研究背景:肺癌(Lung Cancer)是全球发病率和死亡率最高的恶性肿瘤之一,严重威胁人类的健康。作为先天性和适应性免疫反应之间的功能桥梁,补体系统在肿瘤发生中起关键作用。它一方面通过促进急性炎症和肿瘤细胞裂解来抑制肿瘤的发生,但是另一方面通过刺激慢性炎症和免疫抑制来促进肿瘤生长。与补体系统在肿瘤形成中的冲突作用相一致,血浆补体蛋白成分的浓度与肺癌患者癌组织中的浓度显著不同。近年来,人们已经展开了很多关于补体和癌症(包括肺癌)的研究,然而,很少有前瞻性流行病学研究调查肺癌患者体内不平衡补体系统及其可能的生理机制。因此,我们整合了数据库中可用的数据,以比较来自肺癌患者的补体蛋白成分和补体蛋白相关成分的表达谱(通过与补体蛋白直接相互作用参与补体级联)。然后,我们通过iTRAQ蛋白质组学等生物学技术评估他们在肺癌组织中的表达水平。最后,我们通过细胞共培养研究了患者体内不平衡的补体系统潜在的生理机制,为临床肺癌患者的诊断、治疗及预后提供重要的理论依据。目的:利用公共数据库数据,确定肺腺癌中补体系统的不平衡性;收取临床肺癌病人的组织标本使用iTRAQ蛋白质组学检测组织中C3、C9等补体蛋白成分的表达水平;在体外实验中,用QSG7701分别与LTEP-α-2、NCI-H1703、A549共培养后,探究肺癌细胞对正常肝细胞合成补体蛋白的影响;收集共培养后的上清进一步探究肝细胞合成和分泌补体蛋白成分是否成正相关以探究肺腺癌补体系统潜在的生理机制。方法:1、从公共数据库获得蛋白组学数据和转录组学数据,筛选差异表达的补体基因,然后提取相关出版物补体水平的表达值,并计算中位数、平均值和标准差。2、收集了20例临床病人原发性肺癌组织和癌旁组织,混合匀浆进行样品制备和蛋白提取。送公司用iTRAQ蛋白组学分析20对原发性肺癌组织和癌旁组织中补体蛋白成分。综合生物信息学数据和蛋白组学数据筛选出十种关键补体成分,取临床两例患者的肺癌组织及癌旁组织做RT-qPCR和Western-blot进一步验证。3、用正常肝细胞QSG-7701分别与A549、LTEP-α-2、NCI-H1703共培养,分别在24小时和48小时后收集下室QSG-7701细胞并提取RNA和蛋白,应用RT-qPCR和Western-blot方法分别检测共培养后肝细胞QSG7701合成补体相关成分的mRNA和蛋白表达水平,用QSG-7701、A549、HBE两两共培养,24小时后收集共培养上清,Western-blot检测补体蛋白成分的表达水平。结果:1、我们通过组合以下数据集分析了补体蛋白成分和补体蛋白相关组分的蛋白质组学谱:鉴定了39种补体成分和24种补体相关蛋白的差异表达。并根据微阵列的数据集鉴定了33种补体成分和17种补体相关组分,其在肺癌组织中具有降低的mRNA水平的特征。根据降低的mRNA水平,27种补体蛋白成分和16种补体相关组分的蛋白质水平在肺癌组织中也降低。相反,33种补体蛋白成分和补体相关蛋白的水平在肺癌患者的血清中增加。2、iTRAQ蛋白质组学分析,与癌旁相比,我们在肺腺癌组织中检测到31种减少的和2种增加的补体成分和补体相关蛋白。通过qRT-PCR和蛋白质印迹进一步证实肺癌组织中10种组分(C3,C4,C5,C4BPA,C4BPB,C6,C7,C9,CFH和CFI)水平的降低,表明肺癌组织中补体成分的转录率和翻译率更低。3、共培养结果表明,除了具有略微降低水平的C4BPB mRNA之外,在与肺癌细胞共培养的QSG-7701中,其他补体成分在mRNA和蛋白质水平均显著升高。QSG-7701和A549细胞的共培养上清液中的补体蛋白水平与QSG-7701和HBE共培养后的上清蛋白水平进行了比较,与共培养的QSG-7701肝细胞中补体蛋白的合成升高一致,当与其对照组相比时,补体蛋白分泌物在QSG-7701和A549的共培养上清液中也增加。结论:1、伴随肺癌患者生理紊乱的不平衡补体系统具有流行性,补体系统平衡只不过是一种动态的,对立的统一。肺癌组织中补体水平的降低可导致癌细胞的补体依赖性免疫抑制和免疫逃逸的抑制。补体蛋白成分的血清水平升高可能导致循环系统中补体免疫超负荷和患者慢性炎症的发生。2、作为一个有机整体,补体免疫在癌症组织和患者血清中的耦合冲突作用可能贯穿于患者的肺癌发生发展。