蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)在結(jié)直腸癌、食管癌篩查、診斷中的應(yīng)用.pdf

1、研究背景與目的:
　　 惡性腫瘤對(duì)人類健康的危害毋庸置疑。在我國，隨著人口老齡化趨勢(shì)的加重，惡性腫瘤的發(fā)病率總體呈上升趨勢(shì)，其中列前幾位的分別為：胃癌、食管癌、肝癌、肺癌、子宮癌、結(jié)直腸癌及乳腺癌等。由于人民生活水平的提高、生活方式的改變、社會(huì)壓力帶來的心理變化，結(jié)直腸癌的發(fā)病率逐年增加；我國是食管癌的高發(fā)區(qū)，死亡率在惡性腫瘤中位居前列。同時(shí)，由于我國人口多、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平不均衡導(dǎo)致健康教育不均衡，因此，惡性腫瘤的二級(jí)預(yù)防，即早發(fā)

2、現(xiàn)、早診斷、早治療仍是惡性腫瘤診治的努力方向。目前常用的食道及結(jié)直腸癌的診斷方法主要有：1、影像學(xué)檢查，如X線胃腸道鋇餐造影、CT、MRI、EUS(食管內(nèi)窺鏡超聲檢查)、TRUS(經(jīng)直腸超聲檢查)等；2、內(nèi)鏡檢查，如纖維胃鏡、纖維腸鏡等；3、血清學(xué)檢查，各種腫瘤標(biāo)志物的檢測(cè)；4、其他檢查，如基因?qū)W檢查。以上各種方法均不同程度地存在病人依從性差、檢測(cè)靈敏度和特異度不高等問題。本研究應(yīng)用表面增強(qiáng)激光解析/離子化飛行時(shí)間質(zhì)譜儀(surface

3、-enhanced laserdesorption/ionization-time of flight-mass spectrometry,SELDI-TOF-MS)及同位素標(biāo)記相對(duì)和絕對(duì)定量(isobaric tags for relative and absolute quantification，iTRAQ)蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)，建立結(jié)直腸癌診斷和篩查、食管癌診斷的分類樹模型，找到更可靠、更直接的腫瘤標(biāo)志蛋白，探索更為便捷有效的結(jié)直腸癌

4、及食管癌的篩查、診斷方法。
　　 方法:
　　 1、研究對(duì)象
　　 1.1血清樣本
　　 建模組：結(jié)直腸癌35例，結(jié)直腸腺14例，結(jié)直腸炎性疾病12例，食管癌26例以及正常人44例。
　　 測(cè)試組：結(jié)直腸癌30例，結(jié)直腸腺瘤10例，結(jié)直腸炎性疾病10例，食管癌10例以及正常人30例。
　　 1.2組織樣本結(jié)直腸癌組織及相應(yīng)正常結(jié)直腸粘膜組織4例，食管癌組織及相應(yīng)正常食管上皮組織4例。

5、>　　 2、建立分類樹模型應(yīng)用SELDI-TOF-MS技術(shù)結(jié)合銅離子蛋白芯片獲得35例結(jié)直腸癌、14例結(jié)直腸腺瘤、12例結(jié)直腸炎性疾病、26例食管癌和44例正常人的血清蛋白質(zhì)譜圖。分別應(yīng)用Biomarker Wizard及Biomarker Pattern軟件分析35例結(jié)直腸癌與44例正常人血清樣本，得到結(jié)直腸癌診斷分類樹模型；分析14例結(jié)直腸腺瘤、12例結(jié)直腸炎性疾病(結(jié)直腸炎性病)及44例正常人血清樣本得到結(jié)直腸癌篩查分類樹模型；

6、分析26例食管癌、44例正常人血清樣本得到食管癌診斷分類樹模型。
　　 3、雙盲驗(yàn)證分類樹模型隨機(jī)抽取正常人和結(jié)直腸癌患者各30例盲法驗(yàn)證結(jié)直腸癌診斷分類樹模型；正常人30例、結(jié)直腸腺瘤10例及結(jié)直腸炎性疾病10例盲法驗(yàn)證結(jié)直腸癌篩查分類樹模型；正常人30例、食管癌10例盲法驗(yàn)證食管癌診斷分類樹模型。
　　 4、組織差異蛋白的挖掘應(yīng)用iTRAQ結(jié)合其他蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)比較結(jié)直腸癌腫瘤及正常組織、食管癌腫瘤及正常組織得到組織

7、差異蛋白。
　　 5、組織差異蛋白及血清差異蛋白的比較比較組織差異蛋白及相應(yīng)的血清差異蛋白，挖掘其可能存在的關(guān)聯(lián)。
　　 結(jié)果:
　　 1、建立并盲法驗(yàn)證結(jié)直腸癌診斷、篩查分類樹模型，比較腫瘤組織差異蛋白質(zhì)并分析其與相應(yīng)血清差異蛋白質(zhì)的相關(guān)性
　　 通過對(duì)結(jié)直腸癌35例、正常人44例血清樣本的檢測(cè)分析，建立了結(jié)直腸癌診斷模型。該模型在測(cè)試模式下，診斷準(zhǔn)確率為87.34％，靈敏度、特異度和陽性預(yù)測(cè)值分別是9

8、0.91％、82.86％及87.88％，雙盲驗(yàn)證其診斷總準(zhǔn)確率為80％，靈敏度為83.33％，特異度為76.67％，陽性預(yù)測(cè)值為78.13％，Kappa值0.5775。通過對(duì)結(jié)直腸腺瘤14例、結(jié)直腸炎性疾病12例及正常人44例血清標(biāo)本的檢測(cè)分析，建立了結(jié)直腸腺瘤篩查分類樹模型。在測(cè)試模式下，該模型的診斷準(zhǔn)確率91.43％，靈敏度71.43％，總特異度96.43％，陽性預(yù)測(cè)值92.86％，雙盲驗(yàn)證其總準(zhǔn)確率為84.62％，靈敏度為60％，

9、特異度為100％。Kappa值0.7059。
　　 比較4例結(jié)直腸癌組織與相應(yīng)正常結(jié)直腸粘膜組織，共發(fā)現(xiàn)802個(gè)差異蛋白質(zhì)，其中有87個(gè)蛋白的表達(dá)差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)。
　　 上述87個(gè)組織差異表達(dá)蛋白質(zhì)與血清中發(fā)現(xiàn)的結(jié)直腸癌與正常人的差異蛋白質(zhì)無明顯相關(guān)性。
　　 2、建立食管癌診斷分類樹模型，比較腫瘤組織與正常組織差異蛋白質(zhì)并分析其與相應(yīng)血清差異蛋白質(zhì)的相關(guān)性
　　 通過對(duì)26例食管癌及4

10、4例正常人血清樣本檢測(cè)分析，建立了食管癌診斷模型。在測(cè)試模式下對(duì)上述人群進(jìn)行分組，準(zhǔn)確率為75.71％，靈敏度及特異度分別為92.31％、65.91％，陽性預(yù)測(cè)值61.53％，雙盲驗(yàn)證其總準(zhǔn)確率為72.5％，靈敏度為70％，特異度為73.33％，陽性預(yù)測(cè)值為46.67％。Kappa值0.3476。
　　 比較4例食管癌組織與相應(yīng)正常食管上皮，共發(fā)現(xiàn)802個(gè)蛋白質(zhì)，其中有49個(gè)蛋白的表達(dá)差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)。
　

11、　 上述49個(gè)組織差異表達(dá)蛋白質(zhì)與血清中發(fā)現(xiàn)的食管癌與正常人的差異蛋白質(zhì)無明顯相關(guān)性。
　　 結(jié)論:
　　 結(jié)直腸癌與食管癌在發(fā)生發(fā)展過程中產(chǎn)生多種特異性蛋白，應(yīng)用蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)可檢測(cè)到這些特異性蛋白，它們有可能成為新的更為有效的腫瘤標(biāo)志物。同時(shí)，這些特異的蛋白質(zhì)對(duì)揭示結(jié)直腸癌及食管癌的發(fā)生機(jī)制也將起到重要的作用。蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)在挖掘潛在腫瘤標(biāo)志物方面有廣闊而光明的應(yīng)用前景，對(duì)惡性腫瘤的篩查和診斷有重要的應(yīng)用價(jià)值，對(duì)惡