应用蛋白指纹图谱技术筛选结直肠癌及肝转移特异性相关蛋白的初步研究

摘要

目的：探讨结直肠癌及肝转移血清蛋白质指纹图谱的变化，分析结直肠癌、结直肠癌肝转移和健康对照组的血清蛋白分子含量。从中筛选出结直肠癌及肝转移患者中特异性的相关蛋白，从而寻找结直肠癌及肝转移特异性生物标记物，企以建立结直肠癌及肝转移的诊断模型，寻找早期诊断结直肠癌及肝转移的方法。
　　 方法：2008年6月～2009年2月收集82例血清标本，其中健康对照者30例，结直肠癌患者52例，结直肠癌肝转移患者24例。结直肠癌及肝转移组均经过影像学和/或病理确诊。用CM10蛋白芯片和表面增强激光解析电离飞行时间质谱(SELDI-TOFMS)技术检测血清中的蛋白质相对含量，PBSⅡC型蛋白质芯片阅读仪读取检测的对CM10芯片信息，所得到的蛋白质以波谱的形式表示。分3组进行差异性蛋白分析比较：①结直肠癌组和健康对照组。②结直肠癌肝转移组和结直肠癌DuksA、B、C期。③结直肠癌肝转移组和健康对照组。采用Biomarker Wizard软件对每个组合内的相同质荷比不同蛋白含量进行分析比较，找到组合内蛋白含量有显著差异的质荷比(M/Z)。并用组合内含量有显著差异(P＜0.05)的蛋白质建立数据库，导入Biomarker Pattern统计分析软件进行分析，选择相应条件，对其进行分组统计，从而得到能够正确分组的特异性蛋白标记物并利用特异蛋白标记物构建结直肠癌及肝转移的诊断模型。随机另选33例结直肠癌患者和34例健康人血清盲法验证结直肠癌早期诊断模型。通过对比分析结直肠癌肝转移组与健康对照组、结直肠癌肝转移组与结直肠癌DuksA、B、C期共同的差异蛋白质的质荷比(相对分子质量)从SWISS-PROT蛋白数据库中筛选相关的候选蛋白。
　　 结果：
　　 1)结直肠癌组与健康对照组：血清蛋白质在质荷比(M/N)2106.59～47811.15间有22个蛋白质M/Z有明显差异(P＜0.05)。其中13个M/Z峰在结直肠癌组中高表达，9个M/Z的峰在健康对照组中高表达；经分析发现利用M/Z3223.43、7971.57、11493.00三个质谱峰建立的诊断模型，可以较好的将结直肠癌患者和健康人区分开。该模型训练集区分结直肠癌患者和健康人的准确率为85.37％，灵敏度为80.76％，特异度为93.33％。该模型学习集区分结直肠癌患者和健康人的准确率为91.46％，灵敏度为88.46％，特异度为96.66％。经盲法测定灵敏度和特异性分别为72.73％(24/33)、91.18％(31/34)。
　　 2)结直肠癌肝转移组与结直肠癌DuksA、B、C期：血清蛋白质在质荷比(M/N)2106.59～47811.15间有34个蛋白质M/Z有明显差异(P＜0.05)。其中16个M/Z峰在结直肠癌肝转移组中高表达，18个M/Z的峰在结直肠癌DuksA、B、C期患者中高表达；经分析发现利用M/Z3223.43、3511.88、8894.49三个质谱峰建立的诊断模型，可以较好的将结直肠癌肝转移患者和结直肠癌DuksA、B、C期患者区分开。该模型训练集区分结直肠癌肝转移患者和结直肠癌DuksA、B、C期患者的准确率为82.69％，灵敏度为79.17％，特异度为85.71％。该模型学习集区分结直肠癌肝转移患者和结直肠癌DuksA、B、C期患者的准确率为94.23％，灵敏度为95.83％，特异度为92.86％。
　　 3)结直肠癌肝转移组与健康对照组：血清蛋白质在质荷比(M/Z)2106.59～47811.15间有40个蛋白质M/Z有明显差异(P＜0.05)。其中24个M/Z峰在结直肠癌肝转移组中高表达，16个M/Z的峰在健康对照组中高表达；经分析发现利用M/Z11492.90和4532.84两个质谱峰建立的诊断模型，可以较好的将结直肠癌患者和健康人区分开。该模型训练集区分结直肠癌肝转移患者和健康人的准确率为94.44％，灵敏度为95.83％，特异度为93.33％。该模型学习集区分结直肠癌肝转移患者和健康人的准确率为98.15％，灵敏度为100％，特异度为96.67％。
　　 4)结直肠癌肝转移候选蛋白的初步鉴定与分析：经结直肠癌肝转移组、结直肠癌组和健康对照组指纹图谱的对比分析所得的差异蛋白数据用Aldenta软件进行检索并结合文献综合分析，初步得出CathepsinB、Proepiregulin等蛋白可能为结直肠癌肝转移肿瘤标志物。
　　 结论：结直肠癌、结直肠癌肝转移患者及健康人比较，血清中有差异蛋白。通过蛋白芯片发现的特异性相关蛋白和建立的诊断模型，有望对结直肠癌及肝转移进行筛查。本实验方法筛选出的肿瘤标志物可能对结直肠癌及肝转移早期诊断和预后的评估有重要临床意义。SELDI-TOFMS技术有望成为临床早期诊断结直肠癌及肝转移快速、高效和灵敏的检测手段。

目录

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论文说明:英汉缩略对照表

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前言

材料和方法

结果

讨论

结论

参考文献

附录

综述:SELDI-TOFMS技术在结直肠癌及肝转移临床诊断中的应用及发展前景