利用定量蛋白質體尋找及驗證腎臟癌生物標記

癌症為人類主要死因之一。大部份癌症被診斷時皆為中晚期，是癌症死亡率居高不下的主因。除了養成健康生活習慣外，早期診斷與治療是對抗癌症的唯一有效方法。雖然有效的癌症生物標誌並不多，抽取體液檢查其中可能的癌症生物標誌仍是最方便的初步診斷方法。因此找尋有效的癌症生物標誌，特別是體液中的癌症生物標誌，對早期診斷癌症而言是一個非常重要的課題。臨床上發現目前許多美國FDA所通過的生物標記，對於癌症之偵測感度仍偏低，單一生物標誌用來診斷與追蹤癌症之效果已經不能滿足臨床之需求；因此學術界意識到若是要早期偵測癌症，可能需要依靠具有較高敏感度及準確度的生物標記組(biomarker panel)。為了大幅提高偵測靈敏度和/或準確度，生物標誌組的找尋與應用已經是國際生醫學界的共識。近年來利用穩定同位素標定搭配多重反應監測質譜術用於發展目標蛋白質生物標記(組)的定量分析技術，已成為醫療先進國家研究的重要發展趨勢之一。藉由偵測信號胜肽，數十個以上的目標蛋白質可以幾乎同時被定量，此技術將非常適用在臨床前期於上百的病人樣品中，快速掃瞄數目龐大的待驗證候選蛋白質生物標記，以挑出適合做為生物標記(組)之生物標記。 世界上每年腎臟癌症大約有208,500個新病例，佔了所有癌症的2%，2008年期間，美國的腎臟癌患者有54,390個新病例，13,010人死於此病症。在臺灣，腎臟癌佔了所有癌症的1.5%左右。最常見的腎臟癌為renal cell carcinoma (RCC)及transitional cell carcinomas (TCC)，由於腎臟癌初期沒有明顯徵狀或徵狀無疾病特異性(例如血尿、高血壓、肢體末端腫脹、下背痛及體重減輕等)，因此極需要發展可用於早期偵測之生物標記。在此計畫中我們希望藉由比較腎臟癌症與控制組的尿液及腫瘤組織蛋白質體圖譜差異，尋找並驗證具臨床應用潛力的蛋白質生物標記(組)。在過去兩年中，我們已經建立了尿液的iTRAQ定量蛋白質體技術平台，確認其具有良好之再現性，同時已利用此技術平台來找尋膀胱癌的生物標記；藉由比較控制組與三種不同期別的膀胱癌群組之尿液，於兩次的尿液蛋白質體實驗中，總共鑑定到638個尿液蛋白質，其中有22個蛋白質在膀胱癌尿液中含量上升，33個尿液蛋白質在膀胱癌尿液中含量下降超過兩倍。這些差異蛋白質主要參與凝血、細胞貼附、免疫及代謝路徑。我們以西方墨點法在個別尿液樣品中驗證其中四個蛋白質的表現，結果顯示均明顯升高，且具有統計意義。接著以ELISA方法偵測並驗證代號BC-1蛋白質含量在76例膀胱癌尿液檢體中顯著升高，可以達到膀胱癌偵測感度94.6%，及92.0%特異性(門檻值11.16 ng/mL)以及早期診斷率83.8% 感度及94.0%靈敏度(門檻值16.30 ng/mL)。因此，以上研究證明尿液蛋白質體可以提供有用的膀胱癌生物標記資料庫，然而需要再以其他方法驗證更大量樣品與其臨床上之實用性。 雖然上述尿液生物標記是由膀胱癌病人尿液中檢測為高度表現而來，但是由於尿液流經多個泌尿系統器官，其蛋白質圖譜變化可能是受泌尿系統單一或多個器官變異所導致，這表示我們須在多種泌尿系統疾病(例如血尿、泌尿道或是腎臟疾病)中測量上述生物標記表現量，以釐清這些膀胱癌生物標記的疾病特異性。在本計劃規劃中，希望以四年的時間完成下列研究: (1) 在包含腎臟癌及多種泌尿道疾病的病人尿液中偵測已發現的膀胱癌尿液生物標記，以了解這些分子在泌尿道系統癌症生物標記之臨床價值與疾病特異性；(2) 使用膀胱癌病人及泌尿道疾病病人尿液作為控制組，進行腎臟癌尿液及腫瘤組織之定量蛋白質體研究，以尋找新穎腎臟癌症之早期偵測或是惡性指標的生物標記，並了解腎臟癌之致病機轉；(3) 發展抗體及多重反應監測質譜法(不需要使用抗體)之多重分子定量技術平台，以快速於大量檢體中絕對定量本計劃所發現之具有臨床檢測應用潛力的腎臟癌生物標記組。我們預期本研究計劃中所發展的分析技術平台及蛋白質定量圖譜，對腎臟癌之診斷及早期偵測將具有重要的學術及臨床應用雙重價值。

系統編號:PG10012-0304
原計畫編號:NHRI-EX101-10015BI