肺癌血清蛋白质组学研究及应用进展
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BTP项目文章 | 利用蛋白质组学技术从头测序、蛋白鉴定研究新型抗NSCLC蛋白PFAP非小细胞肺癌(NSCLC)是最常见的肺癌类型,约占肺癌病例的85%。
同时,有超过30%的NSCLC患者被诊断为晚期。
然而,尽管目前存在放化疗技术和新的辅助免疫治疗,但对于提高晚期NSCLC患者的生存率仍未达到理想效果,放化疗后的5年生存率仍然维持在10-15%之间。
与传统药物不同,蘑菇因其免疫调节、抗炎和抗肿瘤的特性备受瞩目。
蘑菇不仅可以直接抑制癌细胞,还可以作为辅助治疗的选择,有助于改善因癌症引起的恶心、呕吐、腹泻、疲劳和失眠等症状,并增强人体免疫系统功能。
因此,基于蘑菇中的抗癌活性化合物,开发新的针对NSCLC的药物具有极大的前景和潜力。
2023年7月,南开大学和香港中文大学的科研团队在International Journal of Biological Macromolecules杂志(IF=8.025)上发表了题为“New fungal protein from Pleurotus ferulae lanzi induces AMPK-mediated autophagy and G1-phase cell cycle arrest in A549 lung cancer cells”《阿魏蘑菇中的新型蛋白PFAP通过AMPK调节的自噬和G1期细胞周期阻滞诱导A549肺癌细胞》的研究成果。
该研究从阿魏蘑菇(Pleurotus ferulae lanzi)中分离出一种新型的抗非小细胞肺癌(NSCLC)蛋白PFAP,并采用蛋白质组学技术对其进行了鉴定和抗肿瘤机制研究。
通过从头测序的分析结果显示,PFAP是由135个氨基酸残基构成的蛋白质,其理论分子量为14.81 kDa。
通过串联质谱标记(TMT)™定量蛋白质组学分析,研究表明PFAP能够通过调节AMPK / mTOR途径并抑制A549肺癌细胞的G1期细胞周期来诱导自噬作用。
蛋白质组学在肿瘤研究中的应用摘要:随着人类基因组全序列草图的完成,从基因水平向蛋白质水平的深化,已成为生命科学研究的迫切需要和新的任务。
蛋白质组学的建立为研究蛋白质水平的生命活动开辟了更为广阔的前景,提供了新型有效的研究手段。
从蛋白质整体水平上研究肿瘤的发生与转移,寻找与肿瘤发生及转移相关的新的蛋白质、肿瘤特异性的标志物及肿瘤药物治疗的靶标,对肿瘤的诊治将起到重要作用。
本文对肿瘤蛋白质组学的研究进展进行了简要综述。
关键词蛋白质组学蛋白质组肿瘤研究进展人类基因组计划全基因组测序的完成,标志着后基因组时代的到来,其主要任务是分析细胞全部蛋白质的结构、功能和相互作用,即蛋白质组学。
恶性肿瘤是危害人类的主要疾病之一,但其发生发展机制仍不清楚,诊断、治疗效果也不理想,而蛋白质组学方法可望为肿瘤发生机制的研究和防治带来新的突破。
本文将蛋白质组学基本概念、研究技术和肿瘤蛋白质组学研究进展作一综述。
1. 蛋白质组和蛋白质组学概念蛋白质组(proteome)的概念最早是由澳大利亚Macquarie大学的Wilkins等于1994年在意大利的一次科学会议上提出的,他们对蛋白质组的定义:“蛋白质组指的是一个基因组所表达的蛋白质”;即“proteome”是由蛋白质的“prote”和基因组的“ome”字母拼接而成。
它是对应于一个基因组所有蛋白质构成的整体,而不是局限于一个或者几个蛋白质。
由于同一基因组在不同细胞、组织中的蛋白质表达情况各不相同,即使是同一细胞,在不同的发育阶段、不同的生理病理条件下甚至不同的环境影响下,其蛋白质的存在状态也不尽相同。
因此,蛋白质组是一个在时间和空间动态变化着的整体。
蛋白质组学(proteomics)是指以蛋白质组为研究对象,从整体的角度,分析细胞内动态变化的蛋白质组成与活动规律。
蛋白质组学研究主要包括:①表达蛋白质组学(expression proteomics),研究细胞或组织中蛋白质表达的质和量的变化,以及不同时间基因表达谱的改变;②功能蛋白组学(functional proteomics),研究在不同生理和病理条件下,细胞中各种蛋白质之间的相互作用关系及其调控网络,以及蛋白质的转录后修饰等;③结构蛋白组学(structure proteomics),以阐明生物大分子蛋白质的三维结构特性为目的[1]。
人类肺癌的分子病理学研究肺癌是世界范围内最常见的恶性肿瘤之一,其发病率不断增加,已成为影响人类健康和生命的重要卫生问题。
人类肺癌的分子病理学研究是肺癌研究中的一个重要方面。
本文将从肺癌的基本概念入手,介绍肺癌的分子病理学研究的主要内容、方法及进展,并展望其未来研究方向。
一、肺癌的基本概念和流行病学肺癌是指肺组织中恶性细胞的异常增生和扩散。
根据病理及组织学特征,肺癌可分为小细胞肺癌和非小细胞肺癌两大类。
其中非小细胞肺癌包括腺癌、鳞癌、大细胞癌等亚型,约占肺癌的85%以上,小细胞肺癌占肺癌的15%左右。
肺癌是全球各国家和地区死亡率最高的癌症之一。
根据世界卫生组织发布的数据,肺癌每年导致50万人死亡,其中中国就有27万人之多。
此外,肺癌的发病率仍在迅速增加,给全球健康带来了巨大的挑战。
二、肺癌的分子病理学研究的主要内容肺癌的分子病理学研究主要关注以下几个方面:(一)肺癌的致癌基因和抑癌基因肺癌的致癌基因主要包括KRAS、EGFR、ALK等基因。
这些基因发生突变后会导致细胞增殖、分化和癌变等异常生物学行为。
同时,肺癌中也存在多个抑癌基因,如P53、LKB1等,它们失活后会促进肿瘤的形成和发展。
(二)肿瘤微环境肺癌的形成和发展不仅仅是细胞内基因突变所导致的结果,还与肿瘤微环境密切相关。
肿瘤微环境包括肿瘤细胞周围的细胞、外基质分子、血管和免疫细胞等多个因素,它们共同作用影响着肺癌细胞的生长和扩散。
(三)肿瘤耐药机制肺癌治疗的效果高度受限于肿瘤细胞的药物敏感性。
然而,在化疗或靶向治疗过程中,肿瘤细胞往往会产生耐药性,致使治疗效果降低。
因此,深入研究肺癌细胞产生耐药的机制是十分必要的。
(四)遗传与表观遗传学遗传和表观遗传学方面也是肺癌分子病理学研究的重要部分。
肺癌的发生和发展往往与遗传因素有关,而表观遗传机制如DNA甲基化和组蛋白修饰则影响了基因的表达和激活,从而影响肺癌的发展。
三、肺癌的分子病理学研究的方法为了深入了解肺癌的分子病理学机制,研究人员采用了多种方法进行研究:(一)基因测序通过对肺癌组织样本和正常组织样本的基因测序,可以寻找肺癌的致癌基因和抑癌基因的突变信息。
分子诊断在肺癌检测中的作用及进展随着现代医学技术的不断发展,肺癌已经成为了人们面临的一大健康威胁。
环境污染,生活习惯的改变,以及人们所处的工作环境等各种因素都会导致肺癌的发生,给人们的身体带来了严重的损害。
在临床上,要想进行准确的肺癌检测,分子诊断技术目前已经扮演着必不可少的角色,并不断呈现新的进展。
一、分子诊断技术的发展现状近些年来,分子诊断技术在肺癌检测的作用愈发重要。
其主要基于特定的分子标记物,来确定肺癌是否存在以及它的类型、分布、大小等信息。
主要技术手段包括了基因测序、蛋白组学、细胞学以及代谢组学等等。
其中,基因测序是目前使用最广泛的一种技术,其优势在于对不同个体基因组的比较和检测。
同时,肺癌影像诊断也有了飞速的发展,CT、MRI等影像学技术都极大地便利了肺癌诊断的准确性。
通过分子诊断技术和影像学技术的有机结合,肺癌的诊断水平大大提高,为病患者的治疗提供了更为准确的依据。
二、分子诊断技术的优点分子诊断技术具有诸多优点,主要有以下几个方面:1.非侵入性检测分子诊断技术与传统的肺癌检测方法不同,其所采用的科学思路是从人体内部的生物标记物中获取有关肺癌的信息,其检测过程中不需要进行切片、组织取样等一系列侵入性操作,对患者自身的伤害大大降低。
这一点对于部分年龄较大、身体情况较为虚弱的病患来说尤为重要。
2.准确性高相较于传统的肺癌诊断方法,分子诊断技术的准确性要更高。
在分子水平上,肺癌形成机理的深入研究为分子诊断技术提供了较为可靠的依据。
分子标记物在肺癌的早期诊断中有着不可忽视的作用,在协助医生判定病人患病程度以及病变位置、大小等方面具备较高的精确性。
3.适用于个体化治疗分子诊断技术是一种个体化的检测手段,可以根据不同的肺癌分子标记物来为每位患者提供更为准确的治疗方案。
由于肺癌的类型种类繁多,而且患病人口年龄差异大,因此肺癌的治疗方案应该因人而异,对于特定的病种和病变程度使用针对性的治疗手段方能尽早治愈患病人群。
蛋白质组学在癌症研究中的应用随着现代医学的不断发展,癌症是一个备受关注的话题。
癌症是一类细胞增殖失控的疾病。
在过去,癌症的研究主要关注基因水平的变化,但是随着技术的不断进步,蛋白质组学开始成为癌症研究的热门话题,因为它能够提供更加全面和深入的信息。
本文将从蛋白质组学的定义、技术等多方面详细介绍蛋白质组学在癌症研究中的应用。
一、蛋白质组学的定义蛋白质组学是接续基因组学和转录组学之后的一个重要领域。
它是指利用高通量分析技术,通过对细胞或组织中的蛋白质进行全面、深入的分析,从而探索蛋白质的整体性质、功能、交互性等信息的一门学科。
蛋白质组学的研究重点是发现和鉴定蛋白质,分析其在细胞生理和病理中的功能、调控及代谢途径,从而阐明疾病的发生发展机制。
二、目前,许多研究已经显示,蛋白质组学可以使用一系列技术来增加癌症研究的结果。
例如,通过比较正常细胞和癌症细胞中的蛋白质组成,可以发现癌症细胞比正常细胞具有更高的蛋白质水平,因此可以进一步研究某些蛋白质是否作为癌症的标志物。
蛋白质组学在癌症研究中的具体应用包括以下三个方面:1.癌症标志物的发现通过对正常组织和癌症病人组织中蛋白质的比较,可以发现某些蛋白质在癌症中存在特异性表达,这些蛋白质可以作为患癌症的标志物。
例如,PSA(前列腺特异性抗原)的水平升高可以提示前列腺癌的发生,CA125的水平升高可以提示卵巢癌的发生。
这些标志物在临床检测中可以作为一个可参考的指标,有助于早期诊断和确定治疗方法。
2.癌症分型蛋白质组学技术可以分离并鉴定不同癌细胞类型中的差异蛋白质,从而区分不同类型的癌症。
这有助于确定治疗方法和预后判断。
例如,HER2蛋白在乳腺癌病人中的高表达与预后不良密切相关,并可以用于指导药物治疗。
3.基于蛋白质的治疗方法蛋白质组学中的组织芯片技术能够用来发掘具有潜在药物活性的新靶点。
例如,采用基质辅助激光解析电离质谱(MALDI-MS)技术,在胶质瘤的转移部位和正常脑组织中鉴定到骨形态发生蛋白2(BMP2),这是一种促进骨发生分化的蛋白质,进一步证明了BMP2在胶质瘤的治疗上具有潜在用途。
非小细胞肺癌的血清蛋白质组学研究的开题报告
1. 研究背景及意义
非小细胞肺癌(NSCLC)是一种致死率较高的恶性肿瘤,近年来其发病率和死亡率呈逐年增加的趋势。
传统上NSCLC的诊断和治疗主要依赖于组织学和临床症状,但这种方法有着一定的局限性。
因此,开发一种新的诊断方法和治疗手段对于NSCLC患者的生存和生命安全至关重要。
蛋白质组学的发展提供了一种全面分析体内蛋白质的方法,可以通过检测血清中的蛋白质变化来发现NSCLC的生物标记物。
这对于早期诊断、预测疗效以及评估治疗后的预后等方面具有重要的意义。
2. 研究内容及方法
本研究将采用质谱技术,通过比较NSCLC患者和健康人群的蛋白质组,寻找NSCLC的生物标记物。
具体方法如下:
1)样本采集:收集NSCLC患者和健康人群的血清样本,并进行标准化处理。
2)蛋白质组分析:采用MALDI-TOF质谱技术进行蛋白质组分析,得到样本中的蛋白质模式,通过比较分析NSCLC患者和健康人群样本的蛋白质模式,找出生物标记物。
3)生物信息学分析:利用生物信息学方法对质谱数据进行筛选和分析,确定具有显著差异的蛋白质,并进行定量测定和验证。
3. 研究预期结果及意义
本研究将分析NSCLC患者和健康人群的血清蛋白质组,并通过比较分析找到可靠的生物标记物,为早期NSCLC的诊断和治疗提供新的方法和手段,减轻了患者的痛苦和提高了生命质量。
同时,该研究也对NSCLC的预后评估和治疗效果的评价有着重要的意义,有助于为NSCLC的治疗提供更有针对性的指导。