蛋白质组学：用于异倍体的产前筛查和诊断产前诊断
当前胎儿异倍体的筛查依靠生物化学和超声测量，而且需要提高性和性来减少承受侵入性诊断操作的孕妇的数量，比如羊膜穿刺术。蛋白质组学技术使得以高通量和的方式从复杂生物流体中发现生物标志物的新策略成为可能。既然基于质谱分析法的技术能定性和定量地分析一个给定蛋白质组，所以它们被广泛用于分辨和比较母体血浆、血清、尿液、子宫颈-分泌物和羊水的蛋白质组。正常流体和那些来自异倍体妊娠的流体之间的比较显示有一大批候选标志物需要被核实。运用蛋白质组学的同时，还对其他新兴技术感兴趣，比如RNA-SNP分析或通过鸟枪法测序对胎儿DNA进行定量。虽然这些基因组技术带来了很多希望，但是经过定量蛋白质组学对比，其他标志物的发现可以在费用合理的情况下大大改善目前的常规筛查。基于蛋白质组学的生物标志物发现不仅适用于检测异倍体，还适用于其他妊娠相关疾病。
引言
现代医学中产前诊断试验被用于检测胎儿出生前的某些异常而且可以根据胎儿异常的性质进行分类。第一组诊断试验主要用于患某些遗传缺陷的高危夫妇。这些试验可以检测遗传或自发的基因异常，比如囊性纤维病、血友病A、α和β地贫、泰-萨克斯病（家族黑蒙性白痴）和脆性X综合征。另一组诊断试验通常是常规产前护理的一部分而且可以检测结构异常（比如神经管缺损）或染色体异常（比如三体）。不幸的是，后一组诊断试验，比如羊膜穿刺术、绒毛膜绒毛取样和经皮脐血取样，是与流产风险相关的侵入性操作，还有不可避免的等待时间和疼痛。因此，很多重点都放在开发和改善非侵入性或最低限度侵入性筛查试验以便减少承受类似侵入性操作的孕妇的数量。
产前筛查的目标在于在多种因素的基础上比如某些分析物（生物标志物）的浓度和高龄产妇，估计一位妇女有受影响妊娠的风险。孕妇的第一个常规筛查试验于1980s被提议而且从那以后筛查试验经过掺入多种生物化学和超声标志物有所改善，以便更好地检测结构异常和三体。筛查试验在显著增加受影响妊娠诊断上扮演重要的角色，同时减少不必要侵入性试验的频率。以前，高危人群以风险因素为特点包括高龄产妇、孟德尔(氏)病历史以及以前于某些因素。然而，随着筛查试验的进展，在标志物测量的基础上获得了一个更精确的高危人群定义。结果，对曾经被认为是低危人群（≤35岁）的妇女进行染色体异常检测变得更有效。
现今，选择侵入性试验的最为庞大的孕妇群体由那些筛查结果显示为异倍体的高危人群组成。另外，在所有妊娠相关的病变中，只有异倍体和一些其他结构异常可进行常规筛查（表1）。因此，本文集中研究用于异倍体的产前筛查和诊断，着重于唐氏综合征（DS）。本文还会探索应用新范例和技术改善这些异常和其他妊娠相关异常筛查试验的可能性。
DS是最常见的先天性异常，在美国的发病率为1/732。它是由三倍21染色体引起。当前的DS筛查试验涉及基于母体血清生物标志物测量的风险计算，常常以胎儿颈半透明度超声检查为补充，使整体检测率增加至90%–95%。早期妊娠筛查在11和14周妊娠期之间进行，基于超声、妊娠相关血浆蛋白A（PAPP-A）和游离人体绒毛膜促性腺激素β链（hCG-β）；在中期妊娠筛查在15-20周进行，基于所有甲胎蛋白（AFP）、非耦联雌三醇、素A和hCG-β。尽管做了很多努力来改善当前的筛查试验，但是最高获得检测率是95%，假阳性率为5%。另外，这些标志物缺乏性而且不仅被用于检测DS，还用于检测18三体综合征和神经管缺损（表1）。如果孕妇错过了早期妊娠筛查或如果某些筛查技术（例如颈半透明度）未被提供，检测率会更低。
由于与当前筛查结果有关的不确定性，许多孕妇和医生选择精确度约为99%的侵入性诊断操作。近期一项研究表明美国大多数产科医师-妇科医师（92%）定期为≥35岁的妇女提供这些试验。即使对于那些≤35岁的妇女，通常也会根据病人请求或异常筛查结果提供羊膜穿刺术。因此，在所有经历侵入性试验的妇女中，事实上只有1%–5%有受影响的胎儿。所以，为了进一步减少，或者甚至排除不必要的侵入性操作，产前异常筛查试验在预测能力和性上需要进一步改善。
蛋白质组学发展和应用于产前生物标志物发现
质谱分析法（MS）的发展和大量生物信息学资源了后基因组学时代。基于MS的蛋白质组学使得在给定条件和时间下任何生物隔间的复杂蛋白质组的整体分析成为可能。另外，有很大希望基于MS的诊断学对于很多疾病和情况都是稳健、准确、快速和高通量的。因此，蛋白质组学分析已经成为一个发现多种病变的生物标志物的受欢迎的平台。
妊娠进展和出生涉及依靠多个水平错综复杂的相互作用的复杂胎儿-母体生理过程。因此，当发生重大问题时，这些相互作用之间的平衡就会在不止一个水平受到干扰。由于蛋白质构成基因的功能单位，这样的干扰以及基因复制和/或基因调控机制的数量变化会反映蛋白质生成和表达水平。如果三倍染色体中多一个染色体会基因表达，那么涉及已变化生化途径的蛋白质鉴别可能洞察到三倍体显型的机制、潜在的治疗目标以及在母体血液中可检测到的诊断蛋白质。
迄今为止大多数生物标志物发现的蛋白质组学分析可以分成几类，根据它们的目的而定。在本文中，呈现和讨论了两个主要群体因为他们完全代表了产前诊断学领域以前的蛋白质组学调查。第一组研究可以被称为发现阶段或描述性蛋白质组学研究，因为它们的目的在于获得相关生物样本的整体蛋白质组学剖片图，比如血浆，利用初步分馏技术。第二组研究被称为比较蛋白质组学研究，因为它们的目的在于发现可能作为生物标志物的差异表达蛋白。这些研究要么依靠与发现阶段研究相似的技术，要么利用涉及不同情况下蛋白质或肽类差别标记的定量技术。
不论哪种情况，生物流体蛋白质组的深入分析几乎总涉及初步分馏法来检测低丰度蛋白质，因为不存在蛋白质的扩增方法（类似于核酸的聚合酶链反应）。初步分馏可以通过多种不同的技术完成，但是最常用的两种是凝胶电泳（GE）和液相色谱法（LC）。在蛋白质组学研究中，通常采用三种不同的GE：一维十二烷基硫酸钠聚丙烯酰胺凝胶电泳（SDS-PAGE），二维GE(2DGE)和差异凝胶电泳（DiGE）。2DGE是最常用的因为它能根据蛋白质在第一维的等电点和第二维的量在二维空间分离蛋白质。由于2DGE可以轻松地看到大量蛋白质，所以它是有利的。因此，它常被用于研究异倍体样本和对照样本。2DGE的不利之处包括与血浆蛋白质组中实际观察到的动态范围（1010）相比而狭窄的动态范围（102–104），以及低丰度偏差、疏水的、低或高量蛋白。LC可以用于，而且二维LC(2DLC)由于很多优势包括分辨能力而广受欢迎。在本方法中，蛋白质通常先被分解，然后用色谱分析法根据一个不同的性质比如电荷来分离生成的肽类，在根据另一性质比如疏水性进行另一次色谱分离。这种强大的技术证明了更高的再生性和严格的分馏法，但是与2DGE相比需要更多时间展开。2D-LC与质谱法（MS/MS）结合现在通常被称为蛋白质鉴别技术（MudPIT）。
妊娠相关生物流体的蛋白质组学分析
为了开发一种非侵入性筛查或诊断学试验，应该注意可在最低限度侵入性操作的情况下获得的样本。这包括样本，比如母体血液、母体尿液或子宫颈-分泌物。改善当前DS筛查的国际努力已经产生了几种相关生物流体的蛋白质组学研究。
常常分析人类血液（血清和血浆）来鉴别妊娠相关情况的差异表达蛋白。为了蛋白质组学实验，由于相关优势通常选择血浆而不是血清作为原始材料；血浆可以通过绕开激活可以降解蛋白质的蛋白酶的凝血过程获得，导致所关注蛋白质组有偏差。人类血浆有希望成为诊断和监测人类疾病的有效介质，而且是长期以来主要的临床样本。因此，在许多情况下血浆蛋白质组被广泛分析，因为预计病理学和正常情况之间的比较，在理论上，会发现多种疾病的潜在生物标志物。不幸的是，迄今为止研究表明在所有人源蛋白质组中血浆蛋白质组可能是最复杂和最具挑战的，这主要有两个原因。第一，血液蛋白质组包含源于其他人类组织的子蛋白质组集合。另外，血浆蛋白质组以单个蛋白质浓度的巨大动态范围（1010）和占总蛋白质含量90%的有限数量（约10）高丰度蛋白质比如白蛋白和转铁蛋白为荣。结果，投入了大量努力通过消耗高丰度蛋白和/或利用有效分馏技术来研发减少血浆蛋白质组的复杂性的方法。这两种策略都使低丰度蛋白质的改良鉴别成为可能；例如，多次分离法的使用显示发现了在不同情况下可能被高丰度蛋白质正常的蛋白质集合。
至今，非常有限数量的研究分析母体血液以寻找DS生物标志物。用蛋白质组学方法分析母体血液来鉴别DS生物标志物的第一个研究对来自DS和对照的共56个早期和中期妊娠母体血清样本采取了从上而下和从下而上相结合的方法，根据孕龄匹配。Nagalla等人用荧光2DGE、2DLC-色谱聚焦、2D-液相色谱和基质辅助激光解吸/电离飞行时间质谱仪（MALDI-TOF-MS）方法来描述母体血清蛋白质的特性，产生了一个被确认为DS血清中性富有的25个差异表达蛋白质列表；其中大部分是中-高丰度糖蛋白。他们根据多种方法得出的结果报告了9种蛋白质作为候选标志物。
2008年，Kolialexi等人报告了受DS影响妊娠的母体血浆中差异表达蛋白的鉴别。他们的方法是用2DGE和MALDI-TOF-MS分析8个受DS影响和12个正常妊娠的中期妊娠母体血浆。比较每凝胶约900个蛋白质点显示出9种密度不同的蛋白质：转甲状腺素蛋白，血浆铜蓝蛋白，amin，α1微球蛋白，载脂蛋白E，淀粉样蛋白P成分，富含组氨酸糖蛋白，α1抗胰蛋白酶，和丛生蛋白。用4个DS和4个正常血浆样本，经过蛋白质印迹了这些候选蛋白的其中两种，载脂蛋白E和淀粉样蛋白P成分。
这两个研究的是大多数调查结果和候选生物标志物，事实上，是高丰度蛋白质因为大部分低丰度蛋白质由于离子效应难以量化。定量方法，同位素标记相对和绝对定量技术（iTRAQ）可能使低丰度蛋白质的定量更容易。Kolla等人用四复式iTRAQ技术比较6个来自受DS影响妊娠的早期妊娠母体血浆样本和6个正常对照样本。据报告235个已鉴定蛋白质有50个蛋白质是差异表达的。本研究报告了各种各样功能和表达水平的蛋白质，而进一步证明50个所列蛋白质可能揭露潜在生物蛋白质来改善当前筛查。
尽管方法、所用样本的性质和数量有所不同，但是上述3个研究证明了进行人血蛋白质组的可靠定性和定量分析多么困难。例如，这些研究覆盖的血浆蛋白质组范围只代表总血浆蛋白质组的一小部分。1175个血浆蛋白质非冗余列表早在2004年编制，但是在不同的研究中小于200个蛋白质是常见的。迄今为止，超过7518个蛋白质和亚型已从3778个独特基因中被鉴定出来，但是这个数字反映出共同努力要达到综合血浆蛋白质组覆盖范围而不是一个研究的覆盖能力。由于只有总血浆蛋白质组的一小部分出现在比较研究中，因此很难断定报道的差异表达蛋白反映了受AF影响和正常妊娠之间的区别。
与血浆相反，在可能作为妊娠特定疾病的生物标志物的藏身处上尿液和子宫颈-分泌物受到了相对较少的注意。尿液蛋白质有很多来源，比如血浆、脉管系统和泌尿生殖系统。涉及尿液用于蛋白质组学研究的问题包括预防微生物生长，不得不除去可能溶解的细胞，以及浓度。到目前为止，正常和疾病情况下的尿液蛋白质组已被很多团体先用2DE或2D-LC再用MS/MS研究过，而且最详尽的研究显示出2362个蛋白质。尿液为非侵入性地诊断不同的疾病带来了很多希望。然而，由于其复杂性，尿液蛋白质组主要被研究用于寻找肾脏疾病的潜在标志物。
子宫颈-分泌物（CVF）是一种复杂的生物流体，和润滑女性生殖系统的子宫、子宫颈和区域。CVF包含主要由子宫颈内膜和细胞合成的蛋白质。但是，在妊娠期间，CVF蛋白质组由于绒毛膜-蜕膜界面破裂和分泌导致AF漏进CVF而变化。既然CVF可以通过非侵入性途径获得，不像AF，CVF可能是妊娠或病变的一个主要诊断资源。Dasari等人和Pereira等人就在第一群认识到这种可能性的人之中；他们从CVF中鉴别出205个蛋白质。Dasari等人比较了CVF和AF蛋白质组来表明一些蛋白质在这两种流体中的确是常见的。Shaw等人利用两种不同的分馏法，SDS-PAGE和强阳离子交换色谱分析法，接着是LC-MS/MS，鉴别了685个蛋白质。DiQuinzio等人进行的另一研究运用2D-SDS-PAGE检测五位足月孕妇共有的15个蛋白质。到目前为止，CVF蛋白质组已被研究用于发现未足月产和羊膜内感染的标志物。因此，需要进一步调查来探索用尿液或CVF诊断或筛查异倍体的可能性。
尿液、血清和子宫颈-分泌物共有的一个主要是这些流体都没有妊娠性。先已存在（也就是身相关的）的蛋白质不可避免地使将密切反映胎儿完好的蛋白质的发现过程复杂化。既然针对妊娠或胎儿的蛋白质鉴别将帮助更好地理解妊娠和胎儿发育的生理学，所以羊水（AF）已成为蛋白质组学分析的一个受欢迎的介质。AF是蛋白质、氨基酸、糖类、激素、脂类和电解质的复杂混合物，来源于胎儿组织和器官、羊膜上皮细胞、母体循环和胎盘。不足为奇，AF有很大可能揭露胎儿疾病或妊娠并发症特有的生物标志物。
自从1997年以来，已有几群人用不同的方法完成了人类AF的蛋白质组学剖面图。Liberatori等人通过先用2D-GE再用氨基末端序列鉴别蛋白质的方法鉴别了21个蛋白质。Nilsson等人是第一群用以MS为基础的蛋白质组学和白蛋白耗竭来减少复杂性的人。他们用傅里叶变换-离子回旋共振MS从15-18孕周白蛋白已耗尽的AF中鉴别出58个蛋白质。先用2DGE再用MALDI-TOFMS方法Park等人报告了来自于AF上清液的37个蛋白质。先用2DE再用MALDI-MS/MS方法Tsangaris等人报告了136个蛋白质。2007年，更深入的AF分析被不同团体报道过。Queloz等人比较了不同孕周的AF蛋白质组以鉴别早期妊娠期间更大数量表达的蛋白质。Michaels等人还比较了早期、中期和晚期妊娠AF蛋白质组的剖面图来鉴别早期和中期妊娠的差异表达蛋白。他们用Off-GelTM电泳/LC-MS/MS从白蛋白已耗尽AF中鉴别出69个AF蛋白质。Cho等人产生了中期妊娠正常AF的更广泛的蛋白质组剖面图，报告了842个基因的1026个独特基因产物。在本研究中，妊娠相关疾病的大多数临床使用和假定生物标志物已被鉴定。例如，DS生物标志物，比如hCG-β、AFP和素A已被鉴定，其中一些生物标志物和假定标志物是首次在AF中通过MS被鉴定。
在追求DS和其他异倍体的新生物标志物的发现过程中，从异倍体胎儿妊娠获得的AF样本的几个比较蛋白质组学剖面研究已完成。Wang等人先用各种表面排列再用模式识别算法来分析20个来自正常和异倍体胎儿的AF样本。他们报告了一个在2.65–7kd时可以区分异倍体样本和对照样本的明显高峰。Oh等人用蛋白质组学技术描述了DS妊娠AF的特性并报告了几个潜在被的代谢途径，比如糖类和氨基酸处理，以及嘌呤和中间代谢。Tsangaris等人用2DE和MS比较DS和未受影响妊娠的AF鉴别出共28个蛋白质。他们报告了7个蛋白质作为潜在标志物：α1微球蛋白，α1胶原蛋白I型，α1胶原蛋白Ⅲ型，硫酸类肝素多糖蛋白2，α1胶原蛋白Ⅴ型，胰岛素样生长因子结合蛋白和mRNA前体剪接因子SRP75。同一群人还研究了特纳综合征妊娠的AF并报告了7个生物标志物：血清铁传递蛋白，基膜聚醣，血浆视黄醇结合蛋白和载脂蛋白A-I（APOA1），所有这些蛋白在特纳综合征妊娠上都有所增加。另外，他们发现激肽原、凝血素和载脂蛋白A-Ⅳ有所减少。Mange等人用ProteinChip技术和基于规则的分析相结合的方法利用AF样本来筛查异倍体。他们显示预测值为90%。
Wang等人先用2D-LC再用MS/MS分析DS和18三体综合征妊娠的AF蛋白质，又用蛋白质印迹和ELISA测试其中一些候选物。一组差异表达蛋白是DSAPOA1、丝氨酸肽酶剂、分化体A、前白蛋白和转铁蛋白，以及18三体综合征APOA1、AP-3mu、胎盘蛋白质14和抗胰蛋白酶。
假如人类AF包含超过一千个蛋白质和亚型，以前的研究只鉴定了全部蛋白质组的相对一小部分，导致大部分候选物都是高度丰富蛋白质。例如，蛋白质比如转铁蛋白、抗胰蛋白酶和载脂蛋白被报告是AF中前15名最丰富的蛋白质。为了汇编包含中-低丰度蛋白质的候选蛋白质列表，除了高丰度蛋白，Cho等人在未受影响和受DS影响AF蛋白质组之间进行了更广泛的定量对比。在本研究中，报告了关于在两种或以上独特蛋白质的基础上被鉴定和量化的542个蛋白质的基于光谱计数的鸟枪法对比。共鉴定了60个候选物，其中两个，淀粉样前体蛋白和腱生蛋白C，已在20个AF样本中经ELISA。7个来自21三体的蛋白质已被鉴定，而且与对比这7个蛋白质在DS-AF中都显示增加表达，支持存在已久的“基因-剂量假设”。
作为异倍体生物标志物的藏身处，AF比血浆有两个较大的优势。第一，AF中有更多胎儿和妊娠相关的蛋白质。第二，AF蛋白质组的复杂性比血浆的复杂性给蛋白质组分析带来的挑战小。然而，用AF的不利之处是一旦被鉴定，候选蛋白质在用于非侵入性诊断试验之前必须被存在于母体血液。来源于胎儿或胎盘的蛋白质将不可避免地在母体血浆中被稀释，而且可能被高丰度母体蛋白质。所以，可能其中一些低丰度候选物难以在母体循环中量化。
DS筛查蛋白质组学和非蛋白质组学的对比
在母体血液中发现的胎儿成分不仅包括来自胎儿和胎盘的蛋白质，还包括胎儿细胞和无细胞或来自有核红细胞、淋巴球和层的核酸。在这些成分中，胎儿细胞是最先被发现的。观测到的第一类胎儿细胞是层，于1893年发现。后来，胎儿淋巴球和有核红细胞在母体血液中发现。尽管很多调查把胎儿细胞用于非侵入性诊断，但是胎儿细胞提出了巨大挑战因为它们很罕见，而且难以从母体细胞脱离或分离。
母体血浆中无胎儿细胞DNA的出现首先于1997年确定。80%以上循环胎儿DNA片断都是短的(≤200bp)，而且表明胎盘是主要来源。这些DNA片断构成了母体血清中总无细胞DNA含量的一小部分（3%–6%；随着孕妇年龄的增加而增加）。因此，必须采用高敏分析法在主要由母体DNA组成的DNA不均匀混合物中检测这一亚群。已知游离胎儿mRNA是由不同来源造成的，比如合胞体层、造血系统和胎盘。早在4孕周时它就被发现了，说明它可能作为诊断材料。因此，考虑到与胎儿细胞相关的困难，无胎儿细胞核酸（也就是DNA和RNA）越来越受非侵入性诊断试验开发的关注。
胎儿DNA已成功用于测定胎儿恒河猴血型抗原D（RHD）的情形，以及诊断胎儿遗传缺陷传递，比如X染色体-相关疾病。胎儿性别鉴定是母体血液无细胞DNA的另一应用，性为96%(344/359)而性为100%(317/317)。另外，组学领域中后基因组学技术进步使分析胎儿核酸来证明“基因-剂量假设”成为可能。如这一预测，即一个染色体的额外复制会导致位于该染色体的基因mRNA增加1.5倍，用定量实时PCR分析受DS影响妊娠的AF显示21三体无细胞胎儿DNA增加了1.5倍。
不幸的是，由于许多局限性用胎儿DNA诊断异倍体更具挑战性。首先，胎儿DNA数量在母体循环中常有限的，尤其在应该进行筛查的理想时段-早期妊娠。一个研究指出在早期妊娠末到中期妊娠中期只有3.4%游离DNA，而且如此低的量使分析更加困难。第二，大多数胎儿DNA测量方法依靠量化Y染色体特定序列，因此只能用于男性胎儿。第三，区别胎儿DNA片断和有临床价值染色体（也就是13、18和21染色体）除母体DNA之外是极其困难的。近期，在处理这些问题上已有些进展。一个方法涉及浓缩胎儿DNA或母体DNA背景，以这两组之间的平均大小差异为基础。例如，Lo等人报告使用甲醛使胎儿DNA的比例增加至25%。尽管如此，这些进步并不是完美的，而且已知方难以复制、是劳动密集型和由于甲醛有毒性而不受欢迎的。
用胎儿核酸检测异倍体的另一个方法涉及测量母体血液中无细胞mRNA单核苷酸多态性（SNP）的等位基因比。无细胞mRNA被认为来源于造血系统和胎盘成分，比如合胞体层而且由于被亚细胞囊泡包围常常免于退化。RNA-SNP方法的前体如下：如果一个有价值染色体内的一个特定基因是杂合的，那么这两种等位基因之间的比在整倍体胎儿中将为1:1，而在具有三倍这种染色体的胎儿中将为2:1或1:2。因此，这个方法必须满足的一个临界条件是必须仔细选择信息性SNPs以便它们不仅具有胎儿性，还对有价值染色体具有性。胎盘性4（PLAC4）mRNA是在胎盘中从21染色体而来的而且已被为母体循环中胎儿的一个特定标志物。不幸的是，因为并不是所有胎儿PLAC4都是杂合的，所以PLAC4RNA-SNP等位基因比显示对检测DS的性是90%而性是96.5%。
RNA-SNP方法要求母体血清中胎儿mRNA量足以确保等位基因比的可靠测量。近期，开发了一种基于数字PCR的“数字RNA-SNP”方法来满足这一要求，使精确计数每个等位基因的数量成为可能。测量PLAC4RNA浓度和检测RNA-SNPs比的整合增加了诊断性和性。
最近，一项新技术，母体血液胎儿DNA鸟枪法测序，也可能用于检测异倍体，包括DS、18三体综合征和13三体综合征。简单地说，Fan等人直接测定无细胞DNA的序列和获得序列标签，再映像到来源染色体来实现DNA数字定量。相似地，Chiu等人运用了大规模并行母体血浆DNA连接测序和计算染色体序列读数的基因组表达来检测13、18和21三体综合征。目前用DNA测序来检测异倍体是很昂贵的，而且这两个研究都以非常有限数量的样本为基础（两个研究都是n总=15），在性别和孕龄上有些偏差。大规模并行测序使用的进一步改进肯定会为诊断妊娠相关的疾病以及其他领域带来好处，比如发展生物学。
母体筛查试验或DS诊断方法的进步都会在很多方面给社会带来好处。因为新技术是为了胎儿DNA用于非侵入性产前诊断而出现的，所以在它们被引入临床实践之前用大量样本来证明它们的预测能力和性很重要。因此显然便宜和快速的多参数DS筛查试验会继续被使用一段时间，尤其是如果其他生物标志物的发现改进了目前筛查的预测能力的话。
结论
以MS和生物信息学数据库为基础的蛋白质组学研究为发现生物标志物提供了一个强大的平台，而且有更大的希望新蛋白质生物标志物鉴别将彻底很多疾病的诊断学。现在，候选生物标志物的确认是生物标志物相关蛋白质组学领域的主要障碍，这个趋势在本文所呈现的研究中显而易见。其中缓解这个问题的一个方法是用高度严格的标准来鉴别候选物。另外，确认候选列表的既定标志物存在于定量研究中以及定量研究中既定标志物的上/下调节是明智的。
为了通过蛋白质组学实验达到预期结果要注意一些其他，特别是在处理复杂样本时。首先，必须仔细采集和处理生物样本使人为误差和技术可变性最小化。第二，必须使初步分馏方最优化以获得更深层的蛋白质组学覆盖范围。第三，必须调整蛋白质鉴别程度和错误识别率之间的平衡（例如，通过运用高几率蛋白质或需要每个蛋白质的两个或以上独特肽类被鉴定）以便更少无关紧要的“打击”被报道。最后，由于生物样本之间的固有可变性，处理复制品来确认差异表达蛋白列表。当前蛋白质组学方法的一个局限是通过蛋白质组学方法发现的候选标志物在各研究或实验室之间是不可再生的。这个再生性问题主要是针对通过“发现阶段”剖面图或使用半定量平台鉴定的候选物提出的。
寄予很多希望用蛋白质组学方法发现检测DS预测能力提高的其他生物标志物。这类新标志物会改善当前的多参数筛查或用一种非侵入性方法替代当前的诊断方法。另外，新发现的生物标志物很可能与生物化学途径相关，可以引起进一步了解与DS有关的机制的前瞻研究。从生物流体得出的结果，比如AF、CVF、尿液和血浆，也会扩展我们对于其他异倍体和妊娠相关情况的知识，而且未来我们可能把相似范例用于发展这些病变的诊断方法。
备注：本文作者为Chan-KyungJ.Cho,EleftheriosP.Diamandis