肿瘤蛋白指纹技术在消化道肿瘤诊断中的作用研究进展

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1、肿瘤蛋白指纹技术在消化道肿瘤诊断中的作用研究进展【关键词】消化道肿瘤;肿瘤蛋白组学;血清肿瘤标志物;指纹蛋白技术　　我国居民每死亡5人中，即有1人死于癌症。近年来，随着环境的变化，人们生活方式的改变和生活压力的增加，我国癌症的发病年龄提前了15～20年，35～55岁发病群体比率趋于上升［1］。不仅影响了人们的生活质量而且大大减小了人均寿命值。所以癌症的早期诊断无疑在治疗与预后上有着不可替代的重要性，而许多恶性肿瘤直至晚期甚至已经出现严重并发症才得以诊断，特别是消化道恶性肿瘤起病隐匿，症状和良性疾病相似，所以容易被患者和医生忽略。消化道恶性肿瘤在所

2、有恶性肿瘤的发病和死亡中占据前列。因此做好消化道恶性肿瘤的防治工作在一个地区的癌症控制规划中占有很重要的地位。　　1血清标记物在消化道肿瘤诊断发展　　血清肿瘤标志物的寻找存在许多的困难。几乎全部的肿瘤特征蛋白质浓度都很低，其次蛋白浓度是动态变化的，应激状态、疾病或治疗后就可能会发生显著的变化，在传统的检测方法中，双向凝胶电泳技术是一项检测血清中蛋白标记物浓度的成熟方法。通常双向凝胶电泳技术与质谱分析技术配对使用来鉴别蛋白质，为了保证分析和临床应用的可靠性，筛选生物标记物的分析工作往往需要比较大量的样本，所以该方法费力又费标本，不适合大规模普查及临

3、床检测。双向凝胶电泳技术对于低分子量蛋白质和低浓度蛋白质的检测依然存在一定的盲区［2］。所以这一技术对于筛选特异的低丰度或低分子量的生物标记物存在许多的困难。表面加强激光解析电离飞行时间质谱技术(surface-enhancedlaserdesorption／inionation-timeofflight-massspectra,SELDI-TOF—MS)的出现弥补了上述技术的许多不足和问题［2］。　　2肿瘤蛋白指纹诊断的原理　　蛋白质是基因功能的执行者，疾病相关基因组（包括癌基因等）的活化就会表达特异的蛋白质，随着蛋白质组学的兴起，业已证明蛋白

4、指纹图谱分析是有效的早期诊断恶性肿瘤的具有划时代的诊断新模式。新的检验技术体现了质的飞跃！蛋白指纹图谱技术不同于只能单一指标分析的传统肿瘤标志物，通过对蛋白质动态、全景的分析，将病人疾病早期最微小基因表达产物（蛋白质或多肽）系统地分析，获得待检标本中各种蛋白的含量和蛋白质分子量等信息，绘制成蛋白指纹图谱（EPG），通过计算机软件与正常人、亚健康状态人群、良性疾病和癌症病人的指纹图谱库对照，比较分析差异，就能快速、敏感和特异地发现和捕获新的与疾病相关的蛋白。　　2．1SELDI的工作原理　　　　　蛋白指纹图谱技术是由蛋白质芯片及分析仪器SELDI—

5、TOF—MS(表面加强激光解析电离飞行时间质谱)两部分组成，SELDI是以色谱原理设计的蛋白芯片，在飞行质谱的检测系统中，蛋白芯片根据色谱原理，表面经化学(阳离子、阴离子、疏水、亲水和金属离子整合等)或生物化学(抗体、受体、DNA等)处理，芯片特异性地和血清中测定蛋白结合，再通过选择性清洗，获得高分辨率的保留蛋白谱(第1次分离)。当加入能量吸收分子(EAM)后，芯片上保留的蛋白形成晶体。在特异的激光照射后，晶体发生解离作用，带电分子在通过电场时加速，记录仪记录飞行时间的长短，质量越轻，相对所带的电荷越多(质荷比m／z越小)，飞行时间越短。信号由高

6、速的模拟数字转化器传化并记录，被测定的蛋白质以一系列峰的形式呈现，这些特异的峰可看成此类疾病的指纹［3］。单个蛋白在谱图上的位置取决于飞行时间。SELDI携有特有的软件，能快速处理、分析大量的信息。SELD1分析的蛋白峰的质谱图的横轴表示蛋白类型，纵轴代表蛋白质的强度和丰度。进行定量测定。可以将患者血清中蛋白质成分的变化记录下来，绘制成蛋白指纹质谱图，并显示样品中各种蛋白的分子量、含量等信息。从而鉴别癌症患者和非癌症患者的血清蛋白质组图谱。这样就能最终发现和捕获新的特异性相关蛋白及其特征，整个测定只需几十分钟即可完成。　　2.2SELDI的优点　

7、　（1)待测样本广，不需要特殊处理，可以直接点样检测，如血清、尿、组织液等；(2)检测样本用量小且范围广(0．5~400“L)、敏感性高(<1fmole)；(3)小型实验或高通量检测可自由选择，一次可测8、16、96或192个样品，可满足临床检测、普查或大样本筛查之需要；(4)可检测蛋白质分子质量范围大(0~500ku)；(5)应用范围广，如肿瘤的早期诊断、疗效监测、复发早期预警及患者预后评估，发病机制的探讨，药物毒理学研究和毒物检测、蛋白质纯化及功能鉴定，抗原、抗体、受体、配体、底物等检测，DNA、RNA及蛋白质调控研究，蛋白质甲基化、磷

8、酸化、糖基化研究等；(6)检测快速，可重复性较好；(7)检测敏感而而且特异性较高，对常见肿瘤的诊断达80~90％以上，目前其他方法无法比