陈敏1 张玲2
1.内蒙古医科大学包头临床医学院包头市中心医院 2.内蒙古包头市中心医院，内蒙古 包头 014040
【摘要】同位素标记相对和绝对定量(isobaric tags for relative and absolute quantification,iTRAQ)技术是一种可同时对4种或8种样品进行相对和绝对定量研究的方法。近年来，iTRAQ技术的不断发展,使得它在致癌机制的研究以及肿瘤相关蛋白的鉴定方面得到广泛应用。越来越多的研究表明，在大规模定量生物学时代，基于质谱的iTRAQ技术对于胃癌蛋白组学的研究已经越来越不可或缺。该文主要对iTRAQ技术在胃癌蛋白质组学上的应用研究进行综述。
【关键词】iTRAQ；胃癌；蛋白质组学
【中图分类号】R735
定量蛋白质组学是蛋白质组学的一个重要组成部分，它是把一个基因组表达的全部蛋白质或一个复杂的混合体系中所有的蛋白质进行精确的定量和鉴定的技术[1]。与其他技术相较,iTRAQ技术具有测定蛋白范围广泛、分析结果可靠、精确度高、重复性好等优点,因此可以获得更为详尽的蛋白质信息，为揭示疾病的发生、发展提供了更加便利的条件。目前国内外广泛地应用此项技术进行胃癌蛋白质组学研究, 因此本文就iTRAQ技术及其在胃癌蛋白质组学中的应用进行了简要综述。
1.基于iTRAQ技术的胃癌血液的蛋白组学应用
胃癌是严重威胁人类健康的恶性肿瘤。据2018年的统计数据显示，全球胃癌的发病例数占全部恶性肿瘤发病的5.7%，位于恶性肿瘤发病第六位[2]。至今仍没有敏感和特异的生物标志物来检测早期胃癌。因此，需要更可靠的临床生物标志物，并开发准确有效的胃癌诊断方法，尤其是早期筛查方法。Chong[3]等采用iTRAQ技术联合LC-MS/MS 方法对25例正常、15例早期和21 例晚期癌症的血浆样品进行了蛋白质谱分析。发现胃癌患者中C9蛋白的水平明显高于正常受试者。免疫印迹数据显示了与iTRAQ结果一致的趋势，该研究表明C9是胃癌检测的潜在有用的生物标志物。可见iTRAQ技术所具有的可以揭示胃癌不同分期之间蛋白质表达差异的优势，对发现胃癌早期诊断标志物，提高胃癌早期诊断水平具有重要意义。
2.基于iTRAQ技术的胃癌细胞的蛋白组学应用
胃癌是一种常见的恶性肿瘤，预后不良[4]，胃癌生物标志物的发现仍然是一项有意义的任务。正常细胞和癌细胞之间异常表达的细胞表面蛋白可能用于发现新的胃癌生物标志物。Liu等[5]用不同浓度的β-榄香烯处理人胃癌细胞SGC7901，并采用iTRAQ方法检测β-榄香烯改变的蛋白质。在胃癌细胞SGC7901中，共鉴定出147个上调蛋白和86个下调蛋白，其中，PAK1IP1、BTF和TOPIIα的表达通过蛋白质印迹分析得到验证，其趋势与iTRAQ结果一致。本研究表明β-榄香烯在胃癌治疗中具有良好的抗癌作用，而差异表达的蛋白质则为研究β-榄香烯治疗胃癌的潜在机制提供了进一步的见解。综上所述，利用iTRAQ标记定量蛋白质组学分析胃癌细胞的差异表达蛋白质，将为我们探索胃癌的发生、发展机制，寻找新的胃癌早期生物学标记物发挥重要意义。
3.基于iTRAQ技术的胃癌唾液的蛋白组学应用
目前国内外诊断胃癌主要依靠胃镜检查和病理切片，而胃镜检查的就医依从性较差，常常错过了早期诊断的时机[6]。因此，非侵入性、敏感性、特异性生物标志物是我们现在所急需的。Hua等[7]从40名通过活检确诊为胃癌的患者身上采集了胃癌唾液样本。使用iTRAQ技术结合LC-MS/MS 的方法，共从所有样品中鉴定出519种蛋白质，其中48种蛋白质在胃癌患者和正常对照之间表达差异显著，包括7种上调蛋白质和41种下调蛋白质。通过酶联免疫吸附试验选择5种蛋白进行初步验证，其中3种蛋白成功验证，即CSTB、TPI1、DMBT1。这三种蛋白能显著区分胃癌患者和正常对照组，并且这三种生物标志物的组合对胃癌的检测可达到85%的灵敏度和80%的特异性，准确率为0.93。由此可获悉iTRAQ 联合LC-MS/MS 技术能高通量地筛选胃癌患者唾液中相关的蛋白，为胃癌患者早期诊断和预后提供可能的生物学标志物或治疗靶点，建立一种无创、简便、快捷实用的检测评估手段，并为初步获得胃癌患者唾液的蛋白质组生物标志物提供可能。
4.小结与展望
iTRAQ技术不仅可以对胃癌做出早期检测，而且可以用来阐明疾病的复杂分子机制，更能够准确诊断、预后分层和治疗后胃癌的检测。它为胃癌研究提供了丰富的信息与疾病相关蛋白质的变化。当然iTRAQ技术也有其所共知的缺点：如iTRAQ试剂仍非常昂贵，以及iTRAQ试剂几乎可以与样本中的所有蛋白质结合，容易受样本中的杂质蛋白及样本处理过程中缓冲液的污染。但是我们仍有理由相信, 随着iTRAQ技术不断发展和应用, iTRAQ技术很有可能为我们在探索胃癌发生、发展的机制，寻找新的胃癌早期生物学标记物以及在定量蛋白质组学研究中发挥越来越重要的作用。
参考文献
[1]罗治文,朱樑,谢谓芬.同位素标记相对和绝对定量技术研究进展[J].中国生物工程杂志,2006，10:83-87.
[2]Bray F,Ferlay J,Soerjomataram I,et al.Global cancer statistics 2018:GLOBOCAN estimates of incidence and mortality worldwide for 36 cancer in 185 countries[J].CA Cancer J Clin,2018,68(6):394-424.
[3]Chong PK,Lee H,Loh MC，et al. Upregulation of plasma C9 protein in gastric cancer patients[J].Proteomics, 2010,10（18）: 3210-3221.
[4]唐敏,张菊.PD-1/PD-L1信号通路及其在胃癌治疗中的研究进展[J].现代医药卫生.2020,36(13):2021-2025.
[5]Liu JS, He SC, Zhang ZL,et al. Anticancer effects of β-elemene in gastric cancer cells and its potential underlying proteins: a proteomic study[J].Oncol Rep.2014,32(6):2635-2647.
[6]Baǐramov RB,Abdullaeva RT.The impact of early gastric cancer diagnosis on indices of survival in patients after radical surgical intervention[J]. Klin Khir, 2013,(6):18-21
[7] Hua Xiao, Yan Zhang, Yong Kim, et al.Differential proteomic analysis of human saliva using tandem mass tags quantification for gastric cancer detection[J].Sci Rep.2016,6: 22165.