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研究背景:乳腺癌是一种高发病率的恶性肿瘤严重危害女性健康。目前,新辅助化疗在乳腺癌的综合治疗中得到了广泛的应用,但如何对新辅助化疗的疗效进行预测则是目前临床研究的难点。在肿瘤的发生发展过程中会发生异常糖基化,与肿瘤相关的糖基化改变在肿瘤的诊断以及治疗方面起着重要的作用。本研究从血清检测入手,对健康女性志愿者（healthy volunteers,HV）、乳腺癌患者（breast cancer patients,BC）以及乳腺癌新辅助化疗患者（neoadjuvant chemotherapy patients,NCT）的血清利用凝集素芯片技术对其蛋白质糖链结构进行分析,期望发现差异性表达的糖链结构,探讨其能否作为检测及预后指标,以及能否作为保持既定治疗方案的依据应用于乳腺癌新辅助化疗早期疗效预估的生物标志物。实验方法:本研究利用凝集素芯片技术,分别对30例HV、37例BC以及144例NCT患者的血清样本蛋白糖链结构进行个例分析。其中,144例NCT患者依据新辅助化疗后病理反应Miller-Payne分级系统分为92例化疗有效组（NCTa）和52例化疗无效组（NCTb）。通过芯片分析检出差异表达的糖链,并以印迹实验对凝集素芯片结果加以验证。随后,选用67例NCT患者第一次或第二次化疗后的血清样本的凝集素芯片分析结果作为训练集（42例NCTa,25例NCTb）利用二元Logisitic逐步逻辑回归分析方法构建NCT疗效预测模型（Model NCT）,选用44例NCT患者第三次化疗及之后的血清样本的芯片分析结果作为验证集（26例NCTa,18例NCTb）,通过受试者工作特征曲线（Receiver operating characteristic cure,ROC）对Model NCT的预测效能进行验证,最后,收集20例未知临床疗效的第一次或第二次患者血清样本进行盲测,进一步评估Model NCT的临床应用潜能。实验结果:芯片检测结果显示在HV和BC组中有17种凝集素识别的糖链结构有具有差异变化。其中特异性识别的（Glc NAc）n、Fucα1-6Glc NAc、Galβ-1,4Glc NAc等糖链结构的8种凝集素（EEL、LEL、LCA、MAL-I、SBA、PSA、WGA、PWM）的荧光信号归一化值（Normalized Fluorescent Intensities,NFIs）在BC组中显著上调,而特异性识别β-Gal Galβ1-3Gal NAcα-Ser/Thr、Gal NAcα-1,3Gal等糖链结构的9种凝集素（ECA、STL、RCA120、SJA、PNA、PTL-I、PTL-II、MAL-II、AAL）的NFIs在BC中显著下调,随后对凝集素ECA和SJA进行凝集素印迹实验,其结果与芯片结果相一致。芯片检测结果显示有17种凝集素识别的糖链结构在NCTa和NCTb中存在差异,其中特异性识别的core（Glc NAc）of N-glycan、β-Gal、αGal NAc等糖链结构的3种凝集素（STL、RCA120、GSL-I）的NFIs在NCTb组中显著上调,而特异性识别的High-Mannose、（Gal NAc）n、Fucα1-2Galβ1-4Glc NAc等糖链结构的14种凝集素（PHA-E、MAL-II、Jacalin、EEL、PWM、MAL-I、GNA、SBA、PTL-I、BS-I、DSA、PTL-II、BPL、LTL）的NFIs在NCTb组中显著下调。凝集素GNA和EEL的凝集素印迹结果与芯片结果相一致从而证明了芯片结果的准确性和可靠性。通过二元Logisitic逐步逻辑回归分析方法构建的Model NCT涉及了GNA、PWM和LTL三种凝集素,凝集素GNA的ROC曲线下面积（Area Under Curve,AUC）为0.878,灵敏度为0.857,特异性为0.760;PWM的AUC为0.771,灵敏度为0.714,特异性为0.600;LTL的AUC为0.762,灵敏度为0.738,特异性为0.600;而Model NCT的AUC值为0.920,灵敏度为0.857,特异性为0.880,可见单个凝集素的预测能力均低于Model NCT,在验证组中Model NCT同样显示出了较好的疗效预测效能,其AUC为0.861,灵敏度为0.731,特异性为0.778,能够正确预测26例NCTa中的19例,18例NCTb中的14例。此外,通过收集20例未知临床疗效的NCT患者的血清样本进行盲测,利用凝集素芯片技术对20例血清样本进行个例检测,最后,将检测分析数据代入Model NCT所得的检测结果与临床最终疗效结果进行比对,结果发现,Model NCT能够正确预测9例NCTa的8例,11例NCTb中的9例,其准确率高达85%。实验结论:基于血清糖蛋白糖链结构所构建的Model NCT对于预估乳腺癌新辅助化疗患者的后期疗效及预后具有较好的预测效能,有望应用于临床对预测为化疗无效的患者争取治疗窗口期,节约医疗成本以及调整个性化治疗方案提供参考性价值。