研究背景:乳腺癌是目前世界上最常见的女性恶性肿瘤,发病率呈逐年增长的趋势,该病目前具体致病机制不明,多种因素都有可能导致疾病的发生。对于其发病机制有研究表明,遗传因素在其疾病的发生发展过程中扮演了重要的作用。近年来,每年都有大量的针对乳腺癌遗传学的研究发表,包括全基因组关联分析(Genome-Wide Association Studies,GWAS)研究,基因组研究,转录组研究,长链非编码RNA(Long Nocoding RNA,lncRNA)研究等等,立志于从各种角度来研究与发现与乳腺癌相关的易感或致病因子及对其如何致病的机制进行后续研究。在众多研究的推动下,已有许多肿瘤标志物相继被发现并开始于临床治疗的应用。鉴于肿瘤的高度异质性和乳腺癌疾病的病理机制的复杂性,单单目前的遗传学研究并不能完全反映肿瘤复杂的致病机制和生物学改变过程。因此,对于该疾病的研究任重道远,后续仍然需要进行大量的不同角度方向的研究。作为基因表达的媒介和产物,蛋白质在人体内有着举足轻重的生物学功能,同样在肿瘤的发生发展、侵袭转移及后期的临床检测、预后治疗等各个阶段均有着至关重要的作用。因此,对癌症的蛋白质组学研究同样也极为重要,其在对疾病的发生发展,侵袭转移等过程的分析和精准医疗的推动过程中同样有着不可替代的作用。随着生物技术的快速发展,具有高通量、高精确度的质谱分析是当前和未来的主流蛋白质组分析方法,为我们研究人类癌症的蛋白质组的特征和机制成为可能。本研究对比同一乳腺癌患者的癌与癌旁组织,应用定量蛋白质组学和赖氨酸琥珀酰化修饰组学的方法探索乳腺癌患者差异表达蛋白,为乳腺癌的发病机制提供线索。研究目的:本研究应用定量蛋白质组学和赖氨酸琥珀酰化修饰组学方法,探索乳腺癌患者癌组织中差异表达蛋白,寻找可能的生物标记物,为后期研究和治疗发展机制提供新的见解。研究方法:本课题组从安徽医科大学第一附属医院收取了3对女性乳腺癌患者的癌与癌旁组织,对其分别提取蛋白,定量蛋白质组学串联质量标签(Tandem Mass Tags,TMT)标记,混合后经高效液相色谱(High Performance Liquid Chromatography,HPLC)将混合蛋白分为多个组分,赖氨酸琥珀酰化泛抗体亲和富集,用液相色谱串联质谱(Liquid Chromatography-Mass Spectrometry,LC-MC)检测蛋白质或富集的琥珀酰化肽段,并进行蛋白定量分析,利用GO(Gene Ontology)软件和KEGG(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes)数据库对显著差异表达蛋白进一步生物信息学分析。研究结果:1.蛋白质组:以差异表达1.5倍为明显上调和明显下调的标准(P<0.05),共鉴定出141个蛋白,即48个上调蛋白和93个下调蛋白,这些差异显著蛋白主要与中间纤维相关,尤其是角蛋白。2.琥珀酰化修饰组:以差异表达2.0倍为明显上调和明显下调的标准(P<0.05),共鉴定出位于120个蛋白上的158个琥珀酰化修饰位点,即位于88个蛋白上的102个琥珀酰化修饰位点上调和位于68个蛋白上的93个琥珀酰化修饰位点下调;并在磷酸戊糖途径(Pentose Phosphate Pathway,PPP)和内质网(Endoplasmic Reticulum,ER)蛋白加工途径中发现一些蛋白的琥珀酰化有明显集中的上调趋势。研究结论:本研究首次检测出琥珀酰化修饰性蛋白及其参与的信号通路和调控方式在乳腺癌疾病发生发展中起着重要作用,并筛选到多个与乳腺癌发病相关的蛋白质,有可能作为乳腺癌早期诊断标志物,为进一步探索乳腺癌发生发展机制提供基础。