SELDI技術(shù)在預(yù)測(cè)腫瘤化療藥物療效中的應(yīng)用*

李清 張革紅

一直以來(lái)惡性腫瘤嚴(yán)重威脅著人類健康，尤其對(duì)于低收入和中等收入國(guó)家影響更甚。Ahmedin等[1]最新發(fā)布的全球腫瘤統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，2008年，全球有1270萬(wàn)人患癌，死亡人數(shù)高達(dá)760萬(wàn)。因其對(duì)人類如此嚴(yán)重的危害性，多年來(lái)，人們不斷探索腫瘤的治療方法，目前發(fā)展最快的是化學(xué)藥物治療，它已成為當(dāng)今臨床治療腫瘤的重要手段之一。隨著醫(yī)學(xué)飛速發(fā)展，化療藥物種類日益增多。然而，很多化療藥物的療效并不盡如人意。導(dǎo)致腫瘤化療療效差的主要原因是腫瘤細(xì)胞對(duì)化療藥物耐藥，而腫瘤細(xì)胞耐藥與某些蛋白高表達(dá)有關(guān)[2]。因而，篩選耐藥蛋白并檢測(cè)患者對(duì)某種藥物耐藥蛋白的表達(dá)水平，是預(yù)測(cè)該化療方案是否敏感的關(guān)鍵所在。

SELDI-TOF-MS技術(shù)（表面增強(qiáng)激光解析電離飛行時(shí)間質(zhì)譜技術(shù)），是近年發(fā)展起來(lái)的蛋白質(zhì)組學(xué)研究前沿技術(shù)[3]。自1993年首次發(fā)布此技術(shù)和1999年首次報(bào)道其在腫瘤領(lǐng)域的應(yīng)用以來(lái)，國(guó)內(nèi)外大量文獻(xiàn)[4-8]報(bào)道介紹了用SELDI-TOF-MS技術(shù)分析血漿/血清等人體液中的差異表達(dá)蛋白質(zhì)圖譜?，F(xiàn)對(duì)近年來(lái)應(yīng)用SELDI-TOF-MS技術(shù)預(yù)測(cè)腫瘤化療藥物療效的研究進(jìn)展綜述如下。

1 肺癌

肺癌是死亡率最高的惡性腫瘤，肺癌的化療敏感性也是近年來(lái)很多臨床醫(yī)師關(guān)注的焦點(diǎn)[9]。Li等[2]應(yīng)用CM10弱陽(yáng)離子芯片結(jié)合表面增強(qiáng)飛行時(shí)間質(zhì)譜（SELDI-TOF-MS）技術(shù)檢測(cè)9例晚期肺癌患者口服吉非替尼前血清樣本的蛋白質(zhì)譜，口服吉非替尼1個(gè)月后，根據(jù)實(shí)體瘤近期療效標(biāo)準(zhǔn)[10]分為服藥有效組（CR+PR）4例和無(wú)效組（SD+PD）5例，利用Biomarker Wizard軟件比較各組間的血清蛋白質(zhì)指紋圖譜。結(jié)果：有效組與無(wú)效組相比有4個(gè)蛋白質(zhì)峰有顯著差異性，M/Z分別為4889、1576、1762和8693，與無(wú)效組相比，有效組上調(diào)的峰為2個(gè)，其M/Z為1576和1762，下調(diào)的峰為2個(gè)，其M/Z為4889和8693。結(jié)論：SELDI-TOF-MS技術(shù)可篩選出預(yù)測(cè)吉非替尼治療療效的相關(guān)蛋白質(zhì)組指紋，此方法捕獲的蛋白質(zhì)組指紋可作為一種選擇用藥的新指標(biāo)。

Ji等[11]借助以上研究結(jié)論，以蛋白質(zhì)指紋圖譜M/Z：（8693±50）H+豐度≤25%這個(gè)指標(biāo)為界定，進(jìn)一步應(yīng)用SELDI技術(shù)觀察含鉑方案治療失敗的患者以蛋白質(zhì)指紋為依據(jù)指導(dǎo)化療與吉非替尼的序貫應(yīng)用的方法的遠(yuǎn)期效果。方法：選擇TP、DP和GP方案化療失敗，且經(jīng) SELDI檢測(cè) M/Z：（8693±50）H+的豐度≤15%的NSCLC患者9例，口服吉非替尼250 mg，1次/d，治療期間每2個(gè)月查患者血清SELDI指紋，以M/Z：（8693±50）H+的豐度>25%作為再化療指標(biāo)，并以M/Z：（8693±50）H+豐度≤15%為繼續(xù)服用吉非替尼的指標(biāo)，兩者之間根據(jù)腫塊變化和腫瘤標(biāo)記物變化決定取舍吉非替尼治療時(shí)間，指導(dǎo)吉非替尼與含鉑方案的序貫治療，觀察總生存時(shí)間。結(jié)果：隨訪至2010年12月，9例患者中位總生存期為27個(gè)月（10~66個(gè)月）。結(jié)論：SELDI技術(shù)通過(guò)指紋的描述，有計(jì)劃地選擇這些抗腫瘤藥物治療NSCLC的取、舍，可提高藥物治療的獲益率和獲益時(shí)間。這項(xiàng)研究將SELDI技術(shù)運(yùn)用于指導(dǎo)臨床用藥，且提高了治療有效性。

2 乳腺癌

乳腺癌是女性發(fā)病率第1位惡性腫瘤，近年來(lái)新輔助化療在減小腫瘤體積上受到廣泛認(rèn)可[12-13]。美國(guó)He等[14]學(xué)者取52例T2-T4未轉(zhuǎn)移乳腺癌患者的新鮮腫瘤組織，在應(yīng)用新輔助化療（多西他賽、卡鉑+赫賽?。┣袄肧ELDI技術(shù)分析腫瘤的蛋白指紋圖譜，得到了對(duì)化療不同敏感性的大量腫瘤的蛋白指紋圖譜。該研究采用非監(jiān)測(cè)的分層聚類和監(jiān)測(cè)下的基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的分類方法比較所采集的蛋白指紋圖譜。52例腫瘤樣本中，其中35例被分到檢測(cè)組，選擇新輔助化療藥M/Z腫瘤耐藥蛋白峰。其余17例樣本為療效組，被選出的蛋白峰被用于預(yù)測(cè)其余17例樣本對(duì)新輔助化療的敏感性。在整個(gè)實(shí)驗(yàn)組中，篩選出的蛋白峰在M/Z：16 906，根據(jù)此指標(biāo)用藥，對(duì)化療有效的腫瘤組織正確率為88.9%，化療無(wú)效的腫瘤組織正確率為91.7%。結(jié)論：SELDI-TOF-MS技術(shù)可篩選出預(yù)測(cè)新輔助化療療效的相關(guān)蛋白質(zhì)組指紋，篩選出的蛋白質(zhì)組指紋可指導(dǎo)乳腺癌的新輔助化療。

3 胰腺癌

胰腺癌（PC）因其侵襲性及早期轉(zhuǎn)移成為預(yù)后最差惡性腫瘤之一。在美國(guó)，胰腺癌死亡率位居各惡性腫瘤第4位，5年生存率只有4%~5%[15]。Cao等[16]進(jìn)行了一項(xiàng)研究，應(yīng)用SELDI-TOF-MS技術(shù)篩選預(yù)測(cè)吉西他濱化療的胰腺癌預(yù)后的蛋白標(biāo)志物。方法：用SELDI-TOF-MS技術(shù)結(jié)合CM10芯片和生物信息技術(shù)工具分析了45只小鼠的血清樣本。血清樣本均取自眼眶后竇靜脈，經(jīng)離心（3000 rpm）10 min貯存于-80 ℃。血清樣本被分為三組：健康對(duì)照組、胰腺癌模型組（人類胰腺癌的原位移植模型）和為建立蛋白指紋模型的吉西他濱治療組。胰腺癌模型組的建立采用腫瘤移植1周后的小鼠。吉西他濱治療組的小鼠經(jīng)腹腔內(nèi)注射吉西他濱（240 mg/kg），每周1次，共4次。PC模型組和健康組注射生理鹽水。結(jié)果：該實(shí)驗(yàn)篩選出了3個(gè)蛋白標(biāo)志物，M/Z：9308、9475和4911，能一次性區(qū)分健康組、PC模型組和吉西他濱有效的PC組。運(yùn)用SELDI技術(shù)將胰腺癌樣本從正常樣本中區(qū)分出來(lái)，其特異性95.0%，靈敏性95.0%。通過(guò)留一法交叉驗(yàn)證將正常組、PC模型組和吉西他濱治療組區(qū)分開(kāi)來(lái)，其特異性95.0%，靈敏性75.0%，并且這些蛋白標(biāo)志物在其他研究中未被提及[17]。結(jié)論：SELDI-TOF-MS結(jié)合精密生物技術(shù)工具有助于發(fā)現(xiàn)新的生物標(biāo)志物，并為準(zhǔn)備接受化療的PC患者建立具有高靈敏性和特異性的蛋白指紋圖譜模型。

4 卵巢癌

上皮性卵巢癌（EOC）是惡性程度最高的婦科腫瘤。Zhang等[18]進(jìn)行了一項(xiàng)研究，研究目的：發(fā)展卵巢癌特意性血清蛋白指紋圖譜的基本原理，并分析多耐藥P-糖蛋白（MDR1）的蛋白指紋圖譜，同時(shí)建立快速且敏感的多耐藥蛋白（MRP）血清模型。方法：36例上皮性卵巢癌血清樣本組和30例健康對(duì)照組，運(yùn)用SELDI-TOF-MS技術(shù)比較兩組血清蛋白指紋圖譜。采用盲法試驗(yàn)依次對(duì)蛋白模型進(jìn)行鑒定。經(jīng)免疫組化檢測(cè)到MDR和MRP的表達(dá)。結(jié)果：在卵巢癌和健康對(duì)照組之間有29個(gè)蛋白峰差異顯著（P<0.01），其中15個(gè)蛋白峰增高，14個(gè)減低。29個(gè)蛋白峰中有3個(gè)蛋白峰：M/Z：5486、6463和8575，被選作卵巢癌的生物標(biāo)志物，其敏感性100%，特異性93.33%。MDR1在卵巢癌的表達(dá)率是69.4%。MRP在卵巢癌的表達(dá)是63.8%。結(jié)論：運(yùn)用SELDI技術(shù)診斷卵巢癌并篩選多耐藥是一個(gè)理想方法。

5 胃癌

胃癌是常見(jiàn)惡性腫瘤，是消化系統(tǒng)最多發(fā)腫瘤[19]。日本的Ogawa等[20]進(jìn)行了一項(xiàng)有趣的研究，TS-1是一種在日本很常用的口服抗腫瘤藥，尤其針對(duì)治療胃腸道腫瘤[21]。但近年因其骨髓抑制的副反應(yīng)而被停用。據(jù)報(bào)道，一種傳統(tǒng)的日本藥JTT可以刺激造血并減少放化療帶來(lái)的副作用[22]。該實(shí)驗(yàn)利用蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)（SELDI-TOF-MS），探索能夠反映TS-1引起骨髓抑制并可由JTT減輕這種骨髓抑制的生物標(biāo)志物[23-24]。結(jié)果：經(jīng)SELDI-TOF-MS分析后，有3個(gè)蛋白峰在給予TS-1治療的小鼠體內(nèi)增高，但在同時(shí)給予JTT的小鼠體內(nèi)無(wú)明顯變化。其中一個(gè)蛋白峰M/Z：4223.1被進(jìn)一步鑒定為白蛋白特異C-終端片段。結(jié)論：這項(xiàng)研究表明，經(jīng)SELDI技術(shù)檢測(cè)后，白蛋白的C-終端片段是預(yù)測(cè)TS-1引起骨髓抑制的一個(gè)潛在蛋白標(biāo)志物。

6 問(wèn)題與展望

表面增強(qiáng)激光解析離飛行時(shí)間質(zhì)譜（surfaceenhanced laser desorption/ionization-time of flight-mass spectrometry，SELDI-TOF-MS）具有操作較簡(jiǎn)便、多樣本檢測(cè)、檢測(cè)快速、靈敏性高等優(yōu)點(diǎn)，是實(shí)驗(yàn)室診斷技術(shù)革命性的進(jìn)展[25]。也正是因該技術(shù)對(duì)檢測(cè)樣品需要量極少，靈敏度極高，其對(duì)樣品的質(zhì)量控制、操作過(guò)程的規(guī)范化及儀器校準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)化等要求極為嚴(yán)格，這些因素直接影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性[26]。隨著研究深入，人們發(fā)現(xiàn)SELDI-TOF-MS技術(shù)在生物醫(yī)學(xué)中研究中重現(xiàn)性較差，這可能與各實(shí)驗(yàn)室間對(duì)研究對(duì)象的選擇、標(biāo)本的處理和儲(chǔ)存、儀器參數(shù)設(shè)置及統(tǒng)計(jì)分類的控制差異有關(guān)。因此，進(jìn)一步研究發(fā)展該技術(shù)，使該技術(shù)得到更精準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)化控制，是目前SELDI技術(shù)在腫瘤診斷及治療應(yīng)用中需要解決的問(wèn)題。

國(guó)內(nèi)外現(xiàn)已有大量文獻(xiàn)報(bào)道介紹了用SELDITOF-MS 技術(shù)分析血漿/血清等人體液中的差異表達(dá)蛋白質(zhì)圖譜，因而SELDI技術(shù)在腫瘤診斷方面的應(yīng)用已經(jīng)很普遍。如發(fā)現(xiàn)卵巢癌、肝癌、前列腺癌等多種腫瘤疾病相關(guān)生物標(biāo)志物[26]。然而，運(yùn)用SELDI技術(shù)預(yù)測(cè)腫瘤藥物治療療效方面的研究還比較有限。由于腫瘤耐藥與蛋白表達(dá)水平密切相關(guān)，因而耐藥蛋白表達(dá)特征是判斷惡性腫瘤化學(xué)治療敏感性的一個(gè)極其重要的指標(biāo)。希望有更多關(guān)于利用SELDI技術(shù)篩選腫瘤化療藥物耐藥蛋白的研究，發(fā)現(xiàn)更多耐藥蛋白標(biāo)志物，從而有助于為患者選擇更行之有效的個(gè)體化化療方案。

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