蛋白質(zhì)指紋圖譜在乳腺癌個(gè)體化新輔助化療中的作用.pdf

1、新輔助化療,又稱術(shù)前化療、誘導(dǎo)化療、初始化療等,是指對(duì)非轉(zhuǎn)移性的腫瘤,在應(yīng)用局部治療前進(jìn)行的全身性、系統(tǒng)性的細(xì)胞毒性藥物治療,是近年乳腺癌治療中的重要內(nèi)容,已成為中晚期乳腺癌治療的標(biāo)準(zhǔn)方案之一,而且已經(jīng)擴(kuò)展應(yīng)用于有保乳意愿的早期可手術(shù)乳腺癌患者。雖然乳腺癌新輔助化療在全世界范圍內(nèi)得到了廣泛的關(guān)注,并進(jìn)行了大量的基礎(chǔ)研究和臨床試驗(yàn),但是乳腺癌新輔助化療領(lǐng)域還存在許多分歧和爭(zhēng)議,主要是完全緩解率低；無(wú)術(shù)前療效評(píng)價(jià)的確切方法；缺少療效預(yù)測(cè)和監(jiān)

2、測(cè)手段、不能個(gè)體化選擇新輔助化療；新輔助化療后影響淋巴結(jié)分期等等。由于化療具有個(gè)體差異性,即對(duì)于不同的乳腺癌患者新輔助化療的效果差異很大,但是根據(jù)目前的檢測(cè)手段,尚不能在新輔助化療實(shí)施前或是化療早期就明確患者對(duì)化療方案的敏感性,只能在臨床應(yīng)用2—3療程化療后再行評(píng)價(jià),若無(wú)效再考慮換行其他方案,這在一定程度上會(huì)影響到對(duì)部分患者病情的控制。同時(shí)新輔助化療可以使一些患者的腋窩淋巴結(jié)消失或者降期,因此,準(zhǔn)確的乳腺癌術(shù)前／新輔助化療前淋巴結(jié)分期受

3、到人們?cè)絹?lái)越多的重視。
　　 表面加強(qiáng)激光解吸電離-飛行時(shí)間質(zhì)譜技術(shù)是近年發(fā)展起來(lái)的一種新的蛋白質(zhì)組學(xué)研究方法,具有操作簡(jiǎn)單、樣品用量少、靈敏度高、高通量等優(yōu)點(diǎn),可以一次性獲得某一樣品中大量的蛋白質(zhì)數(shù)據(jù),并且能夠直接對(duì)臨床標(biāo)本進(jìn)行檢測(cè),實(shí)現(xiàn)了質(zhì)譜技術(shù)用于臨床檢測(cè)的飛躍。國(guó)內(nèi)外不少研究者已成功將這項(xiàng)技術(shù)用于多種惡性腫瘤的診斷,但用于檢測(cè)化療敏感性預(yù)測(cè)因子、監(jiān)測(cè)標(biāo)志物及術(shù)前／新輔助化療前淋巴結(jié)分期的相關(guān)性研究仍然比較少見(jiàn)。
　

4、　 本課題旨在利用SELDI-TOF-MS,通過(guò)對(duì)乳腺癌患者新輔助化療前血清進(jìn)行蛋白質(zhì)指紋圖譜的檢測(cè),結(jié)合生物信息學(xué)的方法,找到有價(jià)值的蛋白質(zhì)指紋圖譜化療敏感性預(yù)測(cè)模型,提高乳腺癌新輔助化療的有效率,實(shí)現(xiàn)對(duì)乳腺癌患者的個(gè)體化治療,避免化療藥物的毒副作用及無(wú)效用藥；進(jìn)一步利用血清蛋白質(zhì)指紋圖譜對(duì)化療過(guò)程進(jìn)行監(jiān)測(cè),動(dòng)態(tài)觀測(cè)療效相關(guān)因子的變化,篩選出可用于監(jiān)測(cè)療效的蛋白質(zhì)標(biāo)志物；并且運(yùn)用SELDI-TOF-MS技術(shù)來(lái)分析鑒定乳腺癌患者不同淋

5、巴結(jié)分期蛋白質(zhì)表達(dá)譜的全貌,進(jìn)行術(shù)前／新輔助化療前分期,用于指導(dǎo)治療,判斷預(yù)后。
　　 第一部分血清蛋白質(zhì)指紋圖譜在乳腺癌新輔助化療療效預(yù)測(cè)方面的研究。
　　 為尋找新輔助化療療效相關(guān)的預(yù)測(cè)因子,我們進(jìn)行了本部分研究。采用SELDI-TOF—MS技術(shù)及其配套的CM10蛋白質(zhì)芯片我們檢測(cè)了參與新輔助化療的乳腺癌患者(按RECIST標(biāo)準(zhǔn)化療有效組19例,化療無(wú)效組15例)的血清蛋白質(zhì)指紋圖譜,篩選出6個(gè)差異蛋白質(zhì)峰(質(zhì)荷比為

6、5869、3291、5894、9296、5953及2220)并建立了預(yù)測(cè)模型,其中5869m／z、3291m／z、5894m／z、9296m／z和5953m／z這5個(gè)蛋白質(zhì)峰在新輔助化療有效的乳腺癌患者血清中表達(dá)較高,而2220m／z則在新輔助化療無(wú)效的患者血清中表達(dá)較高。經(jīng)過(guò)交叉驗(yàn)證,該預(yù)測(cè)模型的靈敏度為89.5％(17／19),特異性為73.3％(11／15),總準(zhǔn)確率為82.4％(28／34)。
　　 按化療前后腫塊大小實(shí)

7、際變化(腫塊縮小組有25例,腫塊增大組有9例)建立模型,共篩選出了5個(gè)有價(jià)值的差異蛋白質(zhì)峰(質(zhì)荷比為3323、5869、5894、7775及6470),其中3323m／z、5869m／／z、5894m／z和7775m／z這4個(gè)蛋白質(zhì)峰在腫塊縮小組的乳腺癌患者血清中表達(dá)較高,而6470m／z則在腫塊增大組的患者血清中表達(dá)較高。經(jīng)過(guò)交叉驗(yàn)證,該預(yù)測(cè)模型的靈敏度為96.0％(24／25),特異性為77.8％(7,9),總準(zhǔn)確率為91.2％(3

8、1,34)。
　　 5869m／z和5894m／z這兩個(gè)蛋白質(zhì)峰同時(shí)進(jìn)入了兩個(gè)療效預(yù)測(cè)模型,可能是比較合適的新輔助化療療效預(yù)測(cè)標(biāo)志物,下一步我們將對(duì)這兩個(gè)蛋白質(zhì)進(jìn)行分離、純化和分析解碼,以進(jìn)一步明確與新輔助化療敏感或耐藥的關(guān)系。
　　 第二部分血清蛋白質(zhì)指紋圖譜在乳腺癌新輔助化療過(guò)程中的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。
　　 為了確定乳腺癌患者在新輔助化療前后血清蛋白質(zhì)水平上的變化,我們對(duì)34例乳腺癌患者新輔助化療前后的血清進(jìn)行了蛋白

9、質(zhì)指紋圖譜檢測(cè),找出前后表達(dá)差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的蛋白質(zhì)峰,并將蛋白質(zhì)峰的變化情況在不同療效組間進(jìn)行對(duì)比,篩選出11個(gè)蛋白質(zhì)峰在新輔助化療后,兩組間的變化趨勢(shì)不同,因此可能與化療療效相關(guān)。然后我們進(jìn)一步考察這11個(gè)蛋白質(zhì)峰在25例參與動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的乳腺癌患者中每一例患者每次化療后的變化情況,形成目標(biāo)蛋白質(zhì)在每例患者隨化療療程表達(dá)情況的動(dòng)態(tài)變化趨勢(shì)圖,以后面3次蛋白質(zhì)峰的平均值與第一次(化療前)的峰值進(jìn)行比較,來(lái)判斷變化趨勢(shì)是上升還是下降,以減小

10、單次測(cè)量所造成的誤差。比較每個(gè)蛋白質(zhì)峰的變化趨勢(shì)在療效組內(nèi)和組間的分布情況,找到組內(nèi)變化情況較一致而組間變化趨勢(shì)不同的蛋白質(zhì)峰。最后發(fā)現(xiàn)4302m／z和4645 m／z在有效組中的10／13例(76.9％)患者隨化療進(jìn)行表達(dá)下降,而在無(wú)效組中的8／12例(66.7％)患者隨化療進(jìn)行表達(dá)上升；3291m／z在有效組中的8／13例(61.5％)患者隨化療進(jìn)行表達(dá)下降,而在無(wú)效組中的8／12例(66.7％)患者隨化療進(jìn)行表達(dá)上升；5894m／

11、z在有效組中的8／13例(61.5％)患者隨化療進(jìn)行表達(dá)下降,而在無(wú)效組中的9／12例(75％)患者隨化療進(jìn)行表達(dá)上升(見(jiàn)表4.3)。我們認(rèn)為這4個(gè)蛋白質(zhì)峰在新輔助化療過(guò)程中有監(jiān)測(cè)意義,并且能區(qū)分治療效果。
　　 進(jìn)一步搜索蛋白質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù),我們發(fā)現(xiàn)4302 m／z的蛋白質(zhì)峰可能是腎上腺髓質(zhì)素-2(adrenomedullin-2,ADM-2),這個(gè)蛋白質(zhì)有促進(jìn)細(xì)胞生長(zhǎng)、增殖和存活及促進(jìn)血管、淋巴管新生的作用；4645m／z的蛋白質(zhì)

12、峰可能是MSSP(myc single strandbinding protein),作為c—Myc基因的調(diào)節(jié)子,參與DNA的復(fù)制和細(xì)胞周期從G1期到S期的轉(zhuǎn)化；3291m／z的蛋白質(zhì)峰可能是胰高血糖素(glucagon),有研究發(fā)現(xiàn)GLP-2通過(guò)對(duì)腸上皮完整性的支持,使化療的有效性不致遭到損壞,從而使腫瘤患者獲得治療方面的優(yōu)勢(shì)；5894m／z這個(gè)蛋白質(zhì)峰可能是活性氧物質(zhì)調(diào)節(jié)子1(reactive oxygen species modu

13、lator1),它通過(guò)調(diào)節(jié)內(nèi)源性活性氧物質(zhì)(ROS)影響多種信號(hào)通路使細(xì)胞生長(zhǎng)失控,ROMO1表達(dá)的增加在腫瘤發(fā)生、增殖過(guò)程中起著重要作用,而且Hwang等人發(fā)現(xiàn)ROMO1的表達(dá)可能與5-FU(氟尿嘧啶)的耐藥有關(guān)。下一步我們將對(duì)這4個(gè)蛋白質(zhì)進(jìn)行分離、純化和分析解碼,并進(jìn)一步研究其與化療療效的關(guān)系。
　　 第三部分血清蛋白質(zhì)指紋圖譜在乳腺癌患者腋窩淋巴結(jié)分期方面的研究。
　　 為了找到準(zhǔn)確、微創(chuàng)的新輔助化療前腋窩淋巴結(jié)分

14、期方法,避免化療后失去區(qū)域淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移情況這一乳腺癌最重要的預(yù)后信息,我們進(jìn)行了此部分研究。比較18例有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移乳腺癌患者和16例無(wú)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移乳腺癌患者的血清蛋白質(zhì)質(zhì)譜數(shù)據(jù),篩選出5個(gè)蛋白質(zhì)峰的組合(3164m／z、3979m／z、9196m／z、2734m／z和3963m／z)建立淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的預(yù)測(cè)模型。其中3164m／z、3979m／z和3963m／z這3個(gè)蛋白質(zhì)峰在淋巴結(jié)有轉(zhuǎn)移的乳腺癌患者血清中表達(dá)較高,而9196m／z和2734m

15、／z這2個(gè)蛋白質(zhì)峰則在淋巴結(jié)無(wú)轉(zhuǎn)移的乳腺癌患者血清中表達(dá)較高。交叉驗(yàn)證結(jié)果顯示該模型的靈敏度為88.9％(16／18),特異度為87.5％(14／16),總準(zhǔn)確率為88.2％(30／34)。
　　 進(jìn)一步比較發(fā)現(xiàn),3979 m／z蛋白質(zhì)峰的表達(dá)水平與淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移數(shù)目相關(guān)(R2=0.898)。通過(guò)搜索蛋白質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù)我們了解到3979 m／z蛋白質(zhì)峰可能是一種叫P物質(zhì)的蛋白質(zhì),有研究顯示P物質(zhì)參與乳腺癌細(xì)胞的增殖、抵抗放射線損傷、防止凋

16、亡、誘導(dǎo)生長(zhǎng)因子和促血管生成因子以及促進(jìn)乳腺癌骨轉(zhuǎn)移等多種病理進(jìn)程,因此,P物質(zhì)與乳腺癌腋窩淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的關(guān)系值得我們進(jìn)一步深入研究。
　　 結(jié)論：
　　 1、由5869m／z、3291m／z、5894m／z、9296m／z、5953m／z和2220m／z六個(gè)蛋白質(zhì)峰組合所構(gòu)建的模型能達(dá)到預(yù)測(cè)乳腺癌患者新輔助化療后臨床緩解情況的最佳預(yù)測(cè)效果,總準(zhǔn)確率82.4％。
　　 2、由3323m／z、5869m／z、5894

17、m／z、7775m／z和6470m／z五個(gè)蛋白質(zhì)峰組合所構(gòu)建的模型能達(dá)到預(yù)測(cè)乳腺癌患者新輔助化療后乳腺腫塊大小變化的最佳預(yù)測(cè)效果,總準(zhǔn)確率91.2％。
　　 3、5869m／z和5894m／z這兩個(gè)蛋白質(zhì)峰同時(shí)進(jìn)入了兩個(gè)療效預(yù)測(cè)模型,可能是比較合適的新輔助化療療效預(yù)測(cè)標(biāo)志物,值得進(jìn)一步研究。
　　 4、4302m／z、4645m／z、3291m／z和5894m／z這4個(gè)蛋白質(zhì)峰在新輔助化療有效組和無(wú)效組間變化趨勢(shì)相反,可

18、作為用于新輔助化療療效監(jiān)測(cè)的標(biāo)志物。
　　 5、4302m／z的蛋白質(zhì)峰可能是腎上腺髓質(zhì)素-2(adrenomedullin-2,ADM-2)；4645 m／z的蛋白質(zhì)峰可能是MSSP(myc single strand binding protein)；3291m／z的蛋白質(zhì)峰可能是胰高血糖素(glucagon)；5894m／z這個(gè)蛋白質(zhì)峰可能是活性氧物質(zhì)調(diào)節(jié)子1(Reactive oxygen species modulat

19、or1,ROM01)。下一步我們將對(duì)這4個(gè)蛋白質(zhì)進(jìn)行分離、純化和分析解碼,并進(jìn)一步研究其與化療療效的關(guān)系。
　　 6、5894m／z這個(gè)蛋白質(zhì)峰既可以可以在新輔助化療前預(yù)測(cè)療效,又可以在化療進(jìn)行中監(jiān)測(cè)療效,值得我們?cè)诮酉聛?lái)的研究中加以重點(diǎn)關(guān)注。
　　 7、由3164m／z、3979m／z、9196m／z、2734m/z和3963m／z五個(gè)蛋白質(zhì)峰組合所構(gòu)建的模型能達(dá)到預(yù)測(cè)乳腺癌腋窩淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的最佳預(yù)測(cè)效果,總準(zhǔn)確率達(dá)88