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1、青岛大学研究生学位论文应用SELDI-TOF-MS技术筛选初期胃癌血清生物标志物研究姓名：李春伟申请学位级别：研究生专业：一般外科指引教师：张佃良0517应用SELDI-TOF-MS技术筛选初期胃癌血清分子标志物研究摘要目的：应用表面加强解吸电离一飞行时间质谱(surface-erthancod laser desorptionionization timeof-flight mass spectrometry，SELDITOFMS)技术对胃癌患者血清蛋白指纹图谱进行分析，筛选候选肿瘤标志物以建立诊断模型，寻找更可靠的评价原则用于初期胃癌诊断和临床分型以指引个体化治疗，旨在进一步提高对 肿瘤分
2、期和预后的判断，以更好地监测治疗效果。措施：表面加强解吸电离一飞行时间质谱技术及其配套蛋白质芯片检测169例胃 癌患者和83例健康人的血清蛋白质组图谱，运用Biomarker Wizard TM和 Biomarker PatternsTM软件分析解决数据筛选具有明确临床价值的分子标记物或其 组合，以进行初期分子诊断并建立胃癌诊断分类树模型。 成果：胃癌组血清与正常人血清蛋白质谱共有34蛋白体现存在记录学差别 (pO05)，其中2873 mz，3163 mz，4526 mz，5762 mz，6121 mz和7778 mz 蛋白质峰构成诊断模型I，可将胃癌与正常人对的分组，敏捷度、特异性分别为 9
3、349、9157；此外，2873 mz，6121 mz和7778 mz蛋白质峰构成诊断模型 II，可将初期胃癌与iiiiiiv期胃癌，其敏感性和特异性分别为8936(4247)、 9262(113122)。结论：运用SELDI-0F-MS技术在人血清中可以筛选到初期胃癌迅速诊断的特异 性标志物，建立初期胃癌诊断的蛋白质模型；该措施在胃癌诊断特别初期胃癌诊断 方面具有重要的价值，值得进一步研究。研究生研究生：李春伟一般外科 指引教师：张佃良专家主任医师核心词：胃癌分子标志物表面加强解吸电离一飞行时间质谱蛋白 质组模式y2 “0 m4n”3哺删9眦4、呱8Analysis of serum bio
4、markers screening for diagnosis of stage I gastriccancer using SELDI-TOF-MSAbstractObjective：To make a proteomic analysis using surface-enhanced laser desorptionionization timeof=-flight mass spectrometry(SELDI-TOFMS)on the serum of stage I gastric cancer patients and establish a early diagnostic mo
5、del for identifying stage I gastric cancer preliminarilyMethods：Serum samples from 1 69 gastric cancer patients and 83 age and gender-matched healthy individuals were analyzed by SELDI-TOF-MS Protein Chip array technologyThe resulting SELDITOFMS spectral data were analyzed using the Biomarker Wizard
6、 TM and Biomarker PatternsTM software to fmd differential proteins and develop a classification tree for gastric carlcerResults：A total of 34 mass peaks were identifiedSix peaks at mass：charge ratios(nVz)of2873，3 163，4526，5762，6121 and 7778 were used to construct the diagnostic model IThe model I co
7、uld effectively distinguish gastric cancel-samples from control samples，achieving a sensitivity and specifici够of 9349and 9157，respectivelyIn addition, we identified three of the six protein peaks at 2873，6121and 7778mz，which could construct the diagnostic model IIThe model II could distinguish betwe
8、en stage I gastric cancer and stage IIIIIN gastric CallCeT wim all accuracy of 9 172Conclusion：Diagnostic models of serums proteins detects by SELDI-TOFMS Protein Chip array technology correctly distinguishes gastric CanCglfrom controls，and has significance for screening stage I gastric cancfeT from
9、 stage IIgastric cancerSEI DIFOF-MS is a useful tool for the detection and identification of new proton markersKey word：gastric cancer biomarkers SELDI-TOFMSSerum Proteomic Patterns引言引言胃癌是消化系统常用恶性肿瘤之一，在世界范畴内为第四多发恶性肿瘤和第二 致死性肿瘤，值得注意的是几乎近三分之二的胃癌发生在经济欠发达的地区或国家， 涉及中国n喇。近年来，虽然随着上消化道造影、内镜活检、术前新辅助治疗、术后 综合治疗
10、等诊断水平的提高，胃癌五年生存率有所提高，但效果仍欠抱负。据报道， 初期胃癌(I期胃癌)五年生存率可达829、II期胃癌628、III期胃癌178、 IV期胃癌33，总体五年生存率20左右口嘲。一般觉得影响胃癌预后的重要因素是 肿瘤的分期，分期越早，预后越好；初期诊断胃癌是最有效减少死亡率、提高治愈 率的措施。因此，有必要对初期胃癌诊断的措施进行摸索和研究。目前，内镜活检、手术切除肿瘤进行病理学检查被觉得是胃癌诊断的金原则， 但这种技术具有诸多弊端，其缺陷如耗费时间长、费用贵、给病人带来诸多不适， 更重要的是，诸多病人得到明确诊断后，即发展成进展期胃癌甚至晚期胃癌，治疗 效果较差：此外，内窥镜
11、活检送病理或手术切除后送病理无法制定人口众多的筛查 方案睁。因此，有必要摸索研究创伤小、费用低、便于筛查，具有高度特异性和灵 敏度的肿瘤标志物进行初期胃癌的诊断。自进入20世纪80年代以来，人们已经开始在胃癌患者外周静脉血中寻找与胃癌 有关的生物标志物，以期可以对初期胃癌进行尽早诊断。目前发现与胃癌有关的肿 瘤标志物重要有癌胚抗原(CEA)和糖链抗原199(CAl99)、125(CAl25)、242(CA242)、 50(CA50)等睁103。但这些指标敏感性、特异性均较低，尚局限性于用来进行初期胃癌的 诊断。近来大量研究表白，单个肿瘤标志物尚局限性用于初期肿瘤的诊断，有不少学 者运用多种肿瘤
12、标志物构成一种蛋白质组诊断模型进行全身多种系统肿瘤的诊断， 例如肝癌n1刳、卵巢癌nH、乳腺癌n蝴1、肺癌乜4删、前列腺癌嘲训、膀胱癌D2刊、胰 腺癌1、食管癌明大肠癌1等疾病的差别蛋白质组学研究中发现多种疾病有关的候 选蛋白标志物。有关胃癌肿瘤标志物的研究也有所报道，只是目前所报道胃癌有关 标记物临床价值具有不拟定性，这一方面反映了许多研究规模较小，纳入病例数偏 少，随访时间较短，记录学报告差；此外目前报道的研究大多数分析单一肿瘤标记 物的临床价值，对联合应用几种标记的组合分析局限性。因此，还需要高质量的设计 科学的多中心实验以得出可靠的结论，急切需要迸一步研究。近几年，新兴的表面增强激光解
13、吸电离一飞行时间质谱(surface enhanced 1aserdesorptionionizationtime of flightmass spectrometry technology， SELDI-TOF-MS)技术为差别蛋白质组学研究提供了一种十分抱负的平台，同步也为全 身多种系统肿瘤标志物的研究提供了一种抱负的平台。SELDI-TOFMS技术是由日本 出名科学家田中耕一发明，美国Ciphergen Biosyetems公司进行进一步研究并使之1青岛大学研究生学位论文商品化。该系统由3部分构成：蛋白质芯片；芯片阅读器生物信息学。该技术 的原理是芯池中的分析物在激光脉冲辐射的作用下，解
14、析后形成荷电离子，不同质 荷比离子在仪器场中飞行时间长短不同，而绘制出一张质谱图案，可以显示不同蛋 白的相对分子量等信息。(工作示意图i如下)。SELDI技术能迅速分析、解决大量质 谱图信息，将测得质谱图与正常人或某种疾病或者疾病不同阶段的原则图谱进行对 比，就能捕获该疾病不同阶段特异性的有关分子蛋白质。蛾麟辫图1 SELDI-TOF船工作示意图表面加强解吸电离一飞行时间质谱(SELDITOFMS)技术不同与老式的蛋白质组 学技术，有如下某些长处：(1)1次可以实现上万种蛋白质检测分析，迅速、简便、 易行、高通量、平行分析，； (2)需样品量很少，只需25-50个细胞所提取的蛋白 质即可； (3)较高的信噪比； (4)可以对小分子量的蛋白质进行鉴定； (5)可以 和基因芯片成果进行比较分析，在蛋白质组和基因组之间建立联系；(6)应用多种 未明确性质的蛋白质或肽信号可联合构成诊断模型，对全身各系统肿瘤的初期诊断 比单一的肿瘤标志物更精确可靠，敏感性特异度更高等。SELDI-TOF-MS技术克服了 诸多老式蛋白质组学研究中无法解决的问题，实现了蛋白质芯片技术临床检测应用 的奔腾。高通量的质谱技术为寻找新的标志物用于初期肿瘤的诊断和监测治疗效果， 已经成为一种临床医学研究的新方向。本课题设计总路线如下图2。图2本课题设计总路线
