質(zhì)譜成像技術(shù)與肝癌標(biāo)志物的研究進(jìn)展

李彥飛 劉敏

廈門(mén)大學(xué)附屬翔安醫(yī)院感染科，福建 廈門(mén) 361102

質(zhì)譜技術(shù)的發(fā)展源于化學(xué)領(lǐng)域，最早用來(lái)測(cè)量離子的質(zhì)荷比。在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用過(guò)程中，質(zhì)譜成像技術(shù)(mass spectrometry imaging，MSI)與傳統(tǒng)檢測(cè)方法相比發(fā)揮出更為獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，即不用向樣本中人為添加各類(lèi)標(biāo)記物就可以同時(shí)檢測(cè)出多種分子，并獲取空間分布信息，這對(duì)于小分子化合物的檢測(cè)尤為精準(zhǔn)，克服了免疫方法中抗體特異性不強(qiáng)的瓶頸，為許多疾病的診斷及病理生理學(xué)機(jī)制的探究提供可靠的手段。

肝細(xì)胞癌(hepatocellular carcinoma，HCC)是很多慢性肝臟疾病終末期最常見(jiàn)的并發(fā)癥[1]。在我國(guó)，乙型和丙型病毒性肝炎是肝硬化進(jìn)展為肝細(xì)胞癌最重要的危險(xiǎn)因素。此外，酗酒和各種代謝疾病，比如糖尿病，也是相關(guān)的危險(xiǎn)因素[2]。肝癌由于其發(fā)病過(guò)程隱匿而大都不能早期發(fā)現(xiàn)和診斷，大部分患者確診時(shí)已進(jìn)入晚期，失去手術(shù)機(jī)會(huì)。目前，臨床實(shí)踐中，活檢聯(lián)合影像學(xué)檢查被推薦為診斷肝臟疾病的金標(biāo)準(zhǔn)[3]。但由于肝組織活檢是創(chuàng)傷檢查，可能導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞轉(zhuǎn)移，另外由于超聲等影像學(xué)檢查精度低，不能對(duì)早期原發(fā)灶進(jìn)行精準(zhǔn)的檢測(cè)并定位，因此，盡快找出一種作為診斷依據(jù)的可應(yīng)用于臨床的肝癌標(biāo)志物是亟待解決的問(wèn)題。

1 質(zhì)譜成像技術(shù)簡(jiǎn)介

1.1 質(zhì)譜成像技術(shù)基本原理與分類(lèi)

質(zhì)譜成像技術(shù)原理大體包括4步：①低溫條件制備組織切片并轉(zhuǎn)移到電導(dǎo)靶上,噴涂基質(zhì)并干燥(制備樣本)；②用激光或離子束照射使組織和細(xì)胞表面的目標(biāo)分子離子化(離子化)；③通過(guò)質(zhì)譜測(cè)定這些離子化分子的質(zhì)荷比(分子質(zhì)量分析)；④由專(zhuān)門(mén)的軟件重新構(gòu)建目標(biāo)分子在組織中的分布圖(構(gòu)建圖像)。質(zhì)譜成像技術(shù)按離子化方式不同分為3類(lèi)，基質(zhì)輔助激光解吸電離(matrix- assisted laser desorption ionization, MALDI)，解吸電噴霧電離(desorption electrospray ionization,DESI)，二次離子質(zhì)譜(secondary ion mass spectrometry，SIMS)。

在MALDI MSI中，基質(zhì)擁有吸收熒光的能力，并可經(jīng)由某種方式與組織樣品表面的被測(cè)分子結(jié)合。當(dāng)激光束照射基質(zhì)時(shí)，基質(zhì)吸收激光能量，同時(shí)使得被測(cè)分子發(fā)生解吸，解吸后的被測(cè)分子與基質(zhì)都已氣相化，二者之間發(fā)生質(zhì)子轉(zhuǎn)移反應(yīng)，再形成離子，其中大部分以準(zhǔn)分子離子的形式存在；最后通過(guò)質(zhì)譜檢測(cè)，利用專(zhuān)業(yè)重構(gòu)程序構(gòu)建分子在樣本中的分布圖譜。有多種質(zhì)量分析器可以與MALDI聯(lián)合使用，常見(jiàn)的有飛行時(shí)間質(zhì)量分析器、四極桿- 飛行時(shí)間串聯(lián)質(zhì)量分析器、離子阱質(zhì)量分析器和傅立葉變換離子回旋共振質(zhì)量分析器。此外，MALDI還擁有較大的鹽容忍度和質(zhì)量檢測(cè)范圍。

在DESI MSI技術(shù)中，首先由電噴霧制造帶電液滴，進(jìn)而使樣本表面產(chǎn)生次級(jí)帶電液滴，這些液滴具有溶解多種分子的能力。與電噴霧離子化(electrospray ionization，ESI)產(chǎn)生氣相離子的方式類(lèi)似，離子化分子在常壓、空氣的條件下直接進(jìn)入質(zhì)譜儀，完成質(zhì)荷比的測(cè)量[4- 5]。DESI常與線(xiàn)性離子阱和飛行時(shí)間等質(zhì)量分析器聯(lián)用[6- 7]，它的空間分辨率和靈敏度比MALDI MSI低，但可以在正常氣壓下使用，能夠維持被測(cè)物質(zhì)原有的性質(zhì)。

與上述兩種技術(shù)不同，SIMS的作用方式是讓高能初級(jí)離子撞擊樣品表面，并且進(jìn)入樣本，之后將動(dòng)能傳遞給被分析的原子和分子。當(dāng)原子或分子得到的動(dòng)能大于樣品表面的互相作用能時(shí)，次級(jí)離子就從樣品表面釋放出來(lái)。SIMS技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是樣本的處理過(guò)程比較簡(jiǎn)單，組織切片不經(jīng)洗滌便可直接轉(zhuǎn)移至質(zhì)譜靶板，大大降低了分子流失和移位的可能性。另外，SIMS MSI還有高空間分辨率的優(yōu)勢(shì)，但其質(zhì)量檢測(cè)范圍不如MALDI MSI和DESI MSI大,靈敏度隨質(zhì)荷比增加而下降，當(dāng)質(zhì)荷比大于1 000時(shí)下降尤為明顯。

1.2 質(zhì)譜成像技術(shù)數(shù)據(jù)采集和處理

質(zhì)譜成像技術(shù)的兩種數(shù)據(jù)采集模式是imaging(高分辨率)和profiling(低分辨率)[8]。Imaging模式以50～200 μm大小的分辨率掃描整片組織，之后上萬(wàn)個(gè)像素點(diǎn)按照被測(cè)物質(zhì)信號(hào)強(qiáng)度組成圖像，表征分析物在組織表面的分布。Profiling模式通常在組織表面取5～20個(gè)直徑約1 mm的點(diǎn)進(jìn)行檢測(cè)，其結(jié)果可以用于后續(xù)統(tǒng)計(jì)分析。以上兩種模式在實(shí)際檢測(cè)中常常結(jié)合使用。

實(shí)驗(yàn)?zāi)康牟煌?，樣品預(yù)處理的方式也不同，加之質(zhì)譜儀的性能各有差別，因此適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)預(yù)處理對(duì)于質(zhì)譜數(shù)據(jù)分析十分必要，這樣不僅除去了數(shù)據(jù)噪聲，也減小了系統(tǒng)誤差。目前應(yīng)用較廣的質(zhì)譜數(shù)據(jù)預(yù)處理方法包括數(shù)據(jù)約簡(jiǎn)、譜線(xiàn)平滑、基線(xiàn)校正、標(biāo)準(zhǔn)化感興趣區(qū)分析等[9]。

2 質(zhì)譜成像技術(shù)在肝癌研究中的應(yīng)用

2.1 肝癌的常用診斷手段

目前對(duì)于肝癌的早期診斷主要根據(jù)血清甲胎蛋白(alpha- fetoprotein，AFP)含量高低及影像學(xué)發(fā)現(xiàn)的聯(lián)合檢查，確診往往需要有創(chuàng)的組織學(xué)活檢，比如手術(shù)活檢、CT或超聲引導(dǎo)下穿刺活檢等，這些手段有時(shí)會(huì)給病患帶來(lái)身體和心理上的負(fù)擔(dān)。血清肝癌標(biāo)志物的檢測(cè)是常用無(wú)創(chuàng)性診斷之一，可以為醫(yī)生提供有利的診斷依據(jù)，但兼?zhèn)涓咛禺愋约案呙舾行缘母伟?biāo)志物尚不存在。臨床常用的肝癌標(biāo)志物有：甲胎蛋白、扁豆凝集素結(jié)合型甲胎蛋白、谷氨酰轉(zhuǎn)肽酶(GGT)、γ- 羧基凝血酶原(DCP)，新型肝癌標(biāo)志物有：磷脂酰肌醇蛋白聚糖3(GPC3)、骨橋蛋白(OPN)、血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(VEGF)、肝細(xì)胞生長(zhǎng)因子(HGF)、胰島素生長(zhǎng)因子1(IFG- 1)，這些標(biāo)志物在一定程度上可以滿(mǎn)足大多數(shù)臨床病例的診斷，但有證據(jù)表明，近年來(lái)一些AFP陰性或低濃度肝癌的比例不斷增多，從而降低了診斷早期肝癌的效果[10]。

2.2 質(zhì)譜成像技術(shù)在肝癌診斷中的探索

2.2.1蛋白質(zhì)和多肽

目前質(zhì)譜成像技術(shù)在腫瘤領(lǐng)域的應(yīng)用主要圍繞蛋白質(zhì)和多肽領(lǐng)域，包括腫瘤標(biāo)志物發(fā)現(xiàn)及腫瘤診斷，生存期較長(zhǎng)及生存期較短患者的預(yù)后對(duì)照及患者對(duì)治療藥物反應(yīng)的研究[11]。有學(xué)者用MALDI MSI對(duì)食管癌、結(jié)腸癌、肝癌、胃癌、乳腺癌及甲狀腺癌樣本進(jìn)行檢測(cè)，以期發(fā)現(xiàn)鑒別各類(lèi)腫瘤明確的蛋白標(biāo)志物[12]。雖然檢測(cè)到了某些蛋白可以作為腫瘤疾病的潛在標(biāo)志物，但尚需大樣本檢驗(yàn)和反復(fù)篩選，以及建立可靠的腫瘤疾病數(shù)據(jù)庫(kù)。

在肝臟腫瘤方面，有研究對(duì)肝癌患者、肝炎患者和健康對(duì)照各20例血清樣本進(jìn)行雙向電泳- 質(zhì)譜分析[13]，結(jié)果顯示肝炎組和肝癌組都低表達(dá)的有轉(zhuǎn)鐵蛋白、甲狀腺素運(yùn)載蛋白，而在兩組均高表達(dá)的有α- 1抗胰蛋白酶、凝集素、銅藍(lán)蛋白、觸珠蛋白。此外，α- 1抗胰蛋白酶的表達(dá)在肝癌組最高，而熱休克蛋白27只在肝癌組表達(dá)。另有學(xué)者聯(lián)用同位素標(biāo)記相對(duì)和絕對(duì)定量((isobaric tags for relative and absolute quantification,iTRAQ))標(biāo)記技術(shù)和MALDI- TOF- MS串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)，對(duì)20例肝癌患者和20例健康對(duì)照的血清進(jìn)行差異蛋白組學(xué)分析[14]，并將文獻(xiàn)報(bào)道的肝癌相關(guān)標(biāo)志物數(shù)據(jù)與肝癌血清差異蛋白組學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果顯示與文獻(xiàn)報(bào)道表達(dá)水平一致的差異蛋白為6個(gè)，分別為α- 1- 抗胰蛋白酶、載脂蛋白E 、蛋白血漿銅藍(lán)蛋白、甲胎蛋白、補(bǔ)體C3和血清淀粉狀蛋白P片段。以尿液作為標(biāo)本,有文獻(xiàn)報(bào)道DJ- 1蛋白、染色質(zhì)組裝因子和熱休克蛋白60在肝癌細(xì)胞中均過(guò)表達(dá)[15]。在探索新型檢測(cè)技術(shù)方面，有研究者嘗試在優(yōu)化免疫質(zhì)譜檢測(cè)法的基礎(chǔ)上，用多肽抗體免疫富集- 質(zhì)譜法發(fā)現(xiàn)了濃度為35.2 nmol/L的肝癌血清多肽標(biāo)志物，初步建立了完整的血清多肽標(biāo)志物的免疫質(zhì)譜方法[16]，對(duì)血清中低濃度標(biāo)志物的檢測(cè)有很好的啟發(fā)。

肝臟作為血清蛋白的主要合成器官，其合成的蛋白質(zhì)和多肽承載著各種生命活動(dòng)，病變的肝細(xì)胞和正常的肝細(xì)胞相比，有多少種差異蛋白表達(dá)目前還不清楚。一種或幾種差異蛋白的表達(dá)可能意味著疾病不同的臨床表現(xiàn)和病情進(jìn)展。因此，通過(guò)歸納不同的肝癌臨床特點(diǎn)來(lái)發(fā)現(xiàn)新的肝癌蛋白標(biāo)志物是一種可行的嘗試。

2.2.2蛋白質(zhì)和多肽區(qū)分良惡性和識(shí)別轉(zhuǎn)移病灶

當(dāng)在臨床上發(fā)現(xiàn)就診者存在肝占位或可疑肝癌的表現(xiàn)時(shí)，最迫切的是診斷出疾病的良惡性，其次是有沒(méi)有轉(zhuǎn)移。目前區(qū)分良惡性的手段仍是活檢。少數(shù)病例可以通過(guò)明顯的臨床癥狀和體征以及既往病史做出診斷，但仍然不能作為可靠的診斷手段。有學(xué)者嘗試用質(zhì)譜分析識(shí)別肝癌特異性多肽，期望建立區(qū)分良惡性肝腫瘤的分類(lèi)模型[17]。該研究用弱陽(yáng)離子交換色譜磁珠分別逐一處理肝良、惡性腫瘤患者的血清樣本，并用基質(zhì)輔助激光解離飛行時(shí)間質(zhì)譜成像分析，結(jié)果顯示質(zhì)譜成像技術(shù)有助于區(qū)分肝的良惡性腫瘤，纖維蛋白原和間- α- 胰蛋白酶抑制劑重鏈H4(inter- alpha- trypsin inhibitor heavy chain H4,ITIH4)的2型同工體可能用于診斷惡性肝腫瘤的血清標(biāo)志物。

在識(shí)別有無(wú)轉(zhuǎn)移方面，PET- CT是可靠方法，但其儀器專(zhuān)業(yè)性強(qiáng)，花費(fèi)高昂，暫時(shí)難以普及。有學(xué)者用基質(zhì)輔助激光解吸電離飛行時(shí)間質(zhì)譜(matrix- assisted laser desorption ionization time of flight mass spectrometry，MALDI- TOF- MS)分析肝細(xì)胞癌骨轉(zhuǎn)移患者的血清樣本66例，沒(méi)有骨轉(zhuǎn)移患者的血清72例[18]。結(jié)果有7個(gè)多肽的序列被識(shí)別，它們分別來(lái)自甲胎蛋白、凝血酶原、絲甘蛋白聚糖、 ITIH4、自噬體相關(guān)蛋白16- 2的1型同工體,以及轉(zhuǎn)甲狀腺素蛋白和纖維蛋白原β鏈，敏感性和特異度達(dá)80%以上。

相比鑒別是否發(fā)生肝癌，良惡性和轉(zhuǎn)移灶的判斷似乎難度更大，良惡性的問(wèn)題還應(yīng)包括判斷病理類(lèi)型，轉(zhuǎn)移灶的問(wèn)題則還應(yīng)包括判斷是否是肝源性。肝癌細(xì)胞作為非正常細(xì)胞，其中哪些蛋白發(fā)生了變化，到底發(fā)生了哪些變化，仍然需要大量基礎(chǔ)和臨床的探究。

2.2.3DNA和RNA

如果蛋白質(zhì)的功能受損或改變，人們自然會(huì)想到是否有核酸分子結(jié)構(gòu)順序發(fā)生改變。復(fù)制、翻譯和轉(zhuǎn)錄任何環(huán)節(jié)出現(xiàn)不可逆差錯(cuò)，都會(huì)使蛋白質(zhì)表達(dá)出現(xiàn)異常，進(jìn)而使細(xì)胞正常功能受損，甚至癌變。國(guó)外研究人員使用MALDI質(zhì)譜成像對(duì)30例肝癌組織和癌旁肝硬化組織蛋白質(zhì)組進(jìn)行比對(duì)，結(jié)果顯示有13種蛋白質(zhì)/肽類(lèi)可以有效區(qū)分肝癌組織和肝硬化組織[19]，其中表達(dá)最強(qiáng)的是單體泛素(質(zhì)荷比8565)，同時(shí)該研究還論證了泛素的增加并不是肝癌細(xì)胞內(nèi)泛素基因表達(dá)上調(diào)的結(jié)果，而是通過(guò)轉(zhuǎn)錄后調(diào)控完成的，這就使蛋白質(zhì)表達(dá)更加復(fù)雜。RNA修飾在肝癌發(fā)病原因中的研究尚處于初期，但以質(zhì)譜成像技術(shù)為基礎(chǔ)所建立的RNA修飾分子譜無(wú)不顯示出其巨大潛能和敏感性，包括大家比較熟悉的5’帽子和3’多聚A結(jié)構(gòu)，以及RNA剪接和編輯。除了mRNA,還有種類(lèi)繁多的非編碼RNA的功能成為當(dāng)下分子生物領(lǐng)域的熱點(diǎn)，其中tRNAs和rRNAs的修飾要比mRNAs的修飾更為復(fù)雜[20]，許多奧秘值得探討。

近來(lái)，DNA的損傷也成為肝癌發(fā)生的研究熱點(diǎn)，包括點(diǎn)突變、缺失、插入、倒位或轉(zhuǎn)位等。其中質(zhì)譜成像聯(lián)合色譜技術(shù)正在成為研究DNA加合物譜系的重要工具，可以發(fā)現(xiàn)許多與生命過(guò)程相關(guān)的表型。DNA加合物是經(jīng)代謝活化后的親電性物質(zhì)與DNA堿基上親核位點(diǎn)共價(jià)結(jié)合形成的化合物，這些親電物質(zhì)可由環(huán)境暴露產(chǎn)生，或因體內(nèi)應(yīng)力產(chǎn)生，且具有反應(yīng)活性[21]。正常情況下，這種結(jié)合可以啟動(dòng)DNA的修復(fù)過(guò)程，假如這類(lèi)修復(fù)沒(méi)有在DNA復(fù)制前啟動(dòng),則會(huì)導(dǎo)致染色體重排和(或)核苷酸的替代與缺失。既往常用32P- 后標(biāo)法檢測(cè)DNA加合物，質(zhì)譜技術(shù)發(fā)展后，出現(xiàn)了靶向分析和非靶向分析兩種方法，前者首先運(yùn)用質(zhì)譜掃描依次檢出期望加合物，然后嘗試構(gòu)建肝癌樣品的DNA加合物譜系；后者先根據(jù)DNA加合物結(jié)構(gòu)的共同特征，篩選出具有判斷身份特征的化合物，再依次鑒定，最終得到樣品的DNA加合物譜系。很多經(jīng)典肝癌致癌物與此有關(guān)，例如，黃曲霉毒素B1就和TP53基因的第249密碼子(249Ser)突變有關(guān)，后者易導(dǎo)致肝癌發(fā)生。另外，還有烷化劑、多環(huán)芳烴、雜環(huán)芳香胺等，它們通過(guò)促使DNA甲基化和氧化，使8- 羥基- 2’- 脫氧鳥(niǎo)苷升高，對(duì)生物體產(chǎn)生損傷。慢性乙型、丙型病毒性肝炎等也可通過(guò)損傷DNA誘發(fā)肝癌發(fā)生[22]。

2.2.4代謝產(chǎn)物

除了蛋白和核酸的檢測(cè)，多種小分子代謝物(脂質(zhì)、氨基酸、單糖類(lèi)、核苷酸等)在細(xì)胞的能量轉(zhuǎn)化、催化反應(yīng)、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、免疫防御等生命活動(dòng)中扮演重要角色，也可以用來(lái)檢測(cè)腫瘤疾病的發(fā)生發(fā)展。

有學(xué)者得出某些脂類(lèi)代謝物升高與腫瘤疾病正相關(guān)的結(jié)論[23]，同時(shí)還發(fā)現(xiàn)高強(qiáng)度電場(chǎng)下噴涂基質(zhì)有助于提高基質(zhì)均勻度和質(zhì)譜檢測(cè)低分子量代謝的靈敏度和檢出率。又有研究人員用超高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜檢測(cè)了32例肝細(xì)胞癌、30例肝硬化和25例慢性乙型肝炎的血清樣本[24]，發(fā)現(xiàn)比起AFP,血清脂質(zhì)組學(xué)可以更好的診斷肝硬化。該方法區(qū)分肝硬化和肝細(xì)胞癌的靈敏度是78%，特異度是64%(AFP分別是38%和93%)，區(qū)分肝癌和慢性乙型肝炎的靈敏度和特異度都是100%，這些脂類(lèi)包括甘油磷脂、甘油磷酸絲氨酸和甘油磷酸肌醇。脂類(lèi)作為三大營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，在人體的多種生理生化過(guò)程中起到不可替代的作用，肝臟作為合成脂類(lèi)物質(zhì)的重要器官，其不同病變必然導(dǎo)致某些脂質(zhì)的數(shù)量和功能發(fā)生不同程度的改變。某些以質(zhì)譜技術(shù)為導(dǎo)向的代謝組學(xué)課題顯示，人血清中的膽汁酸、長(zhǎng)鏈肉堿和小肽段都有可能將早期肝癌患者從肝硬化病例中鑒別出來(lái)[25]。此外，可以用GS/MS檢測(cè)尿液樣本中的代謝物，其中乙醇胺、乳酸、烏頭酸、苯丙氨酸和核糖的含量可以預(yù)測(cè)肝癌的復(fù)發(fā)情況[26]。

2.2.5多糖

由于很多血清糖蛋白是肝源性的，可以推斷與異常糖基化有關(guān)的肝臟疾病可以揭示糖蛋白的重要改變[27]。蛋白的糖基化主要由糖基轉(zhuǎn)移酶催化完成，使糖類(lèi)化合物和蛋白質(zhì)的某些氨基酸殘基之間形成糖苷鍵，主要有N- 糖基化(天冬酰胺為受體)、O- 糖基化(絲氨酸或蘇氨酸為受體)和糖氨聚糖(糖基磷脂酰肌醇錨)，其中N- 糖基化是血漿等體液中蛋白糖基化的主要方式，與肝臟腫瘤發(fā)生最為密切。有學(xué)者發(fā)明了用質(zhì)譜成像繪制冰凍肝細(xì)胞癌組織和福爾馬林固定肝細(xì)胞癌的組織中N- 聚糖的二維分布的方法[28]，并用該方法評(píng)估了30多種N- 聚糖。

MALDI- MS是分析臨床樣本N- 糖組學(xué)的有效手段，并已經(jīng)廣泛用于識(shí)別肝細(xì)胞癌的N- 聚糖[29]。另一研究體液多糖和糖蛋白的較為實(shí)用的技術(shù)是ESI- MS，可以用來(lái)發(fā)現(xiàn)某些潛在的腫瘤標(biāo)志物[30]。由于幾乎所有的腫瘤標(biāo)志物都是糖蛋白或糖抗原，用質(zhì)譜成像分析肝癌組織切片的N- 多糖標(biāo)志物將繼續(xù)進(jìn)行和發(fā)展。有研究用多植物凝集素親和層析技術(shù)分別從20例肝癌和20例非癌慢性肝病患者的血清中純化N- 連接糖蛋白，并用IgY12去除血清高豐度蛋白，再進(jìn)行二維電泳分析差異蛋白，最后鑒定了18個(gè)差異表達(dá)的糖蛋白和/或其異質(zhì)體[31]。就性質(zhì)和功能來(lái)說(shuō)，這些差異性糖蛋白是急性期反應(yīng)蛋白，有著蛋白酶抑制、生物轉(zhuǎn)運(yùn)、凝血和纖溶等功能，從而間接說(shuō)明肝癌的發(fā)生進(jìn)展過(guò)程中機(jī)體產(chǎn)生的某些急性期反應(yīng)物可能是潛在的肝癌血清標(biāo)志物。

3 總結(jié)與展望

質(zhì)譜成像技術(shù)利用離子質(zhì)荷比對(duì)樣本直接進(jìn)行分析和鑒定，使得分子檢測(cè)更加精準(zhǔn)可靠，該技術(shù)在疾病診斷過(guò)程中的應(yīng)用展現(xiàn)出新的活力。肝細(xì)胞癌的發(fā)生發(fā)展還有許多問(wèn)題需要解答，從 DNA轉(zhuǎn)錄出mRNA，經(jīng)過(guò)RNA的修飾，到之后翻譯出不同功能的蛋白質(zhì)，再到蛋白質(zhì)通過(guò)糖基化等修飾改變自己的活性和特點(diǎn)，最后代謝產(chǎn)生小分子化合物，以上各個(gè)生命過(guò)程中都可能發(fā)現(xiàn)診斷肝癌的有效標(biāo)志物。質(zhì)譜成像技術(shù)在理論上可以檢測(cè)以上所有生命過(guò)程中出現(xiàn)的物質(zhì)，但尚需更多的時(shí)間和研究來(lái)建立疾病數(shù)據(jù)庫(kù)。有學(xué)者研究人中性粒細(xì)胞肽((human neutrophil peptide,HNP)在胃癌中的上調(diào)給出了一些啟發(fā)[32]，該研究基于HNPs含量在胃癌患者中升高這一事實(shí)，對(duì)其在胃癌組織中的定位和分布進(jìn)行研究，最終發(fā)現(xiàn)MALDI- TOF- MS可以檢測(cè)HNPs的含量，并且可以作為胃癌的治療效果評(píng)估的標(biāo)志物。類(lèi)似的，在已發(fā)現(xiàn)的或未發(fā)現(xiàn)的多肽、脂類(lèi)或多糖中，推測(cè)在肝癌組織中存在上調(diào)或下調(diào)的能用來(lái)作為評(píng)價(jià)肝癌病情狀態(tài)的指標(biāo)。有學(xué)者聯(lián)合熒光差異雙向電泳和納米流動(dòng)液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜發(fā)現(xiàn)特異蛋白14- 3- 3γ的表達(dá)與肝癌的發(fā)生相關(guān)，參與各種細(xì)胞過(guò)程和分化。此外，還發(fā)現(xiàn)有16種蛋白上調(diào)，14種蛋白下調(diào)，涉及包括糖酵解、脂肪酸轉(zhuǎn)運(yùn)等多種代謝途徑[33]。

另外一個(gè)重要障礙是在肝癌進(jìn)展期的診斷中，患者往往有多重肝功能不全，縮短了生存期，限制了治療手段的選擇。用質(zhì)譜法尋找多糖譜的特點(diǎn)可能會(huì)使我們發(fā)現(xiàn)用于肝癌早期診斷的無(wú)創(chuàng)性診斷標(biāo)志物[34]。質(zhì)譜成像技術(shù)在包括肝細(xì)胞癌在內(nèi)的腫瘤組織識(shí)別、亞型區(qū)分、良惡性及惡性程度區(qū)分等研究方向有廣泛而深刻的應(yīng)用價(jià)值。除多肽外，脂類(lèi)、多糖及其他代謝物都可用于研究腫瘤的特點(diǎn)，對(duì)多種分子的空間分布特征的揭示使質(zhì)譜成像技術(shù)有巨大的基礎(chǔ)和臨床應(yīng)用潛力。