应用iTRAQ标记联合LC-MS/MS技术筛选肺腺癌血浆差异蛋白的研究

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目的:本研究应用同位素标记相对和绝对定量(isobaric tags for relative and absolute quantitation, iTRAQ)联合液相色谱串联质谱(1iquidchromatography tandem mass spectrometer, LC-MS/MS)技术筛选肺腺癌血浆中的差异蛋白,了解不同TNM分期的肺腺癌患者血浆中蛋白表达特点,探讨其临床意义。方法:应用iTRAQ标记联合LC-MS/MS技术,以正常者(10例)、肺炎患者(10例)、肺腺癌Ⅰ-Ⅱ期患者(7例)及肺腺癌Ⅲ-Ⅳ期患者(10例)的血浆为研究对象,对其进行定量蛋白组学研究;并通过生物信息学方法对差异蛋白进行功能分析。结果:1.肺腺癌Ⅰ-Ⅱ期组与正常组比较的差异蛋白1.1共发现差异表达的蛋白55种,肺腺癌Ⅰ-Ⅱ期组较正常组表达上调的蛋白共26种,下调的蛋白共29种。1.2差异蛋白主要参与的生物学过程为应激反应、生物调节、单一生物过程;参与的通路包括趋化因子信号通路、p53信号通路等。2.肺腺癌Ⅲ-Ⅳ期组与正常组比较的差异蛋白2.1共发现差异表达的蛋白71种,肺腺癌Ⅲ-Ⅳ期组较正常组表达上调的蛋白共38种,下调的蛋白共33种。2.2差异蛋白主要参与的生物学过程为应激反应、细胞成分组织、生物调节;参与的通路包括补体和凝血级联通路、p53信号通路。3.肺腺癌Ⅲ-Ⅳ期组与肺腺癌Ⅰ-Ⅱ期组比较的差异蛋白3.1共发现差异表达的蛋白68种,肺腺癌Ⅲ-Ⅳ期组较肺腺癌Ⅰ-Ⅱ期组表达上调的蛋白共39种,下调的蛋白共29种。3.2差异蛋白主要参与的生物学过程为应激反应、单一生物过程、细胞成分组织;参与的通路包括p53信号通路、TGF-β信号通路等。4.四组研究对象差异蛋白表达特点4.1以正常组为参照,肺腺癌Ⅰ-Ⅱ期组及肺腺癌Ⅲ-Ⅳ期组所鉴定到的差异蛋白参与的最主要生物学过程为应激反应;最主要的信号通路为p53信号通路,参与该通路的蛋白包括胰岛素样生长因子结合蛋白1(insulin-like growth factor-binding protein1, IGFBP1)、胰岛素样生长因子结合蛋白2(insulin-like growth factor-binding protein2, IGFBP2)等;最主要行使的功能为翻译后修饰,行使该功能的蛋白包括脂蛋白A (lipoprotein A,LPA)、甘露聚糖结合凝集素丝氨酸肽酶1(mannan-binding lectin serine protease1,MASP1)等。4.2以正常组为参照,结合珠蛋白(haptoglobin,HP)、纤维蛋白原相关蛋白1(fibrinogen-like protein1,FGL1)、整合素样金属蛋白酶与凝血酶样蛋白4(ADAMTS-like protein4,ADAMTSL4)在肺炎组表达无上调或下调,在肺腺癌Ⅰ-Ⅱ期组、肺腺癌Ⅲ-Ⅳ期组中表达均上调;以正常组为参照,多磷酸肌醇磷酸酶1(multiple inositol polyphosphate phosphatase1,MINPP1)、甲状腺素结合球蛋白(thyroxine-binding globulin,SERPINA7)、MASP1、抗菌肽(cathelicidin antimicrobial peptide,CAMP)、肌肽二肽酶1(carnosine dipeptidase1,CNDP1)在肺炎组表达无上调或下调,在肺腺癌Ⅰ-Ⅱ期组、肺腺癌Ⅲ-Ⅳ期组中表达均下调;肺腺癌Ⅲ-Ⅳ期组与肺腺癌Ⅰ-Ⅱ期组比较,子宫珠蛋白相关蛋白1(secretoglobin family3A member2, SCGB3A2)、血清淀粉样蛋白A2(serum amyloid A2,SAA2)、血红蛋白α亚基(hemoglobin subunit alpha,HBA2)、血小板反应蛋白1(thrombospondin-1,THBS1)表达有显著差异。结论:1.肺腺癌患者的血浆中存在多种应激反应物质;IGFBP1,IGFBP2可能通过p53信号通路参与了肺腺癌的发生、发展过程;蛋白质的翻译后修饰异常可能与肺腺癌的发生、发展有关。2. HP,MINPP1有望用于肺腺癌的临床诊断;SCGB3A2,SAA2将有助于肺腺癌的临床分期。
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