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研究背景及意义:肺癌是一类严重威胁人类健康的恶性疾病,其发病率和致死率在全球范围居高不下,发现并确诊时,患者已处于晚期,错失了最佳治疗时机,造成这种现状的主要原因就在于肺癌早期症状与慢性阻塞性肺疾病相似,诊断技术的准确性和灵敏度都不够高,所以通过生物学手段发现特异性强、灵敏度高的肿瘤标志物是非常有必要的。糖基化作为重要的蛋白质翻译后修饰,参与许多重要的生物学过程,糖基化水平的变化往往与疾病的发生发展密切相关。本研究采用凝集素芯片技术,检测不同类型、不同病理阶段肺癌患者血清糖蛋白糖链的变化,以期发现与肺癌发生发展相关的糖链标志物,来指示肺癌的分子分型。方法:收集肺癌患者血清,将血清按照不同类型(小细胞肺癌,腺癌,鳞癌)及不同分期(早期/局限期,晚期/广泛期)混合,通过凝集素芯片技术分析三种肺癌在不同病理时期患者血清糖蛋白糖链谱,分别与健康志愿者和肺部良性病变患者血清糖蛋白糖链谱进行比较,筛选出表达差异的糖链结构。制备了一款肺癌血清芯片(包括不同类型不同分期肺癌患者血清),并以其验证肺癌患者血清中特殊表达的糖链结构。进一步通过蛋白质印迹技术验证肺癌患者血清中差异表达的糖链结构。结果:研究发现,在小细胞肺癌中,将局限期组和广泛期组分别与健康志愿者组进行比较,分别有3种(Jacalin、WFA、STL)和5种凝集素(GSL-I、LCA、HHL、NPA、 UEA-I)识别的T抗原,Tn抗原,末端GalNAca/β1-3/6Gal,三/四聚体GlcNAc,αGalNAc, αGal,α-D-Man等糖链结构发生变化,与肺部良性病变组相比,分别有9种(SNA、 LEL、GSL-Ⅰ、DBA、LTL、HHL、NPA、LCA、STL)和7种凝集素(SNA、NPA、PHA-E、 EEL、GSL-Ⅰ、STL、Jacalin)识别的Sia2-6Gal/GalNAc,(GlcNAc)n,αGalNAc,αGal, aGalNAc, Tn抗原,高甘露糖型糖链,α-D-Man等糖链结构发生变化;在腺癌中,将早期组和晚期组分别与健康志愿者组进行比较,分别有14种(LCA、WGA、PWM、 MAL-Ⅰ、WFA、PTL-Ⅰ等)和16种凝集素(LCA、WGA、PWM、UEA-Ⅰ、SNA、AALEEL等)识别的分支型(LacNAc)n,α-D-Man,Fuca-1,6GlcNAc,α-D-Glc,多价唾液酸和(GlcNAc)n, Fucα1-2Galβ1-4Glc等糖链结构发生变化,与肺部良性病变组进行比较,分别有13种(LCA、WGA、PWM、UEA-Ⅰ、BS-Ⅰ、MAL-Ⅰ、PTL-Ⅰ、ConA等)和14种凝集素(LCA、WGA、PWM、UEA-Ⅰ、BS-Ⅰ、SNA、WFA等)识别的Fucαl-2Galβ1-4Glc(NAc), Sia2-6Gal/GalNAc,末端GalNAcα/β1-3/6Gal,高甘露糖型糖链,blood group H等糖链结构发生变化,其中,有8种凝集素(LCA、WGA、PWM. EEL、NPA、MPL、AAL、LEL)识别的α-D-Man,Fucα-1,多价唾液酸,(GlcNAc)n,分支型(LacNAc)n等糖链结构在腺癌早期和晚期均有变化;在鳞癌中,将早期组和晚期组分别与健康志愿者进行比较,分别有11种(L CA、BPL、EEL、DBA、NPA、GSL-Ⅰ、 MPL、BS-Ⅰ、UEA-Ⅰ、PTL-Ⅱ、LEL)和11种凝集素(LCA、SJA、PSA、EEL、DBA、 NPA、GSL-Ⅰ、HHL、MPL、BS-Ⅰ、UEA-Ⅰ)识别的Galβ1-3GalNAc,末端GalNAc,局甘露糖型N-糖链,T抗原,α-D-Man, Fucα-1等糖链结构发生变化,与肺部良性病变组进行比较,分别有8种(MAL-Ⅱ、HHL、EEL、MPL、BS-Ⅰ、PTL-Ⅱ、STL、RCA120)和8种凝集素(LCA、SJA、EEL、DBA、NPA、MPL、BS-Ⅰ、UEA-Ⅰ)识别的 Siaα2-3Galβ1-4Glc(NAc)/Glc,高甘露糖糖链,T抗原,β-Gal, Ga1β-1,4GlcNAc(ypeⅡ),三/四聚体GlcNAc,Fucαl-2Ga1β1-4Glc(NAc)等糖链结构发生变化,其中,3种凝集素(EEL、MPL、BS-Ⅰ)识别的B血型抗原,Ga1β1-3GalNAc, GalNAc, α-Gal, α-GalNAc等糖链结构在鳞癌早期和晚期中均有变化。其中,EEL识别的B血型抗原在三种肺癌中均呈高表达,GS1-Ⅰ识别的αGalNAc结构在小细胞肺癌和非小细胞肺癌中表达相反,同时还有其它一些凝集素(如BS-Ⅰ、UEA-Ⅰ等)识别的糖链结构在鳞癌和腺癌中表达程度均不同,由此可见,筛选不同类型肺癌和肺癌不同病理阶段的特征糖链,可为肺癌的早期诊断提供参考依据。