伤会影响蛋白质糖基化修饰,可能导致糖蛋白表面糖基化数量或结构异常,进而影响其功能。
糖蛋白的异常糖基化与患者肝脏纤维化、肝硬化、肝癌密切相关。
甲胎蛋白(AFP)是一种单链糖蛋白,是临床上检测HCC最常用的特异性指标,但存在一定假阳性与假阴性。
疾病生物标志物的研究和应用

疾病生物标志物的研究和应用生物标志物(biomarker)是一种能够反映生物体内某种生理或病理状态或者治疗效果的物质。
在临床医学中,生物标志物具有极大的价值,因为通过研究这些标志物,医生们可以更加精准地诊断疾病、监测治疗效果,甚至是研究新药的疗效。
疾病生物标志物的研究可以说是一个充满挑战的领域。
在这个领域里,研究人员需要选择合适的生物标志物,并对其进行深入的研究,包括标志物的生理学、遗传学、生化学等方面,这样才能够确保这些标志物的稳定性和可靠性。
疾病生物标志物的应用也是极为广泛的。
在临床上,医生们可以通过对病人身体的样本进行检测,如血液、尿液等,来搜寻特定的生物标志物。
这些标志物既可以用于诊断疾病,也可以用于监测治疗效果。
比如,肝癌患者的AFP(甲胎蛋白)水平如果较高,则表明该患者的治疗效果较差。
此外,生物标志物还可以用于筛查疾病、预测疾病风险、评估疾病严重程度等方面。
生物标志物的研究和应用在现代医学中具有非常重要的意义。
随着技术和研究方法的不断改进,我们相信,这个领域会越来越成熟,对人类健康的贡献也会越来越大。
肝病的生物标志物研究与应用

肝病的生物标志物研究与应用肝脏是人体内最重要的器官之一,它不仅负责排毒,还担负着控制葡萄糖水平、合成蛋白质等重要功能。
然而,随着生活节奏加快、生活方式不规律、药品与食品安全存在问题等,肝病的高发率也日渐增加。
据统计,全球有超过2亿人口罹患肝炎,同时肝癌也成为第三大导致死亡的肿瘤。
为了更好地预防和治疗肝病,目前研究肝病生物标志物已经成为热门领域。
什么是生物标志物?生物标志物(Biomarker),也称为生物指标、生物监测指标、医学诊断指标等,是指在生物样品中所检测到的具有某种特定生物学功能或代谢过程的分子。
生物标志物可用于医学诊断、疾病预后、疾病治疗等方面,具有快速、精准等特点,而且不受年龄、性别、体质等环境因素的影响。
肝病的生物标志物有哪些?目前,常见的肝病生物标志物主要有以下几种:1. 肝功能检测指标在肝脏受到损害时,肝功能指标会发生相应变化,通过检测这些指标可以较快地确定肝脏受损情况。
临床上常见的肝功能指标有丙氨酸转移酶(ALT)、天门冬氨酸转移酶(AST)、碱性磷酸酶(ALP)等。
2. 血清酶学标志物肝病引起的细胞死亡和组织损伤会使一些酶进入血液循环系统中,这些酶可以被作为肝病生物标志物进行检测。
常见血清酶学标志物有肝素原、凝血酶原时间(PT)、国际标准化比值(INR)等。
3. 血清蛋白标志物血清蛋白标志物是指在肝细胞损伤或肝细胞癌等情况下产生的特定蛋白质。
常见的血清蛋白标志物有α-胎球蛋白(AFP)、人类胚胎抗原(HE4)等。
4. 代谢产物标志物肝脏在代谢物质时会释放多种代谢产物,当肝脏受到损害时,代谢产物的水平也会受到影响。
目前常见的代谢产物标志物有丙二醛、尿酸、积极摄取率等。
为何需要开展肝病生物标志物研究?日常临床检查对于肝病的检测存在一定的局限性,如肝炎黄疸时期,血清酶学指标通常不同步升高。
同时,传统的肝病诊断方式如肝穿、肝组织活检等对患者及医务人员也存在不小的风险。
因此,为了精确、安全地诊断和治疗肝病,开展肝病生物标志物研究显得尤为必要。
肝脏疾病的生物标记物研究及前沿技术综述

肝脏疾病的生物标记物研究及前沿技术综述肝脏疾病是一类常见的疾病,其中包括但不限于乙肝、脂肪肝、肝纤维化和肝癌等多种类型。
在临床应用中,有效地进行诊断和治疗肝脏疾病是至关重要的。
而生物标记物则成为了研究肝脏疾病的重要手段之一。
本文以肝脏疾病的生物标记物研究及前沿技术为主题,探讨其研究的现状和前景。
一、生物标记物在肝脏疾病研究中的重要性生物标记物是指体内物质,它可以被用来指示某种生理或者病理的状态。
在肝脏疾病研究中,生物标记物可以作为一个有力的工具,用来确定某种肝脏疾病的发生和发展状态,以及对治疗的反应。
肝脏疾病的生物标记物可以有多种类型,如肝酶、靶分子、DNA分子和miRNA等,这些标记物可以通过体液、组织和其他生物样本来测定。
因此,生物标记物可以为肝脏疾病的诊断和治疗提供更加有效的方法,以及更加个性化的转化医学手段。
二、肝脏疾病生物标记物的研究进展1. 肝酶肝酶是在肝脏中被合成和分泌的,通过检测肝酶的浓度可以判断肝脏的疾病情况。
常见的肝酶有天冬氨酸转移酶(AST)、丙氨酸转移酶(ALT)、碱性磷酸酶(ALP)和γ-谷氨酰转移酶(GGT)等。
许多研究表明,AST和ALT的水平往往是肝脏疾病的最早指示。
2. 靶分子靶分子是指在肝脏疾病中被过度表达的一种蛋白质或者组分。
在乙肝病毒中,HBV核心抗原(HBcAg)和乙肝表面抗原(HBsAg)被广泛地用作肝脏疾病分子诊断的生物标记物。
在肝癌中,Alpha-fetoprotein(AFP)和其它一些癌胚抗原同样被用作肝癌的生物标记物。
3. DNA分子DNA分子可以是来自于肝细胞的可检测的血清DNA序列。
在这个领域中,很多研究表明,已知的某些生物标志物(如CTNNB1、AXIN1、and TP53)的某些改变可以有效地用来指示肝癌的发生和发展。
此外,众多的组学研究表明,在肝癌中存在多种DNA分子上的嵌合、插入、连接和跳跃等特征。
4. miRNA在肝脏中,miRNA可以调控许多基因表达,因此也成为了生物标记物研究中的一个热点。
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88
Liu et al. HEPATOLOGY 2007;46:1426-1435.
GlycoHccTest is correlated with tumor stage, AFP not
In the range of AFP =1~400 ng/ml
The tumor stages were ranked according to the TNM criteria (Afdhal, 2004): T1~T2 (n=18) : with or solitary tumor without vascular invasion; <5 cm; T3~T4 (n=26): multiple, >5 cm, invading major branch of portal or hepatic veins; or invading adjacent organs.
多个N-聚糖模型诊断效力高于2个N-聚糖marker
Model A=0.237×peak1+0.495×peak3-1.155×peak4-0.054×peak8+4.632 for distinguishing F0-F1 from F2-F4;
Model B=0.129×peak1+0.175×peak3-0.983×peak4-0.119×peak8+4.576 for distinguishing F0-F2 from F3-F4;
P124(0.973) ----- AFP(0.599)
Sensitivity
Cutoff
100-Specificity
Actual status Sensitivity Specificity
Test result
HCC+ HCC- (%)
(%)
PPV (%)
NPV Accuracy
(%)
(%)
AFP (15ng/mL)
TMN=T3-T4
26
cirrhosis
50
TMN=T1-T2
18
TMN=T3-T4
26
. Mechanisms of Ageing and Development , 130, 92-97, 2009
Glyco-EHCC test has a higher diagnostic efficacy than AFP
Liu et al. HEPATOLOGY 2007;46:1426-1435.
表 AFP 和 糖标志物用于检测 HCC辅助诊断的比较
AFP cutoff(ng/ml) 10
AFP cutoff(ng/ml) 20
AFP cutoff(ng/ml) 100
AFP cutoff(ng/ml) 200
肝病相关糖组学生物标志物研究
刘学恩 北京大学医学部 病原生物学系
2019.8.15 珠海
Glycomics 糖组学:研究糖结构和功能的一门学科
聚糖分析手段: 层析 HPLC, 质谱 MOTI-TOF 等
与蛋白分子分离, 纯化聚糖链, 降解糖链的结构,检测分析
Genomics Transcriptomics Proteomics
循环系统
Asn
Asn
中的糖酶
Protein
Asn
Asn
清除: 通过肝内皮细胞和
Asn
Asn
Kupffer细胞凝集素和 FcRs
Asn
Asn
血清中N-聚糖图谱的组成: 具有肝功能依赖性
血清N-glycan profiles
分析比较
健康对照130, HBV相关肝纤维化 143, 肝硬化80, 肝癌患者277 9个N-聚糖峰含量的 差别
AFP cutoff(ng/ml) 400
GlycoHCC Test Cutoff -0.34
HCC(n)
174 162 129 115 104 130
False-
Sensitivity% Specificity%
positive(n)
40
77
50
29
71Leabharlann 641057
88
6
51
93
4
46
95
10
57
Protein
6
7
8
Biosynthesis: Enzymes
• Enzymes involved in Sugar activation • Glycosyltransferases (GT)(Mannosyl-, fucosyl-,
galactosyl-, …) – Transfer of activated sugars – 52 families (2001)(rsmrs.fr/CAZY/families.html)
DNA-sequencer ABI 3730
5 N-glycan profile
6
Serum
1 3
24
7
8 9 9? 10
血清中N-聚糖的分析 : DNA测序仪辅助的荧光标记糖电泳 (DSA-FACE)
血清中糖蛋白 PNGase F酶切 APTS 标记 Sialidase酶切
ABI DNA 测序仪
Cutoff AFP (15ng/mL)
Glyco-EHCC (0.2822)
Actual status Sensitivity Specificity
Test result
HCC+ HCC-
(%)
(%)
HCC+
12
0
38.71
100
PPV (%) 100
NPV Accuracy
(%) 83.90
(%) 85.38
Peak
F0-F1 vs. F2-F4
F0-F2 vs. F3-F4
F0-F3 vs. F4
1
<0.001***
<0.001***
<0.001***
2
0.161
0.235
0.312
3
<0.001***
<0.001***
0.003**
4
<0.001***
<0.001***
<0.001***
5
0.097
• a-GalT: not in humans (Xenotransplantation)
– Altered expression with altered conditions
• Disease • Transformation • Environment • Development •…
生物功能 the function of glycans
5
0
15.15
100
100 77.95 78.79
Glyco-EHCC
HCCHCC+
28 99
31
6
93.93
94.00 83.78 97.92 93.98
(0.2822)
HCC-
2
94
未发表数据
Cong et al
HBV慢性感染肝纤维化患者的血清N-聚糖改变
Table 3. Differences in N-glycome profiles between different fibrosis stages in the modeling group
Glyco-EHCC (0.2822)
HCC+ HCCHCC+ HCC-
6
0 18.75
26 99
30
9
93.75
2
91
100
100 79.2 80.15
91.00 83.78 97.85 91.67
未发表数据 Cong et al.
Glyco-EHCC test could discriminate potential HCC patients at one year before diagnosis
Model C= 0.231×peak1-0.060×peak3-0.838×peak4-0.160×peak8+3.340 for distinguishing F0-F3 from F4.
0.163
0.197
6
0.086
0.323
0.413
7
0.089
0.004**
0.058
8
<0.001***
<0.001***
0.001**
9
0.684
0.136
0.035*
variable
F0-F1
F2
Case number,n
95
126
Fibrosis stage F3 103
F4 108
未发表数据 25
Cell-cell communication, molecular signaling, hormone/growth factor function, Immune system (antibody function), Pathogenicity (Viral infection/ Bacterial adhesion)
峰 7 和 峰 9 被选为特异性 N-聚糖标志物.
Peak 7
Peak 9
Liu et al. HEPATOLOGY 2007;46:1426-1435.
GlycoHCC-检验: Log (峰值9/峰值7)
峰9
Log (峰值9/峰值7) = GlycoHCC test 峰7
Peak 9
Peak 7
GlycoHCCTest
p<0.0001