肺癌是目前全球发病率和死亡率最高的恶性肿瘤,包括小细胞肺癌和非小细胞肺癌,其中非小细胞肺癌占80%。目前,虽然通过血清蛋白组的研究发现了某些疾病相关的血清蛋白和多肽生物标志物,但因存在广泛的降解作用而使它们不稳定,同时,由于缺乏可靠的生物标记物,目前仍然不能用生物标记来诊断早期肺癌。本研究中,我们按正常人和非小细胞肺癌病人各期收集血液样本,经稳定剂稳定血浆样品后,从每组样本的血浆中提出多肽, 经浓缩,分离,质谱分析高丰度的多肽组,用液相色谱-质谱(LC-MS) 分析低丰度的多肽组,随后用质谱-质谱(MS/MS) 并结合生物信息学鉴定多肽分子,同时通过组间对照分析筛查出肺癌,特别是早期肺癌具有诊断意义的多肽生物标志物,并用动力学模型定量分析多肽标志物的水解形成和降解,优化分析过程,为非小细胞肺癌病人的个性化药物治疗诊断和早期诊断提供可靠的多肽生物标志物。
non-small cell lung cancer;plasma peptidome;biomarker;early diagnosis;
肺癌是目前全球发病率和死亡率最高的恶性肿瘤,包括小细胞肺癌和非小细胞肺癌,其中非小细胞肺癌占80%。目前,虽然通过血清蛋白组的研究发现了某些疾病相关的血清蛋白和多肽生物标志物,但因存在广泛的降解作用而使它们不稳定,同时,由于缺乏可靠的生物标记物,目前仍然不能用生物标记来诊断早期肺癌。肺癌的早期诊断生物标记物迫切需要得到开发。首先,我们开发出一种创新地有效地分离血浆中多肽组的方法。该项目中,我们从临床采集到的280个肺鳞癌病人(48个肺鳞癌I期,56个II期,60个IIIa期,64个IIIb期和52个IV期)和同等数目相同年龄阶段健康人的血清样本中分离鉴定出80个具有显著性差异的血浆多肽。经过进一步分析,最终确定了22个最具潜力的肺鳞癌早期多肽生物标记物。其中有4个为睾丸/肿瘤相关蛋白GAGE1,SPAT9,TEX28和CTAG1,通过分析发现GAGE1,SPAT9和CTAG1在正常人中只在睾丸组织中表达,而SPAT9蛋白则在睾丸和胰腺等组织中表达。通过单克隆抗体进行ELISA检测,CAGE1检测率为26.7%,TEX28为46.7%,CTAG1为38.3%,至少检测出其中1种睾丸/肿瘤相关蛋白的检出率为80%,检测出2种蛋白检测率为30%,检测出3种蛋白检出率为1.7%,表明这3种睾丸/肿瘤蛋白在肺癌检测中有一定的意义。随后对这三种蛋白进行了抗原性检测,CAGE1抗体检测率为11.7%,TEX28为26.7%,CTAG1为25%,检测到至少1种抗体产生的检测率为66.7%,说明这3个睾丸/肿瘤蛋白可以作为肿瘤多肽疫苗进行抗原肽筛选。同时我们通过人工合成同位素标记合成FPA加入血浆后发现各种多肽在蛋白酶作用下降解的数学模型,并发现通过加入EDTA和蛋白酶抑制剂可以显著延长检测蛋白的半衰期,提高检测率。这为我们进一步的早期肺癌检测试剂盒的开发提供了有利的理论基础。