异柠檬酸脱氢酶1（IDH1）作为新的非小细胞肺癌标志物的研究

【摘要】在全世界范围内,肺癌的发病率及死亡率都排名全部恶性肿瘤的第一位。由于多数早期肺癌患者的癌灶未能及时被发现,多数肺癌患者至确诊时疾病已进展为晚期。虽然在过去几十年中,肺癌的诊断、分期以及治疗方面都取得了较大的进步,但是总生存率仍然没有明显改善,五年生存率仅有16%。因此,临床亟需找到一种具有高敏感性和高特异性的肺癌早期诊断方法。在前期研究中,我们研究组选取了12对肺鳞癌肿瘤组织和配对癌旁正常组织,使用蛋白质组学的方法,进行了2D荧光差异凝胶电泳并且使用(?)1ALDI-TOF/TOF质谱方法鉴定差异蛋白。我们在结果中确认了28个非冗余蛋白在肺癌组织中的水平相较正常组织有显著改变。其中异柠檬酸脱氢酶1(IDH1),过氧化物酶2(SOD2),14-3-3ε,激活蛋白激酶C1受体(RACK1)为上调,过氧化物氧化还原酶2(PRDX2)为下调。IDH1是一个位于细胞质和过氧化物酶体中的异柠檬酸脱氢酶,可催化异柠檬酸进行氧化脱羧反应生成α-酮戊二酸,产生还原态的NADPH。我们首次报道了IDH1在肺癌组织中的高表达现象。本课题中,我们通过RT-PCR和WesternBlot在独立的15对样本中验证了5个差异蛋白(IDH1,SOD2,14-3-3ε,RACK1,PRDX2)的表达水平在肺癌组织中的改变,并最终选定IDH1作为潜在的肿瘤标志物进行进一步的研究。我们进一步在独立的73例肺鳞癌和64例肺腺癌患者的肿瘤组织样本中,使用免疫组化验证了IDH1在肺癌组织中的高表达。结果分析显示,IDH1的高表达与非小细胞肺癌患者更差的总生存相关。并且,通过RNA干扰在非小细胞肺癌细胞系中敲降IDH1后,我们观察到细胞系的生长以及裸鼠体内细胞系成瘤的速率均下降。另外,我们使用ELISA在少量血浆样本中检测IDH1,发现非小细胞肺癌患者的血浆中IDH1水平显著高于良性肺疾病患者及正常对照人群的血浆中IDH1的水平。这些结果提示IDH1可以促进肿瘤细胞的生长,并可能是一个潜在的可应用于非小细胞肺癌诊断和预后的标志物。接着,我们在大样本的人群中检测血浆IDH1水平,评估其作为非小细胞肺癌诊断标志物的效率。我们使用ELISA和ECLIA在所有血浆标本中检测了IDH1,CA125,Cyfra21-1和CEA的水平。血浆标本来源于1422位入组者(943例非小细胞肺癌患者和479例健康对照人群)。入组人群被随机分入训练组和验证组。使用受试者工作曲线及二元逻辑斯蒂回归来评估诊断效率并建立诊断数学模型。结果显示,非小细胞肺癌患者的血浆中IDH1水平显著高于健康对照人群(p<0.001)=IDH1在肺腺癌中的诊断效率高于CA125,Cyfra21-1或CEA(p<0.001)。而结合IDH1,CEA,CA125和Cyfra21-1的模型在肺腺癌诊断中的效率高于使用单个IDH1。另外IDH1对肺鳞癌的诊断模型也具有一定贡献。我们第一次发现IDH1的水平在肺癌细胞系及临床样本中上调,并且与患者的预后相关。上调的IDH1可能促进肺癌细胞的增殖。最为重要的是,我们证明血浆IDH1可以作为非小细胞肺癌诊断的一个重要标志物,尤其是在肺腺癌中,具有非常高的敏感性和特异性。
【作者】孙楠；
【导师】赫捷；
【作者基本信息】北京协和医学院，肿瘤学，2014，博士
【关键词】非小细胞肺癌；异柠檬酸脱氢酶1；血浆；诊断；标志物；

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