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研究背景:乳腺癌(Breast cancer,BC)是一种常见的恶性肿瘤,多发于女性,到目前为止在女性中的发病率和死亡率均处于恶性肿瘤第一位。近年来,乳腺癌发病呈现出年轻化趋势,因此研究早期乳腺癌的诊断方法是十分必要的。乳腺癌的诊断以病理活检居多,钼靶技术辅助,但这些检测手段都对患者造成不同程度的痛苦。伴随着乳腺癌诊断技术的发展,利用唾液作为诊断样本的研究渐渐增多,本实验室前期利用凝集素芯片技术分析了217例早期乳腺癌患者唾液样本中异常糖型的表达并建立数学模型,结果显示凝集素BS-I是单一凝集素中对于早期乳腺癌诊断灵敏度和特异性最高的(AUC:0.763,sensitivity:0.778,specificity:0.631)。本研究利用基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱技术(MALDI-TOF/TOF-MS)进一步研究了凝集素BS-I识别的半乳糖基化的N-/O-连接聚糖,以此为抗癌药物的筛选、乳腺癌的早期诊断治疗打下了理论研究基础。实验方法:本研究以唾液作为检测样本,比较凝集素BS-I识别的健康志愿者(Healthy Volunteers,HV),乳腺良性病变患者(Breast Benign cyst or tumor,BB),乳腺癌早期患者(I/II Stage Breast Cancer,BC-I/BC-II)唾液蛋白糖链的表达差异。首先利用唾液芯片验证凝集素BS-I所识别糖链在四组唾液样本中的差异丰度差异,接着利用BS-I偶联磁性微粒分离糖蛋白,通过PNGase F酶切法和NaClO氧化法分别释放糖蛋白上的N-糖链与O-糖链,并对所获得的糖链采用MALDI-TOF/TOF-MS的方法解析糖蛋白糖链结构。实验结果:唾液芯片中凝集素BS-I识别的糖链结构在HV与BC-I组(Mean rank difference=2.00,p=0.008)、HV与BC-II组(Mean rank difference=2.21,p<0.001)、BB与BC-I组(Mean rank difference=1.51,p=0.044)、BB与BC-II组(Mean rank difference=1.67,p=0.008)有显著的统计学表达差异,而在HV与BB组(Mean rank difference=1.32,p=0.290)和BC-I与BC-II组(Mean rank difference=1.10,p=0.724)则没有明显差异。质谱鉴定的结果显示,在HV、BB、BC-I、BC-II组唾液中分别鉴定到了12/12、12/22、8/26、9/12种N-糖链/O-糖链,其中被BS-I特异识别的带有α-Gal,α-GalNAc,Galα1-3Gal,和Galα1-6Glc结构的N-糖链/O-糖链分别有11/10、10/19、7/24、7/9种。在鉴定出的糖链中,5个N-糖链(m/z 1753.945(NeuAc)1(GlcNAc)1(GalNAc)1+(Man)3(GlcNAc)2(Fuc)1,1767.975(Gal)2(Man)1(GlcNAc)1+(Man)3(GlcNAc)2(Fuc)1,2080.155(Fuc)2(GlcNAc)2(GalNAc)2+(Man)3(GlcNAc)2(Fuc)1,2938.666(Fuc)2(Gal)3(GlcNAc)4+(Man)3(GlcNAc)3(Fuc)1,3317.450(NeuAc)3(Fuc)2(Gal)3(GlcNAc)3+(Man)3(GlcNAc)2(Fuc)1)仅存在于HV组中,有2个N-糖链(m/z 3065.498(NeuAc)2(Fuc)2(Gal)4(GlcNAc)3+(Man)3(GlcNAc)2,3539.750(NeuAc)1(Gal)6(GlcNAc)6+(Man)3(GlcNAc)2(Fuc)1)和2个O-糖链(m/z 734.165(Fuc)2(Gal)1(GalNAc)1,896.124(Fuc)2(Gal)2(GalNAc)1)仅存在于BB组中,有1个N-糖链(m/z 2773.977,(NeuAc)1(Fuc)1(Gal)4(GlcNAc)3+(Man)3(GlcNAc)2(Fuc)1)和7个O-糖链(m/z 868.295(Fuc)1(GlcNAc)1(GalNAc)2,882.243(Fuc)1(Gal)1(Glc)1,884.270(NeuAc)2(GalNAc)1,915.285(NeuAc)1(Fuc)1(Gal)1(GalNAc)1,942.265(GlcNAc)2(GalNAc)1(Glc)1,1030.348(Fuc)1(GlcNAc)1(Gal)1(Glc)2和1351.418(Fuc)3(GlcNAc)1(Gal)1)仅存在于BC-I组中,有3个N-糖链(m/z 2101.805(Fuc)2(Gal)2(GlcNAc)2+(Man)3(GlcNAc)2(Fuc)1,2246.870(NeuAc)1(Fuc)1(Gal)2(GlcNAc)2+(Man)3(GlcNAc)2(Fuc)1,2392.909(NeuAc)1(Fuc)3(Gal)2(GlcNAc)2+(Man)3(GlcNAc)2)仅存在于BC-II组中。这些发现有助于根据唾液中半乳糖基化的N/O-聚糖来进一步研究乳腺癌的生物标志物。