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目的: 应用同位素标记相对和绝对定量(Isobaric tags for relative and absolute quantification,iTRAQ) 技术结合纳升级反相液相色谱串联质谱法(nano-Reversed phase liquid chromatography–mass spectrometry,nano-RPLC-MS/MS)分析SUV值下鼻咽癌不同原发肿瘤代谢体积MTV(Metabolic tumor volume)的差异表达蛋白,继而在鼻咽癌组织中通过免疫组织化学法进行验证,寻找与鼻咽癌原发肿瘤体积密切相关的标志性蛋白分子,为研究鼻咽癌发生发展的分子机理和鼻咽癌治疗靶标奠定基础。 方法: 纳入2011年1月至2014年12月我院收治的经病理证实的首诊无远处转移的鼻咽癌患者,且治疗前均接受PET/CT检查,共110例作为回顾性病例资料;分别计算SUV2.5下原发肿瘤代谢体积MTV。根据治疗失败事件(复发、转移或死亡)绘制110例鼻咽癌患者MTV的受试者工作特征(ROC)曲线以获得最佳临界点。根据最佳原发肿瘤体积临界值将25例本院经病理证实的鼻咽癌组织分为两组,利用iTRAQ标记各组提取的蛋白质后,结合nano RPLC-MS/MS定量分析鉴定两组差异表达蛋白;通过生物信息学分析这些差异表达的蛋白。选取同期97例鼻咽癌治疗前的石蜡组织,运用免疫组织化学法验证某一标志性蛋白在PET/CT不同原发肿瘤代谢体积MTV鼻咽癌组织中的表达。 结果: 1.以鼻咽癌治疗失败事件(复发、转移或死亡)为终点,通过ROC曲线分析, MTV的ROC曲线下面积(AUC)为0.726,MTV的最佳临界点为9.888ml (约为10ml),预测鼻咽癌治疗失败具有较高的敏感度和特异度(0.750,0.723)。而且,鼻咽癌 MTV≤10ml 组患者较 MTV>10ml 组患者具有较高的无瘤生存率(93.5%vs 81.3%,P=0.035)。 2.进一步将25例鼻咽癌组织以MTV最佳临界点(≤10ml或>10ml)分两组后进行蛋白组学分析,共鉴定出7913种蛋白质,其中360个存在明显差异表达,244种蛋白在MTV>10ml组表达上调,116种下调。GO分析及聚类下可见这些蛋白质主要定位于细胞器(34%)、细胞质(20%)、细胞外基质(13%)及质膜结构(10%);参与了细胞生长、代谢调节、刺激反应、分化发育、细胞定位、免疫应答、物质运输、信号转导、细胞粘附连接、细胞运动等生物学过程,具有核苷酸结合、结构分子活性、蛋白结合、催化活性、小分子结合等分子功能。KEGG 信号通路分析提示这些差异蛋白涉及与物质代谢相关的信号通路和一些细胞迁移及炎症相关通路。构建了 PET/CT-MTV 鼻咽癌差异表达蛋白的PPI相互作用网络图,结果表明核心区蛋白主要参与蛋白磷酸化,信号转导,细胞粘附,细胞生长、细胞增殖、细胞凋亡,细胞骨架、细胞运动、血管生成及上皮间质转化等。 3.在97例鼻咽癌石蜡组织样本中,免疫组化分析结果显示iTRAQ筛选出的差异蛋白 TRIM29 与鼻咽癌体积密切相关,即 MTV>10ml 组鼻咽癌组织较MTV≤10ml组具有较高的TRIM29蛋白表达(X2=19.041,P<0.001)。 结论: 1.通过ROC曲线确定基于PET/CT的鼻咽癌不同原发肿瘤代谢体积评估鼻咽癌治疗失败的最佳临界值为10ml。鼻咽癌MTV≤10ml组较MTV>10ml组患者无瘤生存率高。 2.通过 iTRAQ 技术结合 nanoRPLC-MS/MS 法分析,共有 244 种蛋白在MTV>10ml组表达上调,116种下调。其差异蛋白与肿瘤细胞代谢、生长、迁移、上皮间质转化、血管生成及免疫等密切相关。 3.TRIM29蛋白在MTV>10ml组中表达较高,可作为鼻咽癌原发肿瘤体积密切相关的一种标志性蛋白。