SELDI質(zhì)譜技術(shù)在乳腺癌早期診斷中的應(yīng)用研究.pdf

1、研究背景與目的： 乳腺癌是女性最常見的惡性腫瘤之一，1995-2004全球女性乳腺癌的發(fā)病率位于第一位，死亡率僅次于肺癌位于第二位[1]。中國腫瘤登記處2004年中國女性腫瘤發(fā)病率第一位為乳腺癌，成為女性發(fā)病率最高的惡性腫瘤，并且據(jù)中國腫瘤登記處統(tǒng)計(jì)，乳腺癌的死亡率排在中國城市女性腫瘤死亡率的第四位[2]。目前乳腺癌治療的10年以上生存率尚無明顯改善，主要原因是大部分患者發(fā)現(xiàn)時(shí)已到中晚期。乳腺癌的自然病程以臨床前期最長(zhǎng)，約占疾病

2、全程的2/3，早期癌中多數(shù)尚未出現(xiàn)明顯包塊或腫塊較小，待乳房出現(xiàn)明顯腫塊時(shí)，半數(shù)以上已有淋巴或血行轉(zhuǎn)移。因此，探索靈敏的乳腺癌早期診斷方法，對(duì)乳腺癌的治療、改善預(yù)后和生存質(zhì)量的提高均有重要的意義。 傳統(tǒng)的乳腺檢查方法有：X線乳房攝片、B型超聲檢查、紅外線乳房攝像、選擇性乳腺導(dǎo)管造影、針吸細(xì)胞學(xué)檢查等，這些方法對(duì)于具有明顯包塊的患者診斷準(zhǔn)確率約為57％～85％[3]，但對(duì)于腫瘤直徑小于0.5cm，特別是臨床未捫及明顯腫塊的早期乳腺

3、癌患者，目前傳統(tǒng)檢查方法的特異度及陽性率不高，準(zhǔn)確率大為降低。 因此，尋找一種高度敏感、特異的早期診斷乳腺癌的方法成為目前臨床的迫切需要。差異蛋白質(zhì)組學(xué)的發(fā)展為腫瘤的研究提供了新的研究方式。腫瘤細(xì)胞在病理發(fā)展過程中，必然會(huì)產(chǎn)生和正常組織細(xì)胞不一樣的蛋白質(zhì)，如果能將這種蛋白質(zhì)組的差別正確地進(jìn)行分析，勢(shì)必能夠?qū)ふ业揭环N新的診斷腫瘤的方法。表面增強(qiáng)激光解析電離飛行時(shí)間質(zhì)譜(surface enhanced laser desorpti

4、on/ionization- time of flight-mass spectrometry，SELDI-TDF-MS)技術(shù)是近年發(fā)展起來的一種蛋白組學(xué)研究方法。以這一技術(shù)為基礎(chǔ)開發(fā)的蛋白質(zhì)芯片可以非特異性或特異性地結(jié)合被測(cè)樣本中的各種蛋白質(zhì)，當(dāng)在質(zhì)譜儀中受激光轟擊時(shí)，各種結(jié)合的蛋白質(zhì)會(huì)被激發(fā)而形成氣化離子，由于不同質(zhì)荷比的離子在電場(chǎng)中飛行時(shí)間長(zhǎng)短不一，因此通過接收裝置及數(shù)模轉(zhuǎn)換可將不同質(zhì)荷比的蛋白質(zhì)及其量的多寡直觀地用位置、強(qiáng)弱不同

5、的峰表現(xiàn)出來，進(jìn)而形成圖譜來分析。利用這種技術(shù)可對(duì)血清、尿液、細(xì)胞裂解液等生物樣品直接進(jìn)行檢測(cè)，且具有高靈敏度及高通量性的特點(diǎn)，能基本反映被檢樣本中蛋白質(zhì)的全貌，進(jìn)而可以發(fā)現(xiàn)蛋白質(zhì)的變化，為早期診斷、預(yù)后估計(jì)、復(fù)發(fā)或轉(zhuǎn)移的監(jiān)測(cè)提供了可能。本研究旨在利用Ciphergen公司的蛋白質(zhì)芯片飛行時(shí)間質(zhì)譜儀系統(tǒng)，選擇銅離子蛋白芯片，對(duì)乳腺癌和乳腺良性病患者及正常人血清差異表達(dá)蛋白進(jìn)行分析，探討建立可用于乳腺癌早期診斷的分類模型。 方法：

6、 采用美國Ciphergen公司的固化金屬螯合(immobilized metal affinity capture，IMAC30-Cu2+)蛋白質(zhì)芯片和表面增強(qiáng)激光解析電離飛行時(shí)間質(zhì)譜儀，檢測(cè)46例乳腺癌、40例乳腺良性病患者及40例正常人血清進(jìn)而獲得血清蛋白質(zhì)譜圖，將獲得的蛋白質(zhì)譜圖用Ciphergen公司的Biomarker Wizard和Biomarker Pattern軟件分析，通過交叉驗(yàn)證建立起乳腺癌早期診斷的分類樹

7、模型，并另將含有10例正常人、10例乳腺癌、10例乳腺良性病的驗(yàn)證組共30例對(duì)此模型進(jìn)行盲法驗(yàn)證。 結(jié)果： 對(duì)46例乳腺癌患者、40例乳腺良性病患者及40例正常人血清蛋白進(jìn)行分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)共有22個(gè)蛋白表達(dá)量存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P＜0.05)，且此22個(gè)差異蛋白在乳腺癌患者血清中含量均低于正常人；通過Biomarker Pattern軟件進(jìn)行分析組合，以其中10個(gè)蛋白(質(zhì)荷比分別為M3162.32、M3960.93、M421

8、3.3、M4526.43、M15908.15、M5386.11、M11383.4、M11735.4、M13892.1、M6007.7)組成了最佳分類樹模型，分組準(zhǔn)確率達(dá)到98.41％(124/126)，靈敏度及特異度為100％(46/46)和97.5％(78/80)。將包括乳腺癌10例、乳腺良性病10例、正常人10例的驗(yàn)證組對(duì)此模型進(jìn)行盲法驗(yàn)證，結(jié)果該模型診斷乳腺癌的準(zhǔn)確率、靈敏度及特異度分別是83.33％(25/30)、80％(8/1

9、0)、85％(17/20)。 結(jié)論： 乳腺癌患者與正常人血清中有22個(gè)蛋白含量差異顯著。且乳腺癌患者差異蛋白含量較正常人明顯偏低，提示它們?cè)谀[瘤發(fā)生、發(fā)展過程中受到了抑制，或者是由于這些蛋白質(zhì)含量的降低直接或間接導(dǎo)致了癌癥的發(fā)生。 運(yùn)用SELDI技術(shù)，采用差異蛋白質(zhì)組學(xué)的方法建立起乳腺癌的早期診斷模型。此方法較之以往早期診斷乳腺癌的技術(shù)，敏感性大大提高，若行進(jìn)一步驗(yàn)證及臨床實(shí)驗(yàn)，有望成為早期診斷乳腺癌的新的技術(shù)手