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目的:应用蛋白质指纹图谱技术(surface-enhanced laser desorption/ionizat ion time-of-flight mass spectrometry,SELDI-TOF-MS)对比分析大肠癌肝转移患者、大肠癌患者与健康对照者的血清蛋白质分子含量,从中筛选出大肠癌肝转移患者血清特异性相关蛋白,从而寻找大肠癌肝转移的特异性生物标志,并利用计算机软件构建大肠癌肝转移的诊断模型,对于大肠癌肝转移的诊断及预后的评估有重要临床意义。方法:128例血清标本,其中健康对照者48例,大肠癌患者44例,大肠癌肝转移患者36例。大肠癌患者中包括直肠癌患者有28例,结肠癌患者16例。均经过术后组织病理诊断。大肠癌肝转移组有36例,均经过影像学检查或病理确诊。各组病例中均无影响血清中蛋白质含量的其它相关性疾病。采用美国Ciphergen公司的IMAC3(Immobilized Metal Affinity Capture,金属亲和表面)芯片和表面增强激光电离及解析飞行时间质谱仪检测48例健康对照者,44例大肠癌患者及36例大肠癌肝转移患者血清中的蛋白质相对含量。设定所有血清样本检测的蛋白质分子量区间在1,500~20,000 Da。利用PBSⅡ型蛋白质芯片阅读仪对IMAC 3芯片进行检测,所得到的蛋白质以波谱的形式表示。用飞行质谱仪对大肠癌患者、大肠癌肝转移患者、健康对照者等三组血清进行质谱检测,再分5组进行差异性蛋白分析比较:①大肠癌组、大肠癌肝转移组。②健康对照组、大肠癌组。③健康对照组、大肠癌组、大肠癌肝转移组。④大肠癌Dukes B期组、大肠癌肝转移组。⑤大肠癌Dukes C期组、大肠癌肝转移组。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。将组合内含量有显著差异(P<0.05)的蛋白质建立数据库,并导入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志物并利用特异蛋白标志物构建大肠癌肝转移的诊断模型。另外再收集大肠癌肝转移患者27例,均经过影像学检查确诊,未经放化疗及其他治疗手段干预。用Biomarker Pattern软件对大肠癌与大肠癌肝转移组已建立的决策树状诊断模型中的验证模式对这27例大肠癌肝转移患者进行验证检测。其结果与血清CEA检测结果比较。CEA检测按照癌胚抗原(CEA)酶联免疫检测试剂盒说明书进行操作,参考值为5.0ng/ml。检测同一批血清标本中的CEA水平,与构建的诊断模型在大肠癌肝转移诊断中作比较。结果:①大肠癌组、大肠癌肝转移组:血清蛋白质在质荷比为M2685至M11813间有差异的蛋白质峰为25个,有9种蛋白含量差异有统计学显著性(P<0.05),有5种蛋白在大肠癌肝转移组明显高表达,其余4种蛋白低表达。对此构建了以相对分子量为M5909、M5341、M2685、M2871、M3928、M6635、M8933蛋白质组成的诊断模型。其中44例大肠癌患者中有38例患者被正确分组,36例大肠癌肝转移患者被正确识别,准确率为92.5%(74/80),用本诊断模型诊断得出灵敏度和特异度分别为100%(36/36),86.36%(38/44)。②健康对照组、大肠癌组:检测到18种蛋白含量差异有统计学显著性(P<0.05)。选择其中3个质荷比作为生物标志物构建出最佳的大肠癌肝脏转移诊断模型。其准确率为97.83%(90/92),灵敏度为95.45%(42/44),特异度100%(48/48)。③健康对照组、大肠癌组、大肠癌肝转移组:血清经蛋白芯片检测分析对比共检测出29个质荷比在三组蛋白含量中有差别,其中22个质荷比的蛋白含量差异有统计学显著性(P<0.05),根据软件分析选择其中12个质荷比作为生物标志物构建出最佳的大肠癌肝脏转移诊断模型。其准确率为96.9%(124/128),灵敏度为91.67%(33/36),特异度98.91%(91/92)。④大肠癌Dukes B期组、大肠癌肝转移组:检测到11个质荷比的蛋白含量差异有统计学显著性(P<0.05)。选择11个质荷比作为生物标志物构建出最佳的大肠癌肝脏转移诊断模型。其准确率为90.32%(56/62),灵敏度为88.89%(32/36),特异性92.31%(24/26)。⑤大肠癌Dukes C期组、大肠癌肝转移组:检测到11个质荷比的蛋白含量差异有统计学显著性(P<0.05)。选择其中3个质荷比作为生物标志物构建出最佳的大肠癌肝脏转移诊断模型。其准确率为100%(48/48),灵敏度为100%(36/36),特异度100%(12/12)。⑥应用CEA血清检测作为对照比较,本实验方法诊断大肠癌肝转移的灵敏度和特异度分别为85.19%(23/27),70.37%(19/27)。两种检测结果用四格表X~2检验分析,X~2=1.714,v=1,P=0.190(双侧),差异无显著性意义。结论:本研究旨在通过对血清中蛋白质组的质谱分析来发现可用于大肠癌肝转移诊断的蛋白质组构型。利用SELDI-TOF-MS技术对健康对照组,大肠癌组和大肠癌肝转移组患者的血清中的蛋白质相对含量进行分析对比,筛选可用于临床大肠癌肝转移早期诊断的特异生物标记物。该方法与传统肿瘤标志物CEA检测比较,具有操作简便、快速、敏感性、特异性高等特点,两种方法的比较无显著性差异,考虑是由于样本量少所致。本实验方法筛选出的生物标志物可以快速、准确地诊断大肠癌肝转移,对大肠癌转移及预后的评估有重要临床意义。该技术有望成为临床早期诊断大肠癌肝转移快速、高效、灵敏的检测手段。