肿瘤相关抗原抗体系统用于食管癌早期免疫诊断的评价和研究

Esophageal cancer (EC) is one of the most common cancers in China, which is unique among cancers in that it is possible to identify a cohort of pre-malignant patients with esophageal epithelial dysplasia, who are likely to develop esophageal cancer after a period of several years. Our previous studies have demonstrated that autoantibodies occurred in cancer patients are the immune response against intracellular antigens which might be involved in the malignant transformation process. These intracellular antigens have been generally called tumor-associated antigens (TAAs). With the help of previous funding from NSFC (2006.1-2008.12), a total of 47 EC-related proteins were identified by proteomic approach, and were analyzed by mass spectrometry. Eleven of 47 identified proteins were reported in literatures as EC-associated antigens, and were further evaluated by using serololgical and immunological methods. In this new application, we will continue to identify more EC-associated TAAs, and evaluate the feasibility of these identified TAAs being as early diagnostic markers with different approaches. The ultimate goal is to develop a mini-array of multiple TAAs (or TAA chip) which may enhance antibody detection and be a novel non-invasive approach for immunodiagnosis of esophageal cancer.

食管癌是我国常见的恶性肿瘤之一，其显著的特征就是临床上可以鉴别出一组从食管上皮轻度增生、重度增生而逐渐发展为食管癌的病人。我们以前的研究表明肿瘤病人血清中存在的自身抗体是机体免疫系统针对参与细胞癌变过程中的一些细胞内抗原的免疫反应，这些细胞内抗原被称为肿瘤相关抗原。本研究在自然科学基金(2006.1.-2008.12)的资助下，应用蛋白质组学技术成功鉴定到47个食管癌相关蛋白，已全部进行质谱分析和氨基酸测序，并对其中11个文献报道与食管癌有关的蛋白进行了血清学和免疫学评价。拟申报课题将在前期研究的基础上,进一步使用蛋白质组学技术鉴定新的食管癌相关抗原，同时采用免疫学、分子生物学和细胞分子影像学等技术对本研究鉴定的食管癌相关抗原的分子特性进行分析和验证，设计针对食管癌特异的肿瘤相关抗原组合，并对其作为食管癌早期诊断标志的可行性进行评价，从而建立一种新的食管癌早期体外非侵入性免疫诊断技术。

食管癌是全球常见的恶性肿瘤之一，目前缺乏有效的早期诊断方法。肿瘤发生病理变化之前，细胞内的蛋白在质量和数量上会发生相应的变化，这些蛋白称为肿瘤相关抗原（TAA），可被机体的免疫系统识别而产生一系列抗体，称为抗TAA自身抗体。这类抗体在血清中较稳定，易于检测，同时血清标本易获得，因此对血清中的抗TAA抗体的检测可用于肿瘤的早期诊断和预后评价。本研究采用蛋白质组学技术鉴定食管癌TAA，从编码这些TAAs的基因和蛋白水平进行了相关研究，并用系统综述的方法，设计了一组针对食管癌特异的TAAs，对其作为食管癌早期免疫诊断标志物的可行性进行了全面评价。.食管癌TAA的筛选和鉴定：western blot初筛候选TAAs及对应抗体阳性的血清，发现3个可能的候选ESCC相关抗原；用免疫荧光方法进一步验证，并观察其定位，可能在细胞核或细胞质中；SERPA技术筛选和鉴定出4种候选TAAs：分别为hnRNP1A2B1 isform A2、CALR、ENO1和HSPD1；.食管癌TAA的表达和纯化：利用原核表达技术和相应蛋白纯化技术成功构建了hnRNPA2B1、CALR、HSPD1和NICD（NOTCH1胞内段）四种重组蛋白的原核表达载体并对其蛋白进行表达纯化，Western blot杂交技术鉴定所纯化蛋白均具有免疫活性。.食管癌TAA的系统筛选及在食管癌中的诊断价值评价：系统综述方法对早期诊断ESCC的TAAs进行筛选，结合前期研究结果共纳入15个抗TAAs自身抗体对ESCC诊断的价值评价。ELISA方法检测其血清中表达水平，对每种抗TAAs自身抗体先单独评价，然后利用logistic回归构建预测模型，10种TAA被纳入模型，进一步优化模型，并对其进行全面评价，发现7种TAA联合诊断食管癌效能及性价比最高。.蛋白质组学技术对其它类型肿瘤TAA的筛选：SERPA技术筛选肺癌TAA，鉴定出ECH1、GAPDH和HNRNPA2B1三种蛋白，进一步验证发现抗-ECH1和抗-HNRNPA2B1两种自身抗体可较好的鉴别肺癌和正常人。 .由于缺乏有效的早期筛查方法，目前食管癌的5年生存率不足20%，早期诊断可以很大程度提高其治愈率或延长病人的生命，因此，本研究的实施，为建立一种新的食管癌早期体外非侵入性免疫诊断技术和手段提供了科学依据和资料。