定量蛋白质组学是开展癌症研究的重要工具,特别是发现诊疗标志物和调控关键蛋白。肺癌的转移和耐药一直是其诊疗中面临的难题,如何评价癌症治疗的效果亟需发现特异的分子指标。血液作为人体最重要的体液,是临床常用的检测样本。定量比较肺癌治疗不同阶段血清中蛋白质组的变化,有助于发现癌症治疗评价的生物标志物,探究癌症转移、耐药的分子机制。核酸结合蛋白（NABPs）广泛介导细胞内的基本功能,由于缺乏高效的富集方法,其分离分析极具挑战性,开发新策略将有助于其在癌症中的功能研究。本研究利用多种定量蛋白组学技术,对NABPs和肺癌血清蛋白质组进行了系统的研究,取得的成果如下。第一,发展了一种基于碳纳米材料的NABPs富集新策略,发现肺癌进展相关蛋白。通过比较不同碳纳米材料提取细胞NABPs的差异,我们发现氧化石墨烯（GO）携带的羟基和羧基通过阳离子介导的离子键可以吸附更多的核酸,从而富集NABPs的效率最高。从GO富集的样品中,我们成功鉴定了约2400种蛋白质。与全细胞裂解物相比,鉴定的NABPs中88%被显著富集,表明新策略的高效和高选择性。将发展的方法用于比较两种不同进展能力肺癌细胞中的NABPs,免标记定量（Label-free）蛋白质组学技术筛选出117个差异表达的NABPs,在肺癌细胞和肺癌血清中的验证结果表明,蛋白SAMHD1的水平在肺癌进展时显著增加,可作为肺癌进展潜在的标志物。第二,基于抗体微阵列,发现并验证纤维蛋白原二型异构体（FGA2）是表皮生长因子受体（EGFR）突变肺癌靶向治疗预后的标志物。我们利用含41472个抗体的微阵列芯片,对EGFR突变肺癌患者靶向治疗前（基线）、治疗后部分缓解（PR）和耐药后肺癌进展（PD）三个时期的血清样品进行分析。对候选蛋白的抗体初步验证后,通过免疫共沉淀联合质谱鉴定候选蛋白质是纤维蛋白原α链二型异构体（FGA2）。在发现组和预验证组血清样本中的验证结果显示,血清FGA2水平与EGFR-TKI靶向治疗效果相关（p<0.05）。FGA2在区分基线组与正常组和PR组的AUC值分别为1.0和0.98。细胞水平的研究结果同样证实EGFR酪氨酸激酶抑制剂（TKI）可以抑制FGA2的表达和分泌,部分揭示了肺癌患者在治疗期间血清中FGA2下调的机制。第三,通过血清定量蛋白质组学研究,发现并证明蛋白TRIM33的缺失通过上调SERPINE1的表达促进肺癌EGFR-TKI耐药的产生。利用串联质谱标签（TMT）和免标记定量蛋白质组学技术,分别从肺癌患者治疗前后血清和EGFR突变的肺癌细胞系中寻找EGFR-TKI耐药相关的关键蛋白,联合分析发现并验证了三个候选蛋白,包括BZW1、TRIM33和SERPINE1,它们在靶向治疗基线期、治疗PR期和PD三个时期的血清中有显著的变化并与靶向治疗的疗效相关（p<0.05）。蛋白功能研究表明,TRIM33的缺失可以促进厄洛替尼敏感细胞株产生耐药性,并增强了肺癌细胞的侵袭能力。实验发现,TRIM33敲低的细胞中SERPINE1的表达上调,同时敲低SERPINE1可以恢复肺癌细胞对EGFR-TKI的敏感度,并降低细胞的侵袭能力。综上所述,我们围绕肺癌的转移和耐药等难题,基于定量蛋白质组学开展了NABPs富集新方法研究和血清蛋白质组研究,发现并验证了肺癌转移、耐药、靶向治疗相关的重要蛋白。发展的NABPs富集新方法具有简单、高效、高选择的优势,有望广泛用于生物医学研究。通过抗体微阵列芯片发现的FGA2可以作为评估EGFR突变肺癌靶向治疗预后的指标,为相关研究提供重要参考。从血清样品中发现并验证的参与耐药发生的关键蛋白,对于临床上抑制耐药发生的关键靶点发现具有重要的指导意义,对阐明癌症耐药机制提供新的思路和策略。