定量蛋白质组学方法的发展及其在乙肝病毒相关肝细胞癌中的应用

• 作 者: 李辰
• 机 构: 中国科学院上海生命科学研究院
• 出 处: 中国科学院上海生命科学研究院生物化学与细胞生物学研究所 中国科学院上海生命科学研究院
• 发表日期: 2006年期
• 关键词: 肝细胞癌 乙肝病毒 双向凝胶电泳 非标记定量技术 异种核糖核蛋白K

原发性肝癌是世界上最常见的恶性肿瘤之一，其中90％以上为肝细胞癌，我国80％以上的肝细胞癌的发病与乙肝病毒的感染相关。以疾病组织样品为基础的乙肝病毒相关肝细胞癌的蛋白质组研究有着不可替代的临床意义及应用前景。精确和可靠的蛋白质定量是理解生物学现象尤其是发现有价值的癌症诊治标志物的基础。定量蛋白质组学技术主要有两大策略：一是基于凝胶染色强度，另一个是利用质谱检测技术。
以10例肝细胞癌患者的癌组织/癌旁组织为实验对象，传统的双向凝胶电泳技术和质谱技术为研究手段，建立了包括108个差异表达点在内的差异表达蛋白质组图谱。运用双向荧光差异凝胶电泳技术，确定了10对样品间的249个有统计学意义的差异点，展示出精细定量的差异表达蛋白质组图谱；运用系统聚类对这249个差异点进行了整体水平分析，癌组织和癌旁组织分别聚集成两个大类，而亚类的分配则为不同病例的个体差异性分析提供了线索。
运用凝胶增强-液相色谱串联质谱-稳定同位素亲和标签技术，一次性得到490种含有定量信息的蛋白质组数据库。激光捕获显微切割技术、稳定同位素亲和标签技术和两维色谱串联质谱技术的联合是进行精确的、大规模的定性和定量分析新技术，显微切割的癌组织/癌旁组织的肝实质细胞蛋白质样品仅用两维色谱串联质谱技术或联合稳定同位素亲和标签技术进行定性或定量分析，共有644种蛋白质得到鉴定，261种蛋白质得以定量。
运用基于一维液相色谱串联质谱的非标记定量技术，10对癌组织/癌旁组织样品得到5104种含定量信息的蛋白质组数据库；系统聚类显示可以用10对样品间有统计学意义的265种蛋白质从整体水平区分癌组织/癌旁组织两个大类并提供亚类分配线索；运用自组织图、主成分分析和KEGG网站资源进行差异表达途径分析，其中的显著性差异表达途径可能在癌变机制中扮演重要角色。
多组实验得到的差异表达蛋白质组进行了比较，列举了9种重要的肝细胞癌相关蛋白质的差异表达的免疫印迹实验验证结果；异种核糖核蛋白K是一种重要的肝细胞癌相关蛋白质，正在运用免疫组织化学、含有稳定同位素的氨基酸标记的细胞培养等技术手段进行更深入的研究工作。