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胆管癌(cholangiocarcinoma)是一种难于早期诊断和治疗的恶性肿瘤。目前,大多数的胆管癌病人发现时病程已进入晚期,多已失去手术机会。而目前尚缺乏敏感的放疗、化疗手段,能否早期诊断并进行根治性治疗成为影响本病预后的最主要因素。近年来,胆道肿瘤的发病率和死亡率逐年上升,已引起越来越多的学者重视。因此,加强胆道肿瘤的生物学特性研究,深入探讨胆道肿瘤的发生机制,并寻求有效的早期诊断指标和治疗方法,对于提高胆道肿瘤的疗效和预后具有重要意义。
高通量的双向电泳技术结合质谱技术已被广泛应用于各种生物研究领域,成为研究生物靶标的一种重要的手段。近年来由于血清在临床诊断中的核心地位,人血清蛋白组学越来越引起各界的兴趣,血清中的蛋白浓度与它的生理功能密切相关,如免疫反应、小分子转运、炎症和脂类代谢。功能上的缺失和浓度上的失衡都可能是由疾病造成或是引发疾病。
本文将蛋白质组学应用于胆管癌研究,寻找胆管癌早期诊断的标志和病理机制线索。筛选和研究胆管癌组织和血清中的特异性标记物,以期寻找到胆管癌早期诊断的指标。在肿瘤的发生早期就可以在蛋白水平出现细微但重要的改变,致使组织细胞内部和血清等体液中可能含有大量未发现的可用作疾病物的蛋白和多肽。
通过对双向电泳体系的一些环节的优化如组织蛋白的提取,血清中白蛋白/IgG的去除方法,上样量的选择,PH梯度的选择、电泳参数的设置、凝胶浓度和SDS凝胶电泳染色方法等进行了优化,结果表明结织样品经液氮研磨后丙酮沉淀,血清经ProteoExtract Albumin/IgG Removal Kit处理后,得到高质量的样品。并且在pH3.5-10和pH5.8的两性电解质载体以体积比1:4混合的情况下,以100μg的上样量,6400 v.h的电泳条件下,初步建立了胆管癌组织和血清的双向电泳体系。并且得到了分辨率较好的胆管癌组织和血清的差异蛋白表达图谱。进一步通过ImageMaster2D软件分析图谱,找出胆管癌癌部位与癌旁组织,胆管癌病人血清和健康人血清的差异表达蛋白。并对其进行胶内酶解后经MALDI-TOF质谱仪进行质谱分析,得到差异表达蛋白的PMF图谱。最后利用质谱数据在网上进行检索鉴定差异蛋白质。
在两组凝胶上约发现了约268个差异表达的蛋白点,实验组是癌旁正常组织的电泳图谱,对照组是胆管癌病灶区的电泳图谱。同样地,在胆管癌病人与健康对照组全血清和处理后的血清中也分别发现了18对和40对差异蛋白点。我们将其中显著差异的蛋白点提交质谱分析,最终发现胆管癌病灶中有13种蛋白上调,11种蛋白下调。同时也发现全血与处理后血清中分别有6种和5种蛋白上调或特异表达。7种和5种蛋白下调或缺失。这些蛋白中上调的主要有:细胞角蛋白、热休克蛋白、膜联蛋白等;表达下调的蛋白主要有:锌指蛋白、转甲状腺蛋白、免疫球蛋白等。并且讨论和推测了这些蛋白的功能和抑制肿瘤增殖的机制。
通过免疫印迹实验,本文进一步验证了Annexin V蛋白的差异表达。即AnnexinV蛋白在胆管癌组织和血清中高表达。本部分的结果表明:基于凝胶蛋白质组学方法适用于胆管癌组织和血清样品的蛋白质组分析;通过该方法发现的差异蛋白质具有潜在的作为胆管癌诊断、预后标记物或治疗靶点的意义。
本研究有助于胆管癌肿瘤标记物的进一步研究和深入了解胆管癌的发病机制。