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目的:食管癌是人类常见的恶性肿瘤之一,对人类的健康已经构成严重的威胁。我国是食管癌的高发区,其发病率和死亡率均居世界之首。但是食管癌缺乏有效的诊断和治疗手段,患者预后多较差。想要有效的改善食管癌患者的预后就要解决早发现、早诊断、早治疗的问题。因此早期诊断食管癌,是目前关于食管癌研究的热门问题,只要解决食管癌早期诊断问题,提高食管癌的治疗效果、提高术后病人的5年生存率等问题将迎刃而解。蛋白质组学作为肿瘤研究的新平台,通过从整体水平研究食管癌蛋白质间的网络调控,对食管癌早期诊断,寻找新标志物,治疗以及开发药物治疗新靶点等方面具有重要意义。金属硫蛋白(Metallothionein, MT)是在1957年由马肾中首次分离得到的。是一种分子量低(6-7kDa)、富含半胱氨酸(30%)、缺乏芳香族氨基酸的蛋白质,具有维持金属离子内稳态、重金属解毒和清除自由基等方面的作用。是目前为人们所知的最有效的自由基清除剂,可以起到抑制癌症发生、消除炎症、防治肾病和治疗胃溃疡等作用。其特殊的结构和理化特性以及独特的生物学功能对于疾病的发生、发展的研究和探讨中起到了重要作用。目前关于MT在食管癌组织与癌旁正常组织之间蛋白质组学研究报道较多,而针对MT相关蛋白质的研究较少,寻找及筛选食管癌组织和癌旁正常组织之间MT相关的特异性差异蛋白质对解决食管癌早期诊断问题具有重要意义。本研究拟应用免疫共沉淀(co-immunoprecipitation, Co-IP)和SDS-聚丙烯酰氨凝胶电泳(SDS-Polyacrylamide gel electrophoresis,SDS-PAGE)技术结合液相质谱联用(Liquid chromatography-massspectrometry, LC-MS)技术,对食管癌组织与癌旁正常组织之间MT相关的特异性差异蛋白质进行筛选及鉴定,以找到同食管癌的发生和发展密切相关的蛋白,从而通过对这些相关蛋白的进一步深入的研究来推动食管癌早期诊断、治疗等问题的解决。方法:1选取2011年9月至2012年2月在河北医科大学第四附属医院胸外科行手术治疗的食管癌患者16例,其中男10例,女6例,年龄42-76岁,平均年龄(57.8±12.7)岁,其中食管上段癌2例,中段癌8例,下段癌6例。国际食管癌TNM分期:Ⅰ期2例,ⅡA期5例,ⅡB期4例,Ⅲ期4例,Ⅳ期1例。组织分级:高分化癌5例,中分化癌8例,低分化癌3例。术中取肿瘤中心(去除坏死组织)及选取距癌缘5cm以上的食管“正常”粘膜组织作为正常对照,用液氮罐转入-80℃冰箱冻存。待术后病理证实为食管鳞状细胞癌并确认食管残端为正常食管粘膜上皮后入组研究。2提取食管鳞癌组织及癌旁正常组织中的可溶蛋白质,以Bradford方法检测样品中蛋白质的浓度。应用Co-IP技术提取MT及其相关蛋白,应用SDS-聚丙烯酰氨凝胶电泳技术将样品中的蛋白进行分离,比较食管癌组织和癌旁正常组织的凝胶电泳图谱,取MT条带明显处切取条带。3将差异明显的蛋白条带筛选出来,在胶内进行溶解并将这些蛋白质提取出来,将提取的蛋白用LC-MS技术分析鉴定,并通过生物信息数据库分析所鉴定出差异蛋白的功能。4应用蛋白质印迹的方法(Western blot)验证其中一种差异蛋白水平的表达,与蛋白质组学的结果进行对照。5统计学分析:利用Fujifilm Las-4000软件统计分析目标条带的积分光密度,以β-actin作为内参。应用SPSS13.0统计学处理软件行单因素方差分析,各项检测结果以均数士标准差(X±SD)记录,并用EXCEL作图。结果:1采用Co-IP联合SDS-PAGE技术,获得了食管癌组织及癌旁正常组织MT相关蛋白的蛋白图谱。分析得到的蛋白图谱并从中选取64条差异明显的蛋白条带,切取这些蛋白质条带,将蛋白质条带在胶内进行溶解,用液相色谱质谱联用LC-MS技术对所得的蛋白质混合物进行分析,鉴定出31种蛋白质,将结构蛋白及高丰度蛋白从中筛除,通过生物信息数据软件对其余蛋白进行分析,确定出3种可能与食管癌发生、发展有关的蛋白质,分别为溶菌酶C(lysozyme C)、锌α2糖蛋白(alpha-2-glycoprotein1, zinc)、载脂蛋白-1亚型1(lipocalin-1isoform1)。2应用Western blot技术对lysozyme C在蛋白质水平的表达进行验证,结果显示:与癌旁正常组织相比,lysozyme C于MT的蛋白复合物的表达上调(t=-32.183,p=0.000),与蛋白质组学得到的结果一致。结论:1通过实验发现3种食管癌组织及癌旁正常组织之间的MT相关的差异蛋白,并证实食管癌组织及癌旁正常组织中MT相关蛋白质表达存在差异。这3种差异表达的相关蛋白可能参与了食管癌的发生、侵袭及转移等过程。2对其中一种差异蛋白lysozyme C应用Western blot的方法在蛋白水平的表达进行了验证,其结果与蛋白质组学方法结果一致,证明本研究结果具有较高可信度。3lysozyme C同MT的蛋白复合物在食管癌组织中较正常组织高表达,提示lysozyme C的高表达与食管癌的发生和发展密切相关,对lysozyme C的功能研究可能对食管癌发生、发展的研究提供理论依据,并有可能为食管癌的治疗提供新的靶点。