利用凝集素陣列與定量組織醣蛋白體技術開發應用於非小細胞肺癌早期診斷與預後的醣蛋白標誌組

肺癌是世界上最常見的癌症之一，在台灣則是造成癌症死亡最主要的原因，其中以非小細胞肺癌(non-small cell lung cancer) 為最常見的肺癌種類，約佔 80% 的肺癌案例。無明顯前期病徵與延後診斷是造成肺癌高死亡率的原因之ㄧ。而腫瘤的期別 (stage) 是決定病患預後 (prognosis) 的最主要因素，癌細胞轉移至縱膈腔淋巴結 (lymph node)，甚至遠處轉移 (distant metastasis) 則決定肺癌期別與癌細胞惡性度的臨床表現，同時也影響最佳治療策略的選擇。因此，開發生物標誌用非小細胞肺癌的早期診斷與預後是迫切需要的。蛋白質的醣化修飾 (glyscosylation) 是普遍存在生物界重要的轉譯後修飾之ㄧ，異常的 (aberrant) 的醣化修飾或醣蛋白 (glycoprotein) 表現量，則與人類的疾病息息相關，包括癌症。由FDA 目前核准用於診斷與處置癌症用的九個血清分子，均為醣蛋白的事實，顯示醣蛋白極有潛力成為良好的癌症標誌分子。為找尋與非小細胞肺癌早期診斷與淋巴轉移相關的醣蛋白標誌，本計劃將利用凝集素微陣列 (lectin microarray) 快速篩選出與非小細胞肺癌分期與轉移相關的醣化種類，接著以凝集素管柱層析純化醣蛋白後，利用近期發展的新式質譜技術，建立與癌症期別或淋巴轉移相關的肺癌組織醣蛋白體資料庫。為進一步開發能應用在體液偵測的醣蛋白標誌，我們將結合過去我們所建立的差異性肋膜積液蛋白質體資料庫 (良性肺疾病與惡性腫瘤)，侵犯能力不同的肺癌細胞分泌蛋白體 (secretome) 以及交互作用網，代謝路徑的分析，篩選出與腫瘤分期及轉移相關的醣蛋白質標記組 (panel)。所有篩選出的候選 (candidate) 醣蛋白，預計利用化學免疫組織染色、凝集素微陣列、凝集素染色法、酵素連結免疫分析法 (ELISA)，凝集素ELISA (lectin ELISA) 與西方點墨法驗證其臨床的意義與重要性。此外，我們也將在肺癌細胞株與異種移植老鼠進行關鍵 (promising) 醣蛋白及其醣化酵素 (glycosyltransferase) 的功能試驗。本計劃將是首次建立與非小細胞肺癌分期與轉移相關的組織醣蛋白體。本計劃長期的目標是尋找與分期或轉移相關的醣蛋白生物標誌，以協助非小細胞肺癌的早期診斷或預後，此外也希望能為未來肺癌治療尋找新的方向。我們的研究目標是:1. 建立與非小細胞肺癌分期與轉移相關的醣蛋白組態。a .運用凝集素微陣列，凝集素管柱層析與免疫沉澱法，篩選並純化與癌症分期與轉移相關的組織醣蛋白。b .利用 iTRAQ 與 HCD/ETD 蛋白體技術，建立與癌症分期與轉移相關的醣蛋白資料庫。c .利用凝集素染色法與西方墨點法驗證 (verify) 與癌症分期或轉移相關的醣蛋白。d .以交互作用網，代謝路徑分析，功能分類與新穎性 (novelty) 與否，篩選出與腫瘤分期及轉移相關的醣蛋白。2. 開發可應用於非小細胞肺癌早期診斷與預後的醣蛋白組。a.整合差異性的肺組織醣蛋白體，肋膜積液蛋白體以及肺癌細胞株分泌蛋白體，找尋來自於肺癌細胞，與分期或轉移有關，又可以在體液偵測到的候選醣蛋白質標記組 (panel)。b.利用化學免疫組織染色、凝集素染色法、ELISA 與 lectin ELISA 大規模驗證候選醣蛋白及醣化酵素的表現量與臨床分期，預後，死亡等相關性。3. 運用肺癌細胞株與異種移植老鼠進行肺癌分期或轉移相關重要醣蛋白的致病機轉研究。a.運用非小細胞肺癌細胞株與異種移植老鼠，分析關鍵醣蛋白及其醣化酵素在細胞與活體內的功能為何。b.驗証關鍵醣蛋白和已知 (well-known) 與癌症生成或轉移相關分子間的關連性。c.利用蛋白體學技術，系統性的分析關鍵醣蛋白可能參與的新穎 (novel) 分子調節機轉與交互作用網絡。

系統編號:PC10408-1724
原計畫編號:MOST104-2320-B182-027