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蛋白组学在卵巢肿瘤诊断中的应用

发布时间:2015-08-20 15:17 来源:原创 编辑:西宁玛丽亚妇科医院
导读:卵巢恶性肿瘤是女性生殖系统三大恶性肿瘤之一,由于临床症状隐匿,缺乏有效的早期诊断方法,超过80%的患者就诊时已为晚期,死亡率居妇科恶性肿瘤之首。肿瘤标志物CA 125特异性不强,存在假阳性,不能单独用于卵巢癌筛查。高通量的蛋白组学技术和生物……

卵巢恶性肿瘤是女性生殖系统三大恶性肿瘤之一,由于临床症状隐匿,缺乏有效的早期诊断方法,超过80%的患者就诊时已为晚期,死亡率居妇科恶性肿瘤之首。肿瘤标志物CA 125特异性不强,存在假阳性,不能单用于卵巢癌筛查。高通量的蛋白组学技术和生物信息工具为卵巢癌生物标志物的大规模快速筛查提供了有力武器。

蛋白质组与蛋白组学

蛋白质组?proteome 这一术语是由Wilkins于1994年首先提出的,它是指任一物种的基因组编码的全套蛋白质。理论上,一个物种只有一套基因组,但机体却有许多细胞群,在执行某一功能时,并非需要全套基因组表达或不同细胞群表达同一蛋白质组。DNA变异、mRNA 剪接、转录后修饰及基因表达的功能性调节等因素均可导致蛋白质组表达的动态变化。蛋白组学?proteomics 是基于蛋白质组的研究,通过相应的蛋白质分析技术,研究机体在特定状态下所有蛋白质的表达形式。

蛋白组学的研究包括以下三个方面:

(1)蛋白质的大规模鉴定和转录后修饰的微特征研究;

(2)差异显示蛋白组学,比较疾病与正常状态蛋白质表达的差异,为疾病诊断寻找生物学标志;
(3)蛋白质-蛋白质间相互作用的研究。

筛选肿瘤标志物

治疗肿瘤的关键在于早期诊断,寻找有诊断价值的特异性肿瘤标志物是蛋白组学研究的重点之一。为明确血浆蛋白质谱系变化能否作为卵巢癌的早期检测指标,Rai等收集了43例手术前浆液性卵巢癌患者(Ⅰ期11例,Ⅱ期3例,Ⅲ期29例)和38例非癌对照者的血浆标本,对这些标本蛋白质表达谱的生物信息进行了分析,确立了3种生物学标志物,并将其与CA 125进行比较。

结果显示,虽然单一生物学标志物对卵巢癌的预测敏感性均不及CA 125,但三者与CA 125联合应用时,特异性达94%,同时敏感性也高达94%,显著优于单用CA 125,提示蛋白组学可以有效地选择卵巢癌生物学标志物。

Petricoin等对50例卵巢癌患者和50例健康对照者的血清进行研究,得到了一组包含有5个差异表达的蛋白质且能正确识别癌与非癌的蛋白质表达谱。再对116例未知血清(其中50例卵巢癌患者)进行验证,发现50例卵巢癌患者(包括18例Ⅰ期患者)的血清全部得到正确鉴定,另外66例中有63例排除了卵巢癌。其敏感性为100%,特异性为95%,阳性预测值为94%,而同样的血清标本用CA 125检测的阳性预测值仅为35%。

Kozak等对109例卵巢癌、19例卵巢良性肿瘤和56例健康对照者血清进行分析,筛选出3组蛋白质标志物群,并利用未知血清进行验证。结果显示,三者联合应用时,22例卵巢癌患者中有21例得到正确诊断,6例低度恶性潜能肿瘤均被正确诊断,6例良性肿瘤中有5例排除了卵巢癌。

Mok应用微阵列技术鉴定Prostasin(前列腺分泌的一种丝氨酸蛋白水解酶)在卵巢癌细胞中的表达,通过定性定量分析发现,Prostasin在卵巢癌细胞及间质中的表达显著高于正常卵巢上皮细胞,卵巢癌患者血清Prostasin水平显著高于对照组,且卵巢癌患者术后Prostasin水平显著降低。进一步研究发现,Prostasin与CA 125联合应用时,对非黏液性卵巢上皮癌的诊断特异性为94%,敏感性为92%。研究者认为,Prostasin由卵巢癌细胞合成并释放到血液,是一种新的卵巢癌标志物。

蛋白组学除了能检测癌细胞分泌的蛋白质外,还能用于研究非肿瘤来源的标志物。Ye等筛选出一分子量约为11.7 Kd的血浆蛋白标志物,经鉴定为结合珠蛋白α?Hpα ,RT-PCR及western blot方法均未检测到卵巢癌细胞中Hpα的表达,推测卵巢癌患者血清中Hpα的增多与特异性裂解酶或蛋白间相互作用使Hp裂解有关。虽然Hpα并非卵巢癌细胞所分泌,但可作为卵巢癌的诊断标志物,单应用时敏感性为64%,特异性为90%;与CA 125联合应用对卵巢癌诊断敏感性达91%,特异性达95%。

上述研究提示,蛋白组学在卵巢癌的筛查和早期诊断上具有广泛的临床应用前景。

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