蛋白质芯片技术在肿瘤检测中的应用

蛋白质芯片技术在肿瘤研究领域中进展最快。随着肿瘤细胞的发生，肿瘤患者体内某些蛋白质会发生上调或下调，或产生新的与肿瘤关联的异常蛋白，而蛋白质芯片技术可以描绘出患者体液中所有蛋白质表达情况。根据正常与异常的蛋白质表达谱的差异，从而建立肿瘤的指纹谱，指纹谱的优点是不受任何单个肿瘤标志物的特异性灵敏度的限制，可以及早地反映肿瘤的发生、发展情况。对肿瘤的早期诊断、病情监测、疗效评估及预后均有重要意义。目前，蛋白质芯片用于肿瘤研究已经发现了包括与卵巢癌、前列腺癌、乳癌、膀胱癌、肺癌等相关的蛋白，并在肿瘤发病机理的研究领域亦取得了相当的进展。

1 前列腺癌

前列腺癌是男性最常见的肿瘤，前列腺特异性抗原（PSA）是检测前列腺癌的主要标志物,但由于其特异性低，因此在前列腺癌早期诊断中的应用受到了限制。运用蛋白质芯片质谱技术能快速地从细胞裂解物、血浆、精液中鉴定出4种检测前列腺癌相关标志物:前列腺特异抗原，特异性酸性磷酸酶，特异膜抗原、前列腺特异肽。结合激光俘获微切技术，从获得的纯前列腺癌细胞裂解液中先后发现了3个上调蛋白质，用蛋白质芯片技术可以检出通过血清前列腺的特异性抗原检测不出的前列腺癌患者［1］。

2 卵巢癌

卵巢癌常用的肿瘤标志物是CA125。在80%晚期患者中CA125升高，但在早期只有50%～60%增高，CA125单独作为标志物的阳性预测值较小，因此需寻找特异性和灵敏度更高的标志物。用疏水性C16蛋白质芯片检测56例卵巢癌和66例非恶性肿瘤患者的血清，结果发现在质/荷比值为534、989、2 111、2 251和2 465处的5个峰值同时变化，对于诊断具有重要意义。采用蛋白质谱结合生物信息学从卵巢癌患者血清中筛选出7个生物标志物，并纯化了其中3个标志物。结果显示，单个标志物的检测敏感性不如CA125，但由4个标志物组成的蛋白质谱模型则远比CA125敏感［2］。

3 乳腺癌

X光透视是目前人群体检早期发现乳腺癌行之有效的方法，但当病变被检测出时已有许多患者发生了转移，从而失去了治疗时机。因此如何及早发现乳腺癌是科研医务工作者努力的目标。从乳腺癌患者的血清样品中检测出一种28.3KD的蛋白质，而且它仅存在乳腺癌患者的血清中，研究人员设计出了NMP66试剂盒用其对可疑患者进行检测，结果发现这种蛋白质在乳腺的早期诊断上的特异性达到了100%。用标准生化法和免疫亲和层析法纯化乳腺珠蛋白复合物，用蛋白质芯片技术对其研究发现乳腺珠蛋白是一种有希望用于乳癌诊断的蛋白标志物。

4 小结

蛋白质芯片技术已经开始在各种肿瘤的研究中得到应用，并获得了一系列可喜的成果，除上述所列举的之外，蛋白质芯片技术在膀胱癌、肺癌、肝癌、胰腺癌、直结肠癌等的诊断中亦均已开始应用，但在应用过程中亦发现诸多问题有待改进。主要存在的问题有：①蛋白质芯片制作繁复，而且结果检测需专门设备，因此需较高的成本。②不能全部捕获蛋白质信息。③实验条件要求较高，不易控制，导致实验结果可重复性相对不足。虽然蛋白质芯片技术在国内临床上接受尚需一定时间，但从目前应用来看，蛋白质芯片的高灵敏度对肿瘤的早期诊断和监测治疗结果都是过去常规方法所不能比拟的［3］。

【参考文献】

［1］A.Fafeh.moghadam p.stieber.肿瘤标志的合理应用［J］.中华检验医学杂志,2008,31(7):56.

［2］刘志刚,于永铎.癌胚抗原对大肠癌早期诊断的意义［J］.长春中医药大学学报,2008,24(2):223.

［3］赵 羽中，刘彦军.子宫动脉栓塞术治疗症状性子宫肌瘤58例［J］.长春中医药大学学报,2008,24(1):99

新研发的芯片可在第四周通过血液检测癌症治疗是否有效

研究人员开发出一种芯片，可以分析病人血液中肺癌肿瘤脱落的细胞，使治疗医生最早在第四周就能确定肺癌治疗是否有效。芯片提供的信息将使治疗方法得以调整，以满足患者的需求并改善治疗效果。

3期非小细胞肺癌（NSCLC）约占肺癌的80%至85%，目前的治疗方法是化疗和放疗相结合，然后进行为期一年的免疫治疗。评估一个人对治疗的反应如何，重要的是评估癌症是否有可能扩散需要时间，而这并不是每个病人都有很多时间。

现在，密歇根大学（U-M）的研究人员开发出了一种芯片，可以分析病人血液中的循环癌细胞，并在第四周之前告诉主治医生肺癌治疗的效果如何。

该研究的共同通讯作者施鲁蒂-乔利（Shruti Jolly）说："目前，我们通常需要等待数周至数月才能完全评估癌症治疗的效果。"然而，有了这种芯片，我们也许就能避免长期无效的治疗，迅速转向替代疗法，从而使患者免受不必要的副作用。这项技术有可能改变癌症诊断，从延迟的单一评估转变为更持续的监测，促进个性化癌症治疗的提供。"

CT 扫描通常用于确定肿瘤是增大了还是缩小了，但只有大的变化才容易被发现。针刺活检可以提供更精确的信息，但这种方法具有创伤性，而且不能经常进行，无法定期提供最新信息。

因此，研究人员对液体活检进行了研究，这种检测方法可以从患者的血液中寻找癌症的迹象，比如肿瘤脱落的癌细胞。与针刺活检不同，血液样本可以更频繁地采集，但只有当被检测的细胞达到可检测的水平时，血液样本才会发挥作用。研究人员说，肺癌在开发通过血液检测监测治疗的手段方面遇到了特殊的问题，这可能是因为以前的检测针对的是细胞表面的一种蛋白质，而这种蛋白质在这种癌症中并不常见。

该研究的另一位通讯作者苏尼斯-纳格拉斯（Sunith Nagrath）说："我们正在寻找更灵敏的癌症标志物，以便用来密切监测治疗情况。"

纳格拉斯的研究团队于2013年开发出了"GO芯片"，它只捕获循环肿瘤细胞（CTC），成功地解决了其他检测方法的不足。安装在芯片氧化石墨烯（GO，因此得名）纳米片上的抗体可以识别细胞表面的多种癌症特异性蛋白标记物。当血液通过芯片中的通道时，抗体会积聚这些标记物，最终收集到足够的标记物。被困在原地后，研究人员就可以对细胞进行计数，确认它们是否是癌细胞，并确定不同患者和不同治疗阶段细胞的生化特性有何不同。

为了测试GO芯片能否监测肺癌治疗的效果，本研究的研究人员收集了26名接受化疗和免疫疗法的3期NSCLC患者的CTC。样本是在治疗开始前以及患者接受治疗的第一周、第四周、第十周、第十八周和第三十周后采集的。

他们观察到，CTCs 在治疗过程中会减少，减少幅度越大，预示着无进展生存期（PFS）会明显延长。如果在治疗的第四周，CTCs的数量没有减少至少75%，那么患者的癌症更有可能在治疗后持续存在。这些患者的无进展生存期为7个月，而CTC大量减少的患者的平均无进展生存期为21个月。

他们还发现，癌症患者对治疗没有反应的 CTCs 激活了可能使癌症更具抗药性的基因。这些信息可能有助于开发有针对性的治疗方法，但还需要进一步研究。

这项研究发表在《细胞报告》杂志上。

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