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蛋白质组在恶性肿瘤中的研究应用

摘要：随着蛋白质组学概念的提出及其技术的不断发展，人类拥有了一条寻找

恶性肿瘤诊断及判断预后重要的线索，这对于恶性肿瘤的发病机制及临床诊治亦

具有重要的指导意义。本文着重于蛋白质组学的研究现状、研究意义以及近年来

的研究进展，为今后开展恶性肿瘤的蛋白质组学研究提供部分参考依据。

关键词：蛋白质组学；恶性肿瘤

蛋白质组学的概述1.

众所周知，基因携带遗传信息，蛋白质执行生命功能。蛋白质组是一个动态变化过程中

的蛋白质群体，因此，相同细胞内的蛋白质在不同阶段不同过程，甚至于不同的环境不同的

生理条件下都可能产生巨大差异，如病变细胞和正常细胞之间，被治疗机体细胞和未治疗机

体细胞之间。1994年MarcWilkins和KeithWilliams首先提出蛋白质组（proteome）的概念[1，

2]，随即得到大家的公认并迅速发展起来。蛋白质组学[3]（proteomics）从整体的角度研究

细胞内蛋白质组成成分及其活动规律，对细胞内动态变化蛋白质的组成成份、表达水平等进

行分析研究，明确蛋白质间的联系和相互作用的机理，揭示蛋白质操控细胞生命活动的过程。

而肿瘤蛋白质组学（cancerproteomics）则是指将表达于正常组织与疾病组织（从癌前病变

到肿瘤发生）之间有明显差异的蛋白质进行分析研究，从而得出具有意义的蛋白质的研究方

法[4]。一个机体由健康状态转变为肿瘤状态，其体内的蛋白质也会出现一系列显著变化，为

了明确这些蛋白质在肿瘤的发生发展过程中如何变化，就需要在细胞的整体层面上运用蛋白

质组学技术，获取相应的蛋白质表达谱，寻找特异的肿瘤早期诊断标志物，从而达到为肿瘤

的早期预防及诊治提供参考依据的目的。

蛋白质组学的2.常用研究步骤

（1）样品的制备：包括裂解细胞与溶解蛋白质，激光捕获显微切割（Laser-captured

microdissection，LCM）[5]技术去除核酸等成分在内的一些非蛋白质成分，从而得到无杂质的

蛋白质。

（2）蛋白质的分离技术：包括双向凝胶电泳（2-DE）技术、毛细管电泳（CE）、高效液

相色谱（HPLC），可一次性完成蛋白质的分离鉴定[6.7]

（3）蛋白质的检测与图像分析：分离出蛋白质2-DE凝胶、染色、脱色后进行图像分析。

（4）蛋白质的鉴定：包括采用基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱（MALDI-TOF-MS）

获取具有独特意义的肽质量指纹谱[8]（PMF）；同位素标记亲和标签（ICAT）；肽序列标签

（PSTs）；蛋白质芯片（Proteinchips），成为寻找药物治疗特异性靶点及其作用机制的至关

重要的技术，并用于肿瘤的检测、分级、评判疗效及预后。

（5）信息查询：20世纪90年代初，美籍学者林华安（HwaA.Lim）[9]首先创造和使用

了生物信息学一词。它获取、加工、存储、检索与分析生物学实验数据，并诠释数据所蕴含

的生物学意义。它是蛋白质组学研究的核心技术之一，常用于对蛋白质功能进行预测和结构

分析。

蛋白质组学研究的意义3

积极开展并深入该领域的研究，完善蛋白质谱及数据统计，不仅有助于肿瘤早期诊断、

治疗，亦可全面系统地阐述癌变机制，而且对新药开发也有着重要的指导意义。

（1）肿瘤标志物研究：肿瘤标志物（TM），是当肿瘤产生在宿主的机体内时，机体出

现一类物质，这种物质由肿瘤细胞合成、分泌，伴随着肿瘤的发生和增殖，当肿瘤发生或增

殖状态时它们就会异常产生或升高。它们的存在或量变可以成为探索肿瘤性质的依据，通过

分析它们就可以对肿瘤的组织类型、分化情况、转移机理以及恶性程度等进行了解，有助于

诊断肿瘤的性质，包括肿瘤的类别，级别等，也可用于指导肿瘤的治疗，判断肿瘤的预后

[10]。肿瘤标志物的来源大致分为三类，包括自分泌，不言而喻，即由肿瘤细胞自身所产生

并存在于其自身；旁分泌，即由肿瘤组织自身分泌的某些物质促使肿瘤周边组织或间质内组

织分泌一些物质，这些物质再刺激肿瘤生长并作用于肿瘤细胞；内分泌，即肿瘤组织分泌的

物质对机体某些细胞或组织有较强刺激，因而会加强机体某些组织或细胞的功能，使不会出

现在正常机体体液中的物质大量产生并作用于肿瘤继而引起一系列生理病理反应。按其来源

可分为细胞和体液肿瘤标志，后者指肿瘤组织分泌到体液（如外周血、尿、脑脊液等）的标

志物，如血清中CK19的表达水平可以有效监测乳腺癌的微转移和疗效[11]，VIME的表达情

况可用