基于比较蛋白质组研究策略的食管癌血清蛋白标志物识别及其功能分析

本研究通过构建基于凝胶的亚细胞蛋白质组2-DE-MALDI-TOF-MS和基于质谱的SELDI-TOF-MS蛋白芯片两种定量蛋白质组学分析策略，系统分析了细胞和血清中的食管癌相关差异表达蛋白质，初步筛选可用于早期发现食管癌的血清标志物，建立食管癌的血清标志物分类树模型。生物信息学预测差异蛋白的结构，识别具有分泌蛋白特征的候选蛋白进行蛋白功能及其信号通路调控网络的分析。构建候选蛋白的表达载体和siRNA沉默细胞模型，探讨候选蛋白对食管癌细胞的增殖、侵袭和迁移等行为、代谢和信号通路等的影响，结合质谱和免疫分析技术，识别候选蛋白在细胞信号通路的异常翻译后修饰特征，明确候选蛋白在食管癌发病机制中的作用，构建食管癌血清蛋白标志物的指标体系。通过对食管癌高危人群的筛检试验，评价筛检体系的诊断价值，为食管癌高危险人群的识别提供可靠的理论依据和有效的技术手段。

本研究采用8标的iTRAQ分析技术分别对28对食管鳞状细胞癌患者血浆和健康对照者血浆进行差异表达蛋白质组学的LC-MS/MS分析，共筛选得到19个差异蛋白质，其中15个在食管鳞状细胞癌组中低表达，4个在食管鳞状细胞癌组中高表达。GO分析显示，这些蛋白参与了免疫功能、代谢过程、细胞粘附、细胞凋亡等过程的调控。Western blot结果证实，在30对食管鳞状细胞癌患者血浆和健康对照者血浆的验证样本中，ECM-1在病例组和对照组中的蛋白水平差异有统计学意义，提示其可作为食管癌早期诊断的血浆蛋白候选标志。为进一步探讨食管癌的代谢特征在血浆中的表现及其与相关蛋白质的关系，本研究同时采用UPLC-MS技术分析了食管癌的血浆代谢组特征，共筛选得到ESCC组与健康对照组差异表达的小分子代谢物46 个，其中13 个上调，33个下调。利用METLIN对差异表达的差异特征物质以精确质量数进行检索，显示多种代谢分子与磷脂代谢密切相关，提示这一代谢过程在食管癌发生发展中可能发挥了较大的作用。研究还应用双向电泳技术探讨了前期筛选的食管癌相关蛋白MGMT在食管癌发病机制的可能作用，结合质谱技术识分离鉴定了14个与细胞恶性表型相关的差异蛋白。研究发表标注论文12篇，其中SCI收录8篇，会议论文6篇，培养博士研究生2名，硕士研究生2名。