[摘要]蛋白质芯片又被称作蛋白质微阵列，是由固定于其中的不同介质组成的，并且微阵列中的分子位置是固定已知的，用已知的抗体或者抗原当作探针来反应。作为一种新型自动化、微型、高通量的新型生物芯片，蛋白质芯片在原发性肝癌的检测上有很强的临床应用价值，蛋白质芯片以蛋白质为研究基础，来分析肿瘤产生及转移。蛋白质芯片的出现为探究肿瘤相关的蛋白质、特异性标志物、药物治疗靶标提供新的有效方法。本文针对蛋白质芯片在原发性肝癌诊断中的作用做出如下综述。
[关键词]蛋白质芯片；特异性标志物；原发性肝癌
蛋白质芯片能识别患者自身免疫产生的恶性肿瘤抗原，在标识肿瘤标志物上有极高的价值。蛋白质芯片识别肿瘤抗原进程的能力使其能够检测出恶性肿瘤的发展、转归等生物学机制[1]，因此蛋白质芯片可以在原发性肝癌中的早期诊断、筛查以及癌症分期等检测中更为精准。
1蛋白质芯片与肝癌
血浆、血清、体液、组织裂解物以及冰冻的新鲜肿瘤组织等都可以作为蛋白质的检测材料[2]。Popov等[3]开发了一种新型的蛋白质提取技术，使蛋白质芯片的检测材料不在拘泥于新鲜的组织材料。该技术的应用可以对已经被保存许久的肿瘤组织进行再次分析，可研究出具有一定诊断价值的肿瘤相关抗原。
在肿瘤的生长周期中，有多种蛋白质表达量会发生变化，并且蛋白质经翻译后加工会有所改变，通过检测蛋白质谱，或许可以检测出新的肿瘤相关抗原作为肿瘤标志物。
Oystein等[4]学者通过使用蛋白质芯片技术检测30例原发性肝癌患者以及30例健康志愿者的血清标本，从这些标准中检测出近百个抗原，其活性在原发性肝癌患者中反应明显增强。Lin等[5]学者会用高密度更高的蛋白质芯片检测了原发性肝癌患者的腹水以及健康志愿者的腹水，发现两个组别中有16个蛋白质表达出现差异。
Du等[6]学者利用蛋白质芯片筛选肝癌患者血浆中的肿瘤抗原，其对对照组相比较，6个噬菌体蛋白质在肿瘤诊断中准确度高达90%，已经显著优于临床中常用肿瘤标志物，比如癌胚抗原。
Deng等[7]研制出一种新型蛋白质芯片，其包含了多种全长蛋白，使用这种新型蛋白质芯片对30例肝癌患者和20例健康志愿者的血清标准进行检测，与此同时，将ELISA法作为标准，来验证蛋白质芯片对MAGEA4等抗原的特异性检测，最终结果显示这两种检测方法一致性高达95%，通过实验得出蛋白质芯片检测恶性肿瘤中免疫原性抗原的临床应用价值。
Li等[8]使用了高密度蛋白芯片，这种高密度蛋白质芯片包含了超过1.2万个蛋白，用其检测肝癌患者和健康志愿者的血清样本，发现两组别之间有多个抗体蛋白表达存在差异，这种高密度的蛋白质芯片不仅能确认出肝癌的相关抗原，更能确定出原发性肝癌的疾病进程的相关信息。
Wirtz等[9]学者使用疏水蛋白质芯片分析了多种恶性肿瘤的组织样本，研究发现这几组恶性肿瘤样本都显示出了蛋白质表达高峰，而且各有不同，由此可以认为蛋白质芯片联合电离质谱以及表面增强激解吸附技术对恶性肿瘤早期检测以及区分良恶肿瘤极具意义。
Shim等[10]学者将蛋白质芯片技术与量子点探针技术结合，研制出了能检测肿瘤标志物具体含量的蛋白质芯片，通过检测及IL-1β等，表明这种蛋白质联合技术能成为灵敏生物检测技术的潜力。
2蛋白质芯片在筛选疾病标志物中的应用与优势
为了改善甲胎蛋白诊断早期肝癌特异性低的弊端，黄成等[11]学者使用SELDI-TOF-MS技术，对肝癌、肝炎、肝硬化患者以及健康志愿者的血清进行蛋白质检测，研究结果显示仅肝癌组患者的蛋白质波峰增强，与患者甲胎蛋白以及肝功能情况无关，使用该技术检测肝癌特异度高达96%，灵敏度为51%。
陈海莲等[12]学者收集了例胃癌患者的标本，使用免疫组织化学法检测胃癌组织芯片，结果显示胃癌转移程度的标志物是PTEN蛋白，推测胃癌转移程度的标志物是survivin蛋白，在胃癌中survivin蛋白和PTEN蛋白呈现的是正相关。
卢峪霞等[13]学者使用SELDI蛋白质芯片技术对胰液样本进行检测，检测出应肝-肠-胰相关蛋白1，这种蛋白的分量高达，当胰液中相关蛋白浓度高出一定程度时，患胰腺癌的可能性就会增加。
Lowry等[14]在检测直肠癌早期标志物时，对例直肠癌患者和60名正常人以及30例直肠良性疾病患者的血清样本进行蛋白质芯片检测，研究结果显示，其中有10个蛋白质表达有差异，检测的准确率高达99%，特异度为%，灵敏度为97%，说明使用该技术检测直肠癌效果明显，有极高的临床应用价值。
Jiekai等[15]学者使用蛋白质芯片技术，对比大肠癌患者手术前后以及健康者的血清蛋白质谱，获得5种不同分子量组成的蛋白模板，用此模板对大肠癌患者和健康者进行分组，分组的正确率高达98%。
Zhang等[16]对40例肾癌患者、40例良性肾病患者、40例健康志愿者的尿液标本进行检测，最终在肾癌患者样本中检测出4个潜在标记物，检测肾癌敏感度达60%以上，特异性达80%，使用STLDI-TOF-MS技术临床筛选肾癌患者潜在标志物有较好的效果。
Naomi等[17]学者对90份尿液样本进行分析，在膀胱癌患者组别中检测除了5个特异性蛋白质标志物，使用蛋白质芯片技术检测肿瘤相关抗原的灵敏度为89%。
3原发性肝癌标志物的MAGEA研究进展
3.1原发性肝细胞癌诊断标志物研究进展
甲胎蛋白是临床检测早期肝癌使用最广的标志物，其检测灵敏度约65%，但是其具有一定变异性[18]。但是随着对原发性肝癌的深入研究，目前临床上发现了多种潜在肝癌肿瘤标志物。
甲胎蛋白异体属于糖蛋白类，可分为AFP-L1、AFP-L2、AFP-L3，AFP-L3主要是由肿瘤细胞产生，AFP-L3与肝癌进程密切相关。因此许多学者认为可以将AFP-L3占AFP的总比作为检测肝癌的潜在标志物，而且AFP-L3检测肝癌灵敏度和特异性都比较高，可以被用来检测疾病预后情况，对评估治疗效果有意义[19-20]。
癌胚抗原属于可溶性糖蛋白，并且与细胞的黏附相关，在肺部、肠胃、乳腺等部位的恶性肿瘤表达明显提高。癌胚抗原是一种非器官特异度肿瘤标志物，因此在筛查恶性肿瘤上效果显著[21-22]。癌胚抗原可能与患者的肝功能也有一定关系，因此其敏感度前后变化比较大，也有学者认为敏感度的变化可以用作检测疾病进展进度。也可以被用作评估预后[23]。
鳞状细胞癌抗原有丝氨酸蛋白酶抑制剂的特征，属于卵清蛋白，在正常人体内复层鳞状上皮细胞中表达，也可表达在肺部、头部、颈部等复层上皮来源恶性肿瘤中，对肝癌的筛选效果较佳[24]。鳞状细胞癌抗原也可以间接显示肝癌患者肝脏功能损伤水平，在检测患者肝脏功能时，若肝脏有所损伤，则该抗原表达会明显降低，可用来评估肝癌治疗效果[25]。因此鳞状细胞癌抗原对于检测肝脏功能损伤程度也有一定的应用前景。
骨桥蛋白可以促进细胞迁移、黏附，其与金属蛋白酶（MMPs）结合可以显示巨噬细胞的迁移。骨桥蛋白可以在低氧环境下表达明显，其表达程度与肿瘤微环境相关，因此对于检测肝癌有良好应用效果，对于术后评估也有一定应用价值[26]。
异常凝血酶原也可以单独用来筛查肝癌，其灵敏度高达75%，特异度为84%，在临床使用过程中取得不错的成效[27]。血管内皮因子是血管内皮的具有特异性的调节因子，血管内皮因子在健康人的肝组织阳性表达率为57%，在患者的肝硬变组织表达率为79%，肝癌患者的组织表达率为92%，检测肝癌时敏感性71.2%、特异度为80.6%，对于评估肿瘤的发展进程和手术预后有一定意义[28-29]。
原发性肝癌血清标志物对肝癌患者的早期筛查和诊断意义重大，目前临床常用的甲胎蛋白、癌胚抗原、鳞状细胞癌抗原等都取得了不错检测效果，虽然多种标志物的联合诊断准确率更高，但是同时也加重了患者的经济负担，因此探究更优质的血清标志物对肝癌检测有重要意义[30]。
3.2肝内胆管细胞癌诊断标志物研究进展
许多学者都曾经研究基因层面上的胆管细胞癌的分子靶标，但是基因组时代的来临，让学者们意识到肿瘤在出现理论变化的前后，蛋白质表达量和成分其实也会有所改变。使用蛋白质组学技术也能有效的筛选出肝内胆管细胞癌早期诊断的相关标志物。
CA19-9是正常人的胰腺细胞、胆管细胞等自然生成的唾液酸化的lewis血型抗原，因此，如果人体患有良性的胆管疾病或者胃肠道癌症，CA19-9含量会有所升高。孟阿娜等[31]学者通过对例胆管癌患者研究发现，其中有60%的患者中其CA19-9含量显著升高，而且CA19-9含量增加与淋巴结转移有一定联系，以及患者术后生存质量密切相关。由此可知，CA19-9使用起来虽然限制较多，但是对高危患者的筛查和预后情况有着不可替代的作用
除此之外，基质金属蛋白酶与肿瘤的产生、发展以及转移也有紧密联系，在胆管细胞患者的预后以及前期诊断中发挥重要作用。
外泌体中特异性蛋白质能作为信号传递给其他细胞，同时改变其他细胞的功能，当人体处于不同生理或者疾病发生时，外泌体蛋白质表达差异性明显。
紫藤多花凝集素芯片包含了40多种常见的凝集素，高敏等[32]学者研究发现携带紫藤多花凝集素阳性聚糖的黏蛋白可能成为胆管细胞癌的标志物，可以较好区分胆管癌和良性疾病。
4小结
蛋白质进芯片的应用可以研究治疗肿瘤药品改变信号传导的情况，探明细胞的周期停滞与凋亡，以及在肿瘤药物发挥作用过程中不同种类药物的协同能力。并且蛋白质芯片作为一种有效的蛋白质组学研究新技术相比其他的分子生物分析方法，有着快速、高通量的特别优势。
在目前的蛋白质组学研究领域中，蛋白质芯片技术已然成为比较理想的检测肿瘤标志物的手段，但是其仍然存在一些弊端：蛋白质技术中仍没有PCR相似的技术，无法在短时间内扩增大量蛋白质；而且在常规实验条件下，蛋白质极易变质，只能将部分未变质的蛋白结合到芯片；在同一芯片上难以检测细胞内多种蛋白质表达；蛋白质检测的样本来自于癌症人群和健康志愿者，若健康志愿者身体存在潜在的疾病可能会影响检测结果；蛋白质芯片技术在实际应用中，样本的处理和存储是由多个研究者进行人工操作完成的，每个实验室的标准不尽相同，难免出现误差，影响检测结果。虽然蛋白质芯片技术有一定的不足，但它同样为未来蛋白质芯片技术应用提出了新的思路，未来蛋白质芯片使用的关键在于能维持检测蛋白质的结构完整性，数据标准化并建立对应数据库，提高测试灵敏度，高通量表达系统更高水平的表达蛋白。
蛋白质芯片为恶性肿瘤提供了有效的检测手段，在临床上不仅限于检测生物标志物，还能基于基础研究领域探讨蛋白质间的相互作用以及蛋白质的修饰、信号传递、酶促作用[1]等，促使蛋白质水平在基因研究上的大范围使用。
以蛋白质芯片技术检测原发性肝癌，为原发性肝癌的发病机理、早期检测、治疗恢复情况有重要价值，为治疗特异性靶点研究提供了新的思路。蛋白质技术将成为以蛋白质水平阐明疾病机制以及防治疾病的重要手段。
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