蛋白质组学与肿瘤
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蛋白质组学与肿瘤研究
技术与平台 （1） 样品制备 通常使用蛋白质样品溶解液 或细胞裂解缓冲液从细胞，组织或其他体液中尽 可能完整地将蛋白质以溶解状态提取出来，并将 其他杂质（DNA，糖类，脂类等）去除。 LCM [3]（laser capture microdissection，激光捕 获微切割）技术是最近发展起来的一种提取肿瘤 细胞的技术，成功地解决了组织中的细胞异质性 问题，是提取肿瘤细胞最理想的方法。
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蛋白质组学与肿瘤研究
一 什么是蛋白质组学
二 肿瘤产生的相关机理 三 蛋白质组学在肿瘤研究中的应用 四 前景与展望
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技术与平台 样品制备 ↓ 蛋白质分离 ↓ 蛋白质鉴定 ↓ 生物信息学
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，蛋白质组学与肿瘤研究
（一）蛋白质组学
蛋白质组（proteome）一词由Wilkins于1994年首 次提出，意指一个细胞或一个组织的基因组所表达 的全部蛋白质。它是一个在空间和时间上动态变化 着的整体。蛋白质组学（proteomics）是指应用各种 技术手段来研究蛋白质组的一门新兴学科，其目的 是从整体的角度分析细胞内动态变化的蛋白质组成 成分，表达水平与修饰状态，了解蛋白质之间的相 互作用与联系，揭示蛋白质功能与细胞生命活动规 律
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（3）蛋白质芯片
以蛋白质或多 肽为材料，可以从微量的样品中检测成 千上万个蛋白质或多肽，用于分析差异 表达的蛋白质及药物靶标的筛选和鉴 定 。 目前应用最多的是表面增强激光 解吸离子化（SELDI）蛋白质芯片技术。
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肺肿瘤
11
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胸部肿瘤细胞
细
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（三）蛋白质组学在肿瘤研究中 的应用
（1）比较蛋白质组学：运用蛋白质组学研究技术，比较肿 瘤组织（细胞）与其起源的正常组织（细胞）或肿瘤发展 不同阶段组织中蛋白质在表达数量、表达水平和修饰状态 上的差异，可以发现与癌变相关的特异蛋白质，这些肿瘤 相关的特异蛋白质不仅可为研究肿瘤发病机理提供线索， 而且可作为肿瘤诊断和治疗的生物标志物[7 例如将肿 瘤相关基因转染细胞，制备肿瘤相关基因转基因小鼠、基 因敲除小鼠或利用RNA干扰技术封闭其表达，再应用蛋白 质组学技术分析相应模型蛋白质组的变化，有可能发现肿 瘤相关基因所调控的蛋白质，为揭示其功能和致瘤机理提 供线索
蛋白质组学与肿瘤研究
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摘要
肿瘤标志物是细胞在特定疾病状态下的分子信号, 是检测、诊断、治疗、监测肿瘤和判断肿瘤预后 的重要工具。如何发现新的、具有高度特异度和 灵敏度的肿瘤标志物多年来一直是肿瘤研究的热 点之一。蛋白质和蛋白质组学研究的快速发展给 肿瘤标志物研究注入了新的活力。运用比较蛋白 质组学研究揭示肿瘤发病机理，寻找肿瘤诊断和 治疗的靶标，血清蛋白质组学研究寻找肿瘤相关 抗原，是蛋白质组学寻找肿瘤标志物的主要路线。 目前运用蛋白质组学方法已在多种肿瘤如肺癌， 肝癌，胃癌，结直肠癌，膀胱癌，肾癌等中找到 有差异表达的蛋白质，这些蛋白有望成为有效的 肿瘤标志物。
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百度文库
（3）蛋白质鉴定 蛋白质鉴定主要包括 氨基酸组成分析，序列分析，肽质量指纹 图分析和肽序列标签分析等。其中，肽质 量指纹图（poptide mass finger print，PMF） 分析是对蛋白质酶解后的多肽混合物进行 质谱分析。质谱鉴定的主要原理是根据样 品电离后样品离子的质量电荷比（m/z）的 差异分离样品
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蛋白质组学与肿瘤研究
（2）蛋白质分离： 目前，蛋白质组学研究中蛋白质分离 的主流技术仍然是双向凝胶电泳（two-dimensional gel electrophoreus，2-DE），但是，以2-DE为基础的蛋白质组 学技术存在固有的缺陷：上样量的限制使低丰度蛋白质难 以检测到，低溶解度和极大（＞200 kD）、极小（＜10 kD） 和极端等电点值（pI）蛋白无法进入2-DE技术的有效分离 范围内，故难以通过2-DE技术进行分析。目前多采用多维 色谱技术。在蛋白质组学的定量研究方面，荧光差示电泳 （differential gel electrophoresis，DIGE）技术以及同位素亲 和标签技术（isotope coded-attinity tags，ICAT），可实现对 蛋白质的定量分析[1]。 。
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（二）肿瘤产生的相关机理
中医观点：一般正常人的气升降出入，是循环畅通的。
但在内、外因素影响下，致使气的功能失调，引起气的郁 滞。气滞日久，必然血瘀；气滞血瘀，积久成块 。或由于 火毒内蕴，情志化火血遇火则凝结，气血紊乱，堵塞经络， 久则凝结成块。大多数癌瘤，是由于情志郁结，过于劳累， 饮酒过多，或病毒侵袭。或某些特别刺激，致使生理机能 反常，局部组织变形、变性。 从分子水平看：肿瘤是由于DNA RNA病毒等生物因素， 亚硝胺类等化学因素，X射线等物理因素引起细胞内蛋白 质等的结构发生改变而引起的，特别是蛋白质的改变，因 此我们研究蛋白质对于抗肿瘤特别有意义。
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（2）血清蛋白质组学
从肿瘤 免疫学的观点来看，肿瘤细胞是“非 已细胞”，肿瘤细胞总是或多或少地 表达区别于正常细胞的肿瘤抗原，因 而，在患者血清中极有可能存在其相 应的抗体。 可分为四步：
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（1）首先采用2-DE分离肿瘤组织、癌旁正常组织
的蛋白质 （2）与患者或正常人血清中的某一类免疫球蛋白 建立Western blot反应图谱，通过计算机分析确定 差异反应的蛋白质斑点 （3）采用质谱分析和生物信息学方法对平行胶 （replica gel）中相应的差异蛋白质点进行鉴定， 筛选出肿瘤相关抗原 （4）用其他肿瘤组织和正常组织对肿瘤相关抗原 的特异性进行分析
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（4）生物信息学：生物信息学是随着人类 基因组计划、计算机技术、网络技术的发 展而诞生的一门新兴学科，它是蛋白质组 学研究中不可缺少的一部分。生物信息学 在蛋白质组学研究中有两个重要应用： 一 是分析和构建双向凝胶电泳图谱， 二是搜 索与构建蛋白质组数据库。目前应用最普 遍的数据库是NRDB和dbKST数据库。
蛋白质组学与肿瘤研究
技术与平台 （1） 样品制备 通常使用蛋白质样品溶解液 或细胞裂解缓冲液从细胞，组织或其他体液中尽 可能完整地将蛋白质以溶解状态提取出来，并将 其他杂质（DNA，糖类，脂类等）去除。 LCM [3]（laser capture microdissection，激光捕 获微切割）技术是最近发展起来的一种提取肿瘤 细胞的技术，成功地解决了组织中的细胞异质性 问题，是提取肿瘤细胞最理想的方法。
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蛋白质组学与肿瘤研究
一 什么是蛋白质组学
二 肿瘤产生的相关机理 三 蛋白质组学在肿瘤研究中的应用 四 前景与展望
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技术与平台 样品制备 ↓ 蛋白质分离 ↓ 蛋白质鉴定 ↓ 生物信息学
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，蛋白质组学与肿瘤研究
（一）蛋白质组学
蛋白质组（proteome）一词由Wilkins于1994年首 次提出，意指一个细胞或一个组织的基因组所表达 的全部蛋白质。它是一个在空间和时间上动态变化 着的整体。蛋白质组学（proteomics）是指应用各种 技术手段来研究蛋白质组的一门新兴学科，其目的 是从整体的角度分析细胞内动态变化的蛋白质组成 成分，表达水平与修饰状态，了解蛋白质之间的相 互作用与联系，揭示蛋白质功能与细胞生命活动规 律
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（3）蛋白质芯片
以蛋白质或多 肽为材料，可以从微量的样品中检测成 千上万个蛋白质或多肽，用于分析差异 表达的蛋白质及药物靶标的筛选和鉴 定 。 目前应用最多的是表面增强激光 解吸离子化（SELDI）蛋白质芯片技术。
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肺肿瘤
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胸部肿瘤细胞
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（三）蛋白质组学在肿瘤研究中 的应用
（1）比较蛋白质组学：运用蛋白质组学研究技术，比较肿 瘤组织（细胞）与其起源的正常组织（细胞）或肿瘤发展 不同阶段组织中蛋白质在表达数量、表达水平和修饰状态 上的差异，可以发现与癌变相关的特异蛋白质，这些肿瘤 相关的特异蛋白质不仅可为研究肿瘤发病机理提供线索， 而且可作为肿瘤诊断和治疗的生物标志物[7 例如将肿 瘤相关基因转染细胞，制备肿瘤相关基因转基因小鼠、基 因敲除小鼠或利用RNA干扰技术封闭其表达，再应用蛋白 质组学技术分析相应模型蛋白质组的变化，有可能发现肿 瘤相关基因所调控的蛋白质，为揭示其功能和致瘤机理提 供线索
蛋白质组学与肿瘤研究
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摘要
肿瘤标志物是细胞在特定疾病状态下的分子信号, 是检测、诊断、治疗、监测肿瘤和判断肿瘤预后 的重要工具。如何发现新的、具有高度特异度和 灵敏度的肿瘤标志物多年来一直是肿瘤研究的热 点之一。蛋白质和蛋白质组学研究的快速发展给 肿瘤标志物研究注入了新的活力。运用比较蛋白 质组学研究揭示肿瘤发病机理，寻找肿瘤诊断和 治疗的靶标，血清蛋白质组学研究寻找肿瘤相关 抗原，是蛋白质组学寻找肿瘤标志物的主要路线。 目前运用蛋白质组学方法已在多种肿瘤如肺癌， 肝癌，胃癌，结直肠癌，膀胱癌，肾癌等中找到 有差异表达的蛋白质，这些蛋白有望成为有效的 肿瘤标志物。
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百度文库
（3）蛋白质鉴定 蛋白质鉴定主要包括 氨基酸组成分析，序列分析，肽质量指纹 图分析和肽序列标签分析等。其中，肽质 量指纹图（poptide mass finger print，PMF） 分析是对蛋白质酶解后的多肽混合物进行 质谱分析。质谱鉴定的主要原理是根据样 品电离后样品离子的质量电荷比（m/z）的 差异分离样品
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蛋白质组学与肿瘤研究
（2）蛋白质分离： 目前，蛋白质组学研究中蛋白质分离 的主流技术仍然是双向凝胶电泳（two-dimensional gel electrophoreus，2-DE），但是，以2-DE为基础的蛋白质组 学技术存在固有的缺陷：上样量的限制使低丰度蛋白质难 以检测到，低溶解度和极大（＞200 kD）、极小（＜10 kD） 和极端等电点值（pI）蛋白无法进入2-DE技术的有效分离 范围内，故难以通过2-DE技术进行分析。目前多采用多维 色谱技术。在蛋白质组学的定量研究方面，荧光差示电泳 （differential gel electrophoresis，DIGE）技术以及同位素亲 和标签技术（isotope coded-attinity tags，ICAT），可实现对 蛋白质的定量分析[1]。 。
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（二）肿瘤产生的相关机理
中医观点：一般正常人的气升降出入，是循环畅通的。
但在内、外因素影响下，致使气的功能失调，引起气的郁 滞。气滞日久，必然血瘀；气滞血瘀，积久成块 。或由于 火毒内蕴，情志化火血遇火则凝结，气血紊乱，堵塞经络， 久则凝结成块。大多数癌瘤，是由于情志郁结，过于劳累， 饮酒过多，或病毒侵袭。或某些特别刺激，致使生理机能 反常，局部组织变形、变性。 从分子水平看：肿瘤是由于DNA RNA病毒等生物因素， 亚硝胺类等化学因素，X射线等物理因素引起细胞内蛋白 质等的结构发生改变而引起的，特别是蛋白质的改变，因 此我们研究蛋白质对于抗肿瘤特别有意义。
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（2）血清蛋白质组学
从肿瘤 免疫学的观点来看，肿瘤细胞是“非 已细胞”，肿瘤细胞总是或多或少地 表达区别于正常细胞的肿瘤抗原，因 而，在患者血清中极有可能存在其相 应的抗体。 可分为四步：
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（1）首先采用2-DE分离肿瘤组织、癌旁正常组织
的蛋白质 （2）与患者或正常人血清中的某一类免疫球蛋白 建立Western blot反应图谱，通过计算机分析确定 差异反应的蛋白质斑点 （3）采用质谱分析和生物信息学方法对平行胶 （replica gel）中相应的差异蛋白质点进行鉴定， 筛选出肿瘤相关抗原 （4）用其他肿瘤组织和正常组织对肿瘤相关抗原 的特异性进行分析
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（4）生物信息学：生物信息学是随着人类 基因组计划、计算机技术、网络技术的发 展而诞生的一门新兴学科，它是蛋白质组 学研究中不可缺少的一部分。生物信息学 在蛋白质组学研究中有两个重要应用： 一 是分析和构建双向凝胶电泳图谱， 二是搜 索与构建蛋白质组数据库。目前应用最普 遍的数据库是NRDB和dbKST数据库。