目的胃腺癌是常见的消化道恶性肿瘤之一,已经严重威胁人类健康。由于胃腺癌在生物学和遗传上具有异质性,且患者早期症状多不明显,就诊时已处于进展期或者晚期,因此治疗效果较差。目前已有的胃腺癌筛查及诊断方法尚不能满足需求,所以寻找到简单、有效的筛查及辅助诊断策略对于临床具有很高的应用价值。本研究基于质谱技术对胃腺癌进行血清和组织蛋白质组学研究,拟建立胃腺癌血清诊断预测模型,鉴定模型的差异蛋白/多肽,对胃腺癌组织和癌旁组织进行原位蛋白表征分析,预期拟搜寻胃腺癌的血清和组织新肿瘤标志物,为胃腺癌高危人群筛查以及病理辅助诊断提供新策略和新方向。方法1.收集经组织病理学确诊的胃腺癌患者血清标本60例,体检中心同期健康人血清标本60例。利用弱阳离子磁珠（weak cation exchange chromatography-magnetic beads,WCX-MB）对上述血清标本蛋白富集后经质谱（matrix-assisted laser desorption ioniza-tion time of flight mass,MALDI-TOF MS）技术检测分析,利用统计学方法筛选差异蛋白/多肽峰（P<0.05）,基于差异峰利用一系列生物信息学软件进行数据整合分析,运用GA、SNN、QC三种数学算法分别建立胃腺癌诊断预测模型。最后利用验证组对诊断预测模型进行性能评估,得到模型的灵敏度、特异度以及准确性。2.从接受手术治疗的胃腺癌患者中选取21例,于术后20～35天收集血清标本,留取配对术前血清作为基础数据。同样采取上述方法进行检测分析,筛选胃腺癌患者术前、术后组之间的差异表达蛋白/多肽峰,与胃腺癌诊断预测模型差异蛋白/多肽峰进行比较分析,寻找有望成为胃腺癌潜在血清肿瘤标志物的特异性差异峰。3.选取目标蛋白/多肽高表达的30例胃腺癌血清标本利用液相色谱-电喷雾电离-质谱技术（liquid chromatography-electrospray ionization-mass spectrometry,LC–ESI-MS/MS）进行蛋白鉴定并预测其功能。通过WCX-MB分离提取低丰度蛋白/多肽,使用蛋白内切酶（胰蛋白酶）将混合的蛋白质溶液消化为肽段混合液,利用LC-ESI-MS/MS检测酶解肽段,得到肽段的二级质谱图,经Maxquant软件搜索Uniprot KB的human数据库,预测该肽段的氨基酸序列,比对数据库中蛋白氨基酸序列从而得到目标蛋白信息。最后对差异蛋白进行基因本体（gene ontology,GO）分析并构建蛋白相互作用网络图。4.收集8例患者胃癌根治性切除术送检的新鲜胃腺癌组织及其配对癌旁组织。利用质谱成像（matrix-assisted laser desorption ionization imaging mass spectrometry,MA LDI-IMS）技术扫描检测,筛选与胃腺癌相关的蛋白分子,得到不同组织的蛋白光谱图,所有质谱数据经过SCi LS Lab软件进行平滑、对齐、归一化等处理后得到一幅完整的质谱成像图。结果1.通过胃腺癌患者与健康人血清蛋白质谱分析,筛选了26个具有统计学意义（P<0.05）的蛋白/多肽峰,利用差异峰建立了3种胃腺癌诊断预测模型（GA,SNN,QC）,其中GA模型效能最佳,灵敏度93.30%,特异度96.70%,准确性90.00%。此模型包括20个蛋白/多肽峰,模型中6个AUCROC值大于0.8的差异峰对于胃腺癌患者与健康人具有较准确的鉴别意义。2.通过胃腺癌患者术前、术后组血清差异蛋白/多肽谱分析,筛选了11个具有统计学差异（P<0.05）的蛋白/多肽峰。与GA模型对比分析最终筛选了4个特异性差异峰m/z 2088.31、2661.01、2952.57、5904.36。这组峰在胃腺癌与健康人组之间以及胃腺癌患者术前与术后组之间具有显著差异性（P<0.05）,其所代表的蛋白/多肽有望成为胃腺癌潜在血清肿瘤标志物。3.通过LC-ESI-MS/MS检测蛋白的酶解肽段,经Maxquant软件搜索Uniprot KB的human数据库,预测得到酶解肽段的氨基酸序列,采取“自下而上”的方式将GA模型中6个AUCROC值大于0.8的差异峰进行蛋白匹配,其中5个蛋白/多肽峰m/z 1617.44、2088.31、2105.46、2486.78和2952.57分别匹配为转铁蛋白、Serpin A1、补体C3、铜蓝蛋白和补体C3。潜在胃腺癌血清标志物的蛋白/多肽峰m/z 2088.31、2661.01、2952.57、5904.36中只匹配出其中两个蛋白,预测差异峰m/z 2088.31为Serpin A1;预测差异峰m/z 2952.57为补体C3。Serpin A1和补体C3具有促进胃腺癌发生发展的作用。4.通过MALDI-IMS分析新鲜胃腺癌组织和癌旁组织,筛选了4个具有统计学差异（P<0.05）的蛋白峰m/z 4151.239、4962.588、5005.679、5700.083,此组峰可以较好的区分两种组织。其中m/z 4962.588、5005.679、5700.083在胃腺癌组织中高表达,4151.219在癌旁组织中高表达,并以质谱图像的形式原位表征了4个差异峰在癌组织和癌旁组织中的空间分布,通过搜索成像蛋白数据库Ma Tisse,m/z 4962.588、5005.679匹配为同一种蛋白分子胸腺素β4,m/z 5700.083匹配为组蛋白H2A 2-A型,m/z 4151.239匹配为白蛋白。结论1.由GA算法建立的胃腺癌诊断预测模型能较准确地区分胃腺癌患者与健康人,可用于胃腺癌高危人群筛查和辅助诊断。为胃腺癌检查提供了一种新型高通量检测策略。2.血清质谱峰m/z 2088.31、2661.01、2952.57、5904.36所代表的蛋白/多肽与胃腺癌发生发展密切相关。3.通过LC-ESI-MS/MS检测分析,得到的预测蛋白Serpin A1和补体C3具有促进肿瘤发生发展的作用,它们有望成为胃腺癌潜在血清肿瘤标志物,可为胃腺癌辅助诊断和术后评估提供新参考指标。4.MALDI-IMS技术无需标记即可原位表征差异分子的空间分布,胸腺素β4和组蛋白H2A 2-A型可能成为胃腺癌潜在组织标志物。MALDI-IMS在蛋白分子水平上对肿瘤进行辅助诊断并以图像形式形象的展示了组织内的分子信息,为辅助分子病理学诊断提供新的发展方向。