卵巢惡性腫瘤是女性生殖系統(tǒng)三大惡性腫瘤之一,由于臨床癥狀隱匿,缺乏有效的早期診斷方法,超過80%的患者就診時已為晚期,死亡率居婦科惡性腫瘤之首。腫瘤標志物CA 125特異性不強,存在假陽性,不能單獨用于卵巢癌篩查。高通量的蛋白組學(xué)技術(shù)和生物信息工具為卵巢癌生物標志物的大規(guī)模快速篩查提供了有力武器。
蛋白質(zhì)組與蛋白組學(xué)
蛋白質(zhì)組proteome這一術(shù)語是由Wilkins于1994年首先提出的,它是指任一物種的基因組編碼的全套蛋白質(zhì)。理論上,一個物種只有一套基因組,但機體卻有許多細胞群,在執(zhí)行某一功能時,并非需要全套基因組表達或不同細胞群表達同一蛋白質(zhì)組。DNA變異、mRNA 剪接、轉(zhuǎn)錄后修飾及基因表達的功能性調(diào)節(jié)等因素均可導(dǎo)致蛋白質(zhì)組表達的動態(tài)變化。蛋白組學(xué)proteomics是基于蛋白質(zhì)組的研究,通過相應(yīng)的蛋白質(zhì)分析技術(shù),研究機體在特定狀態(tài)下所有蛋白質(zhì)的表達形式。
蛋白組學(xué)的研究包括以下三個方面:(1)蛋白質(zhì)的大規(guī)模鑒定和轉(zhuǎn)錄后修飾的微特征研究;(2)差異顯示蛋白組學(xué),比較疾病與正常狀態(tài)蛋白質(zhì)表達的差異,為疾病診斷尋找生物學(xué)標志;(3)蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)間相互作用的研究。
篩選腫瘤標志物
治愈腫瘤的關(guān)鍵在于早期診斷,尋找有診斷價值的特異性腫瘤標志物是蛋白組學(xué)研究的重點之一。為明確血漿蛋白質(zhì)譜系變化能否作為卵巢癌的早期檢測指標,Rai等收集了43例手術(shù)前漿液性卵巢癌患者(Ⅰ期11例,Ⅱ期3例,Ⅲ期29例)和38例非癌對照者的血漿標本,對這些標本蛋白質(zhì)表達譜的生物信息進行了分析,確立了3種生物學(xué)標志物,并將其與CA 125進行比較。
結(jié)果顯示,雖然單一生物學(xué)標志物對卵巢癌的預(yù)測敏感性均不及CA 125,但三者與CA 125聯(lián)合應(yīng)用時,特異性達94%,同時敏感性也高達94%,顯著優(yōu)于單用CA 125,提示蛋白組學(xué)可以有效地選擇卵巢癌生物學(xué)標志物。
Petricoin等對50例卵巢癌患者和50例健康對照者的血清進行研究,得到了一組包含有5個差異表達的蛋白質(zhì)且能正確識別癌與非癌的蛋白質(zhì)表達譜。再對116例未知血清(其中50例卵巢癌患者)進行驗證,發(fā)現(xiàn)50例卵巢癌患者(包括18例Ⅰ期患者)的血清全部得到正確鑒定,另外66例中有63例排除了卵巢癌。其敏感性為100%,特異性為95%,陽性預(yù)測值為94%,而同樣的血清標本用CA 125檢測的陽性預(yù)測值僅為35%。
Kozak等對109例卵巢癌、19例卵巢良性腫瘤和56例健康對照者血清進行分析,篩選出3組蛋白質(zhì)標志物群,并利用未知血清進行驗證。結(jié)果顯示,三者聯(lián)合應(yīng)用時,22例卵巢癌患者中有21例得到正確診斷,6例低度惡性潛能腫瘤均被正確診斷,6例良性腫瘤中有5例排除了卵巢癌。
Mok應(yīng)用微陣列技術(shù)鑒定Prostasin(前列腺分泌的一種絲氨酸蛋白水解酶)在卵巢癌細胞中的表達,通過定性定量分析發(fā)現(xiàn),Prostasin在卵巢癌細胞及間質(zhì)中的表達顯著高于正常卵巢上皮細胞,卵巢癌患者血清Prostasin水平顯著高于對照組,且卵巢癌患者術(shù)后Prostasin水平顯著降低。進一步研究發(fā)現(xiàn),Prostasin與CA 125聯(lián)合應(yīng)用時,對非黏液性卵巢上皮癌的診斷特異性為94%,敏感性為92%。研究者認為,Prostasin由卵巢癌細胞合成并釋放到血液,是一種新的卵巢癌標志物。
蛋白組學(xué)除了能檢測癌細胞分泌的蛋白質(zhì)外,還能用于研究非腫瘤來源的標志物。Ye等篩選出一分子量約為11.7 Kd的血漿蛋白標志物,經(jīng)鑒定為結(jié)合珠蛋白αHpα,RT-PCR及western blot方法均未檢測到卵巢癌細胞中Hpα的表達,推測卵巢癌患者血清中Hpα的增多與特異性裂解酶或蛋白間相互作用使Hp裂解有關(guān)。雖然Hpα并非卵巢癌細胞所分泌,但可作為卵巢癌的診斷標志物,單獨應(yīng)用時敏感性為64%,特異性為90%;與CA 125聯(lián)合應(yīng)用對卵巢癌診斷敏感性達91%,特異性達95%。
上述研究提示,蛋白組學(xué)在卵巢癌的篩查和早期診斷上具有廣泛的臨床應(yīng)用前景。