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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 乳腺癌血清蛋白指紋圖譜檢測(cè)及診斷模型建立
- 來(lái)源：
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”作品
- 小類：
- 生命科學(xué)
- 簡(jiǎn)介：
- 應(yīng)用基質(zhì)輔助激光解吸離子化飛行時(shí)間質(zhì)譜（matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight mass spectrometry，MALDI-TOF MS）技術(shù)檢測(cè)乳腺癌患者和健康對(duì)照組血清蛋白指紋圖譜, 篩選出差異表達(dá)的蛋白質(zhì)峰，并以此建立乳腺癌血清蛋白指紋圖譜診斷模型，為臨床診斷早期乳腺癌提供理論依據(jù)。
- 詳細(xì)介紹：
- 目的:應(yīng)用基質(zhì)輔助激光解吸離子化飛行時(shí)間質(zhì)譜（matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight mass spectrometry，MALDI-TOF MS）技術(shù)檢測(cè)乳腺癌患者和健康對(duì)照組血清蛋白指紋圖譜, 篩選出差異表達(dá)的蛋白質(zhì)峰，并以此建立乳腺癌血清蛋白指紋圖譜診斷模型，為臨床診斷早期乳腺癌提供理論依據(jù)。 方法：應(yīng)用弱陽(yáng)離子交換磁珠（MB-WCX）對(duì)44例已確診但未放化療乳腺癌患者血清和38例健康對(duì)照組的血清提純并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)前預(yù)處理；利用MALDI-TOF MS技術(shù)檢測(cè)血清，所得結(jié)果用ClinProToolsTM 2.1軟件，篩選出差異蛋白波峰，建立乳腺癌蛋白指紋圖譜診斷模型，并用GA（遺傳算法）驗(yàn)證此模型的特異性和靈敏性。 結(jié)果：采集乳腺癌患者和健康對(duì)照組檢測(cè)圖譜進(jìn)行比對(duì)分析，得出15個(gè)差異表達(dá)明顯的蛋白質(zhì)峰（P<0.05），從中篩選差異最明顯的2個(gè)蛋白質(zhì)峰為4964.52Da和7765.28Da，以此為依據(jù)建立乳腺癌血清蛋白指紋圖譜診斷模型。對(duì)模型進(jìn)行驗(yàn)證，得出特異性和靈敏性分別為100%和93.3%。 結(jié)論：應(yīng)用MALDI-TOF MS技術(shù)，建立乳腺癌診斷模型，具有高度特異性和靈敏性，對(duì)臨床診斷具有很好的指導(dǎo)作用。
作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 研究目的:應(yīng)用MALDI-TOF MS技術(shù)檢測(cè)乳腺癌患者和健康對(duì)照組血清蛋白指紋圖譜, 篩選差異表達(dá)蛋白質(zhì)峰，建立乳腺癌血清蛋白指紋圖譜診斷模型，為診斷早期乳腺癌提供依據(jù)。 基本思路：用MB-WCX磁珠對(duì)乳腺癌患者和健康對(duì)照組的血清提純并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)前預(yù)處理；利用MALDI-TOF MS技術(shù)檢測(cè)，篩選出差異蛋白波峰，建立乳腺癌蛋白圖譜診斷模型，并用GA法驗(yàn)證此模型的特異性和靈敏性。
科學(xué)性、先進(jìn)性及獨(dú)特之處
- 1. 本課題研究應(yīng)用的MALDI-TOF MS技術(shù)，是當(dāng)今最先進(jìn)的蛋白組學(xué)技術(shù)之一，是最有希望的腫瘤早期檢測(cè)方法。該技術(shù)具有高特異度和靈敏度。 2. 對(duì)乳腺癌血清蛋白指紋圖譜進(jìn)行分析和研究，尋找與腫瘤發(fā)生發(fā)展相關(guān)的差異表達(dá)蛋白，為乳腺癌早期診斷尋找可靠的血清學(xué)診斷指標(biāo)。運(yùn)用蛋白質(zhì)學(xué)技術(shù)篩選乳腺癌差異表達(dá)蛋白，適合大量人群乳腺癌的初步篩選診斷，具有簡(jiǎn)單、快速、經(jīng)濟(jì)、創(chuàng)傷小等特點(diǎn)。
應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義
- 1.運(yùn)用蛋白質(zhì)學(xué)技術(shù)篩選與乳腺癌相關(guān)的差異表達(dá)蛋白質(zhì)，尋找特異性乳腺癌表達(dá)蛋白，為乳腺癌的早期發(fā)現(xiàn)、早期診斷提供理論依據(jù)。 2.建立的乳腺癌血清蛋白指紋圖譜診斷模型，可以很好的將乳腺癌患者和健康對(duì)照組進(jìn)行區(qū)分，具有高度特異性和靈敏性。 3.此技術(shù)用于對(duì)易感人群的初步篩查，具有簡(jiǎn)單、快捷、精準(zhǔn)度高、創(chuàng)傷小等特點(diǎn)。具有廣泛的臨床應(yīng)用價(jià)值。
學(xué)術(shù)論文摘要
- 目的:應(yīng)用基質(zhì)輔助激光解吸離子化飛行時(shí)間質(zhì)譜（MALDI-TOF MS）技術(shù)檢測(cè)乳腺癌患者和健康對(duì)照組血清蛋白指紋圖譜, 篩選出差異表達(dá)的蛋白質(zhì)峰，并以此建立乳腺癌血清蛋白指紋圖譜診斷模型，為臨床診斷早期乳腺癌提供理論依據(jù)。 方法：應(yīng)用弱陽(yáng)離子交換磁珠（MB-WCX）對(duì)44例乳腺癌患者血清和38例健康對(duì)照組的血清提純并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)前預(yù)處理；利用MALDI-TOF MS技術(shù)檢測(cè)血清，所得結(jié)果用ClinProToolsTM 2.1軟件，篩選出差異蛋白波峰，建立乳腺癌蛋白指紋圖譜診斷模型，并用GA（遺傳算法）驗(yàn)證此模型的特異性和靈敏性。 結(jié)果：采集乳腺癌患者和健康對(duì)照組檢測(cè)圖譜進(jìn)行比對(duì)分析，得出15個(gè)差異表達(dá)明顯的蛋白質(zhì)峰（P<0.05），從中篩選差異最明顯的2個(gè)蛋白質(zhì)峰為4964.52Da和7765.28Da，以此為依據(jù)建立乳腺癌血清蛋白指紋圖譜診斷模型。對(duì)模型進(jìn)行驗(yàn)證，得出特異性和靈敏性分別為100%和93.3%。結(jié)論：應(yīng)用MALDI-TOF MS技術(shù)，建立乳腺癌診斷模型，具有高度特異性和靈敏性，對(duì)臨床診斷具有很好的指導(dǎo)作用。
獲獎(jiǎng)情況
- 無(wú)
鑒定結(jié)果
- 無(wú)
參考文獻(xiàn)
- 1.Eleftherios P. Diamandis. Mass Spectrometry as a Diagnostic and a Cancer Biomarker Discovery Tool opportunities and potential limitations[J]. Molecular & Cellular Proteomics 3.4,2004, 367-378 2.V illanueva J,etal.Serum pep tide profi2ling by magnetic particle2assisted, automated sample processing and MALDI-TOF mass spectrometry [J].Anal Chem,2004,76(6). 3.Baumann S,Ceglarek U,et al.Standardized approach to proteome profiling of human serum based on magnetic bead separation and matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight mass spectrometry[J].Clin Chem,2005, 51(6):973-980 4.王雅杰,張錕,唐宏.傳染性非典型肺炎患者血清蛋白質(zhì)指紋圖譜分析[J].中華檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)雜志,2005,28(4):381-383 5.Schwamborn K,Krieg RC,etal.Serum proteomic profiling in patients with bladder cancer[J].Eur Urol,2009,56(5):989-996. 6.Liu LH,Shan BE,et al.Potential biomarkers for esophageal carcinoma detected by matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight mass spectrometry[J].Clin Chem Lab Med, 2010,48(6):855-861.
同類課題研究水平概述
- 目前國(guó)際上，腫瘤蛋白質(zhì)組學(xué)研究剛剛起步，雖然獲得一些可喜的初步成果,但還有大量空白等待進(jìn)一步填補(bǔ)。大量研究表明，腫瘤性疾病從蛋白質(zhì)組學(xué)角度上又可以稱為蛋白質(zhì)缺陷癥，其發(fā)病過(guò)程有多種蛋白質(zhì)會(huì)發(fā)生異常變化，這種變化不僅包括蛋白表達(dá)量的增加或減少，而且還包括蛋白翻譯后修飾，從而導(dǎo)致腫瘤組織表達(dá)的蛋白質(zhì)譜的改變。 人類研究最為廣泛的乳腺癌生物標(biāo)記物主要包括以下幾類：①原癌基因和抑癌基因。原癌基因c-myc ，CyclinD1 抑癌基因：PTEN，BRCAI，P53，p16。②和侵襲和轉(zhuǎn)移相關(guān)的因子：蛋白水解酶uPA，組織蛋白酶D,細(xì)胞黏附分子CD44，E-鈣黏蛋白，血管生成因子。③增殖與凋亡相關(guān)標(biāo)志物：bag-1，bc1-2 等。④激素受體:ER，PR。⑤端粒酶、特異性蛋白：CA15-3，PS2，PSA ，p43，乳腺珠蛋白等。隨著人們從基因組學(xué)向蛋白質(zhì)組學(xué)的邁進(jìn)，生命科學(xué)進(jìn)入了后基因時(shí)代。人們迫切的需要在基因編碼產(chǎn)物—蛋白質(zhì)水平上了解疾病發(fā)生發(fā)展機(jī)制。所以，了解乳腺癌發(fā)展過(guò)程中蛋白質(zhì)的變化，尋找差異表達(dá)的蛋白質(zhì)，從而更快更準(zhǔn)確地指導(dǎo)臨床工作。 傳統(tǒng)的蛋白質(zhì)組學(xué)研究方法多關(guān)注血漿中常見的、高豐度的蛋白質(zhì)。近年來(lái)，開展得表面增強(qiáng)激光解析電離技術(shù)和質(zhì)譜技術(shù)的聯(lián)用引發(fā)了重大疾病的早期診斷的革命。該技術(shù)的基本原理是通過(guò)比較正常人和病人血清中低豐度的小分子蛋白或者多肽成分的差異，找出和疾病相關(guān)的生物標(biāo)記物，可以檢測(cè)到fmol/l數(shù)量級(jí)的微量蛋白質(zhì)；克服了傳統(tǒng)二維凝膠電泳難以解決的諸多問題：如膜蛋白的分離等。但是該技術(shù)有其致命缺點(diǎn)，即只能測(cè)量出差異組分的分子量，而不能對(duì)差異組分的成分進(jìn)行鑒定，因此不能為致病機(jī)理提供理論基礎(chǔ)。基質(zhì)輔助機(jī)關(guān)解析電離飛行時(shí)間質(zhì)譜技術(shù)為這一探索提供優(yōu)良的技術(shù)平臺(tái)。以這一技術(shù)開發(fā)的系列液體蛋白質(zhì)芯片可以非特異性結(jié)合被測(cè)樣本中的各種蛋白質(zhì)，去除高豐度蛋白，而且其結(jié)合面積遠(yuǎn)大于以往的固體蛋白芯片，而且還能夠?qū)Σ町惖鞍准靶揎椢稽c(diǎn)進(jìn)行鑒定，利用系統(tǒng)生物學(xué)方法分析其機(jī)制。 目前，國(guó)內(nèi)外學(xué)者應(yīng)用質(zhì)譜技術(shù)對(duì)一些腫瘤研究已經(jīng)成功建立了蛋白指紋圖譜診斷模型，如Schwamborn等用MALDI-TOF MS的技術(shù)檢測(cè)其蛋白圖譜并建立膀胱癌診斷模型。但是關(guān)于乳腺癌的研究還較少，所以本課題研究具有一定的臨床指導(dǎo)意義。
