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1、蛋白芯片技術(shù)與腫瘤篩查首都醫(yī)科大學附屬北京天壇醫(yī)院杜亞梅?腫瘤標志物（Tumormarker）是指由腫瘤組織或細胞產(chǎn)生的某些生物化學物質(zhì)，它存在于腫瘤組織本身，或因腫瘤組織刺激，由宿主細胞產(chǎn)生。這些生化物質(zhì)分泌至血液或其他體液中，其含量可代表腫瘤細胞存在。用作腫瘤標志物的生物化學物質(zhì)包括脂類和氨基酸衍生物、蛋白質(zhì)、低分子量復合物、細胞受體和細胞標志物、內(nèi)源性代謝產(chǎn)物、腫瘤前期靜止狀態(tài)的基因產(chǎn)物如異位激素、癌胚蛋白、特殊酶等。絕大多數(shù)腫瘤標志物不僅存在于惡性腫瘤中，而且也可能存在于良性腫瘤、胚胎組織，
2、甚至正常組織中。只是惡性腫瘤患者體內(nèi)含量明顯增多。迄今為止，還沒有發(fā)現(xiàn)任何一種腫瘤標志物為某一種獨特的腫瘤所專有。只不過不同類型腫瘤具有各自不同專屬性相對較強的標志物。理想的腫瘤標志物應(yīng)對某種腫瘤具有較高的特異性、能在影像學方法發(fā)現(xiàn)占位性病變前檢出腫瘤，能較精確的反映腫瘤的發(fā)展進程并能適用于臨床，又可用較簡便的方法快速檢測。一、腫瘤標志物的發(fā)展史（一）腫瘤標志物最早是1978年在美國國立癌癥研究所召開的人類腫瘤免疫診斷會議上首次提出。在英國第七次腫瘤發(fā)生生物學和醫(yī)學會議上被確認并開始引用。（二）腫瘤
3、標志物有幾個重要的時期1．1848年Herry在多發(fā)性骨髓瘤患者尿中發(fā)現(xiàn)一種特殊的蛋白，后來被稱作為B-J蛋白，主要用于多發(fā)性骨髓瘤的診斷指標。2．1964年Tarinov從肝細胞癌患者血清中發(fā)現(xiàn)甲胎蛋白（AFP）。3．1965年Goldt和Freedman從結(jié)腸癌患者組織中發(fā)現(xiàn)了癌胚抗原（CEA），從而建立了臨床上能廣泛應(yīng)用的腫瘤標志物。4．1975年Kohler和Mishop成功創(chuàng)建了淋巴細胞雜交瘤技術(shù)，人們利用此生物技術(shù)制備了許多單克隆抗體，并建立了一系列靈敏度、特異性較強的腫瘤標志物。5．1
4、976年Bishop發(fā)現(xiàn)了雞正常細胞中含有某些原癌基因，而這些基因與腫瘤的發(fā)生有關(guān)，稱作為腫瘤基因標志物。使腫瘤標志物的研究從分子水平提高到基因水平，為腫瘤的診斷和治療定了基礎(chǔ)。二、臨床診斷腫瘤的方法腫瘤是在環(huán)境和遺傳因素共同作用下,由多基因參與,經(jīng)過多步驟，多階段復雜的生物學演變過程而形成的疾病。面對腫瘤發(fā)病率呈不斷上升的趨勢，如何“早期發(fā)現(xiàn)、早期診斷、早期治療”以及如何在治療過程中進行療效判斷、病情監(jiān)測已成為廣大醫(yī)務(wù)工作者共同關(guān)注的課題。目前，臨床上診斷腫瘤的方法主要有影像學、形態(tài)學和免疫學三種
5、方法。（一）影像學：主要包括X光、CT、B超、核磁、紅外掃描、骨掃描（ECT）、肝動脈血管造影等。（二）形態(tài)學（組織學、細胞學）：在物理學檢查定位的基礎(chǔ)上獲取標本。病理組織學取樣大多操作較復雜，需要施行手術(shù)，給病人帶來痛苦，給機體造成損傷,費用也相對較高；細胞學雖然方便快捷，但取樣、定性、定量都有一定的局限性。（三）免疫學（生物化學）：是通過檢測腫瘤發(fā)生、發(fā)展過程中所分泌的一些具有特異性的成分，即某一項腫瘤標志物來實現(xiàn)的。但受方法的靈敏度、特異性、假陽性、假陰性等諸多因素限制。三、生物芯片技術(shù)概況生
6、物芯片技術(shù)是20世紀90年代中期興起的新型生物學技術(shù)。它基于生物大分子間相互作用，結(jié)合微電子、微機械、化學、物理、計算機等多領(lǐng)域的技術(shù)，將多種生物探針高密度的固定在固相基質(zhì)上，使樣品反應(yīng)，檢測，分析等過程、連續(xù)化、集成化、微型化。生物芯片技術(shù)使一些傳統(tǒng)的生物學分析方法能夠在極小的空間、極小范圍內(nèi)，以極快的速度完成，達到一次試驗同時檢測大量生物樣本和分析多種疾病生物信息的目的。成為當今生命科學研究領(lǐng)域發(fā)展最快的技術(shù)之一。（一）生物芯片的分類：根椐芯片固定探針不同,生物芯片可分為基因芯片、蛋白芯片、細胞
7、芯片和組織芯片等。芯片上的固定分子是寡核甘酸探針或靶DNA，為基因芯片；芯片上固定分子是肽或蛋白，為蛋白芯片。（二）蛋白芯片：蛋白芯片是生物芯片的一種。各種蛋白質(zhì)被有序地固定在合適的各種載體上，成為檢測用的芯片。蛋白芯片上固定的探針是特定蛋白的抗體或受體。制備時常用直接占樣法以避免蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)改變。免疫芯片又稱抗體芯片，是一種特殊的蛋白質(zhì)芯片。是將抗原抗體結(jié)合反應(yīng)的特異性與電子芯片高密度集成原理相結(jié)合形成的高通量生物檢測技術(shù)。第一張商品化的抗體芯片是由美國BD公司推出的。這是一張用于研究的抗體芯
8、片，芯片上排列了378種已知蛋白的單抗，這些單抗對應(yīng)的蛋白都是細胞結(jié)構(gòu)和功能上十分重要的蛋白。通過這張芯片，在一次實驗中就能夠比較幾百種蛋白的表達變化。（三）蛋白芯片分類：根據(jù)載體的形狀不同分為平板芯片、微球芯片、納米陳列免疫芯片；根據(jù)抗原抗體反應(yīng)體系分為固相芯片、液相芯片；根據(jù)抗原抗體作用的原理分為：間接免疫芯片、雙抗體夾心法免疫芯片、競爭法免疫芯片等。（四）蛋白芯片的檢測原理：將能和不同抗原特異性結(jié)合的多種抗體或能和不同抗體結(jié)合的多種抗原高密度的固定到玻片或其它載
