基于質(zhì)譜的甲狀腺乳頭狀癌蛋白質(zhì)組學研究
發(fā)布時間:2020-08-10 11:49
【摘要】:甲狀腺癌是常見的內(nèi)分泌惡性腫瘤,其患病率逐年增加,其中乳頭狀癌占80%以上,已危害身體健康,增加了經(jīng)濟負擔,是當今關(guān)注的熱點問題。目前臨床常用的診斷及輔助檢查的方法有超聲診斷檢查、細針穿刺(FNA)細胞學檢查、血清甲狀腺素等。FNA細胞學檢查是目前臨床上區(qū)分甲狀腺結(jié)節(jié)良惡性的最有效手段,但在臨床中,約10%~20%的FNA細胞學難以做出準確診斷。鑒別診斷和監(jiān)測手段的常規(guī)化一直是臨床上的一大難題。近年來,利用蛋白質(zhì)組學技術(shù),多種腫瘤早期診斷的研究取得了可喜的進展,發(fā)現(xiàn)了一系列腫瘤相關(guān)蛋白和潛在的腫瘤標記物并初步應(yīng)用于臨床。國內(nèi)外已有甲狀腺癌的蛋白質(zhì)組學研究,發(fā)現(xiàn)了一些與甲狀腺癌相關(guān)的蛋白,然而這些成果尚處于初級階段,尚沒有可以應(yīng)用于臨床診斷的理想的腫瘤標記物。大部分研究也未進行良惡性腫瘤的鑒別分析,而且國內(nèi)外對甲狀腺癌的蛋白質(zhì)組學研究報道較少。基于甲狀腺癌的現(xiàn)狀,首先對我院近幾年來甲狀腺癌發(fā)病情況作以回顧性分析。從性別、年齡、淋巴結(jié)情況及病理類型構(gòu)成比等方面進行比較分析。其次利用基質(zhì)輔助激光解析電離飛行時間質(zhì)譜(MALDI-TOF/TOF MS)技術(shù)檢測甲狀腺乳頭狀癌患者、良性腫瘤和正常健康人血清中多肽,建立甲狀腺乳頭狀癌的診斷預(yù)測模型,隨后對差異血清多肽進行分離、鑒定及功能預(yù)測分析。最后,采用蛋白質(zhì)譜成像原位分析甲狀腺乳頭癌蛋白質(zhì)的表達,創(chuàng)建甲狀腺乳頭狀癌的蛋白離子成像圖。第一部分:甲狀腺癌臨床和病理學特點的回顧性分析回顧性分析2011年1月至2017年12月在濟南軍區(qū)總醫(yī)院進行手術(shù)治療的3567例甲狀腺結(jié)節(jié)病患者臨床病理資料。術(shù)后石蠟組織病理學顯示:1392例患者為良性甲狀腺腫瘤,2175例為甲狀腺癌患者,其中2135例為甲狀腺乳頭狀癌患者。應(yīng)用SPSS19.0統(tǒng)計軟件進行分析,統(tǒng)計結(jié)果以P0.05作為差異具有顯著性統(tǒng)計學意義為標準。結(jié)果發(fā)現(xiàn):1、甲狀腺良性腫瘤患者占所有甲狀腺結(jié)節(jié)病患者的39.02%,結(jié)節(jié)性甲狀腺腫和甲狀腺腺瘤是甲狀腺良性腫瘤的主要組成部分。2、甲狀腺癌病例數(shù)逐年增加,其中以乳頭狀癌的增加為主。3、男女患者性別比為1:3.22;2011年至2017年,甲狀腺癌患者性別比年間變化不大,年間比較無顯著性差異(P0.05)。男女高發(fā)年齡段均為30~59歲,男性平均年齡為44.83±11.91歲,女性平均年齡為45.69±10.98歲,男女發(fā)病的平均年齡相近(P0.05)。4、微小乳頭狀癌占乳頭狀癌的比例逐年上升(P0.05)。甲狀腺癌總的淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移率為54.39%,年間變化無明顯差異(P0.05)。由此可以看出,甲狀腺良性腫瘤占甲狀腺疾病較大的比重,而結(jié)節(jié)性甲狀腺腫和甲狀腺腺瘤是甲狀腺良性腫瘤的主要組成部分。甲狀腺乳頭狀癌的患病數(shù)量逐年增加,且乳頭狀微小癌的比例逐年上升。甲狀腺癌的性別構(gòu)成比及發(fā)病年齡年間并無明顯變化。雖然總的淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移率較高,但年間并無明顯差異。第二部分甲狀腺乳頭狀癌血清生物標志物的篩選通過第一部分及來自不同研究人員對甲狀腺疾病的回顧性分析,我們發(fā)現(xiàn)甲狀腺乳頭狀癌及良性結(jié)節(jié)性甲狀腺腫是甲狀腺疾病的主要病理類型。為了更好的鑒別診斷甲狀腺乳頭狀癌,我們運用弱陽離子交換磁珠(MB-WCX)提取血清中的多肽/蛋白,MALID-TOF/TOF MS檢測52例甲狀腺乳頭狀癌(PTC)和48例非癌癥對照(18例良性結(jié)節(jié)性甲狀腺腫患者和30例健康查體者)血清多肽/蛋白圖譜,應(yīng)用ClinProTools3.0質(zhì)譜軟件中的快速算法(Quick Classifier,QC)建立PTC與非癌癥對照的診斷預(yù)測模型。并用一個獨立的驗證組(36例PTC患者及19例良性結(jié)節(jié)性甲狀腺腫患者和13例健康查體者)驗證診斷預(yù)測模型的診斷能力。結(jié)果發(fā)現(xiàn)該診斷預(yù)測模型的識別能力(Recognition ability,RC)和交叉驗證(cross validation,CV)分別為:90.95%和82.90%。通過獨立樣本的驗證,該模型具有84.38%的敏感性和78.13%的特異性。同時發(fā)現(xiàn)PTC患者組與對照組之間存在差異多肽峰97個,其中6個多肽差異明顯(P0.05),且ROC曲線下的面積不小于0.75;4個峰m/z 5905.22、2671.17、1464.68、1738.92在兩組之間差異最大。因此基于MALDI-TOF MS技術(shù)建立的甲狀腺乳頭狀癌的診斷預(yù)測模型具有較高的敏感性和特異性,能夠較好的區(qū)分PTC患者和良性甲狀腺結(jié)節(jié)患者及健康人群。6個具有較高診斷能力的多肽具有成為鑒別診斷PTC生物標志物的潛能。第三部分甲狀腺乳頭狀癌血清生物標志物的鑒定為了進一步了解這些差異多肽的序列及相應(yīng)蛋白質(zhì)的性質(zhì)、功能及在甲狀腺乳頭狀癌發(fā)病機制中的作用,應(yīng)用納升液相電噴霧串聯(lián)質(zhì)譜(nano-LC/ESI-MS/MS)系統(tǒng)對4個差異最明顯的多肽進行分離鑒定。首先取30個差異峰高表達的樣本,運用MB-WCX富集多肽。收集富集的多肽液,運用nano-LC-MS/MS進行分離鑒定,數(shù)據(jù)分析軟件BioworksBrowser3.3.1進行Sequest~(TM)(IPI Human(3.45)搜庫。結(jié)果發(fā)現(xiàn),峰位于m/z 2671.17和1464.68處的多肽質(zhì)譜分析確定其氨基酸序列為“K.SYKMADEAGSEADHEGTHSTKRGHA.K”和“A.DSGEGDFLAEGGGVR.G”,通過搜庫發(fā)現(xiàn)都為血纖維蛋白原a鏈(Fibrinogen alpha chain)上的肽段。峰m/z1738.92的氨基酸序列為“R.NGFKSHALQLNNRQI.R”,搜庫發(fā)現(xiàn)為補體C4A/B的肽段;而峰在m/z 5905.22處的多肽未被鑒定出,但通過檢索文獻發(fā)現(xiàn)其也為纖維蛋白原a鏈上的一段肽段。因此,血纖維蛋白原a鏈和補體C4A/B上的肽段可能是潛在的甲狀腺乳頭狀癌的特異性分子標志物而有望應(yīng)用于血液學的檢測。第四部分甲狀腺乳頭狀癌組織MALDI質(zhì)譜成像原位蛋白質(zhì)表達分析在本研究中,我們通過MALDI-TOF/TOF質(zhì)譜成像17例甲狀腺乳頭狀癌組織、15例癌旁正常組織及5例腺瘤組織,獲得不同組織的蛋白圖譜,把MALDI MSI圖譜輸入到SCiLS Lab(2014b)軟件(質(zhì)譜成像分析軟件)中,比較來自不同組織的平均譜圖。Kruskal-Wallis檢驗癌組織和腺瘤組織與癌旁正常組織之間的蛋白峰。發(fā)現(xiàn)m/z9278.369,4945.61,6847.11和4614.838的蛋白分子在不同組織中呈現(xiàn)不同的表達且具有明顯差異(P0.001)。m/z 9278.369和4945.61蛋白分子富集于癌旁組織區(qū)域;m/z4614.838蛋白分子在腺瘤組織區(qū)最為豐富;而m/z6847.11蛋白分子特異地表達于癌組織區(qū)域。利用這4個差異蛋白進行質(zhì)譜成像。從質(zhì)譜成像圖中可以看出,不同質(zhì)荷比的蛋白分子在甲狀腺組織中的分布明顯不同。這項研究顯示了MALDI MSI在分子水平上分析組織冷凍切片的臨床應(yīng)用。不同質(zhì)荷比的蛋白質(zhì)分子在甲狀腺組織中分布的豐度及區(qū)域明顯不同,那么這些在特定組織中差異表達的蛋白分子有望發(fā)展成為鑒別甲狀腺乳頭狀癌、腺瘤與癌旁組織的潛在標志物。而且創(chuàng)建的不同蛋白離子的質(zhì)譜成像圖,可以發(fā)現(xiàn)腫瘤的邊界,明確腫瘤的進展,為臨床病理診斷提供理論依據(jù)和實踐基礎(chǔ)。同時可以建立組織病理與質(zhì)譜成像相補充的系統(tǒng)診斷方法來解決臨床病理診斷中的難題。
【學位授予單位】:中國人民解放軍海軍軍醫(yī)大學
【學位級別】:博士
【學位授予年份】:2018
【分類號】:R736.1
本文編號:2788043
【學位授予單位】:中國人民解放軍海軍軍醫(yī)大學
【學位級別】:博士
【學位授予年份】:2018
【分類號】:R736.1
【參考文獻】
相關(guān)期刊論文 前2條
1 李曉靜;蔣玲;婁萍萍;;甲狀腺癌臨床及病理學特點的回顧性分析[J];中華內(nèi)分泌代謝雜志;2013年12期
2 孫嘉偉;許曉君;蔡秋茂;許燕君;顧江;;中國甲狀腺癌發(fā)病趨勢分析[J];中國腫瘤;2013年09期
相關(guān)博士學位論文 前1條
1 吳艷樂;甲狀腺癌臨床和病理特點的回顧性分析[D];華中科技大學;2014年
本文編號:2788043
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