摘要：蛋白质组学是指通过生化方法对蛋白质进行大规模研究的科学。蛋白质组学研究技术主要由双向凝胶电泳和生物质谱技术为支撑平台，生物信息学为桥梁，对蛋白质表达进行研究。通过癌症患者体液中蛋白质组的变化，可以发现特异的肿瘤标志物以达到对癌症的早期诊断。 医生对于癌症的有效处置和治疗直接依赖于他们对癌症早期状态的诊断能力。处于早期状态的癌症的蛋白质组学分析为肿瘤早期发生而引起的改变提供了新的了解，并为发现疾病早期诊断的候选标志物提供了可能。通过剖析体液的蛋白质组学图谱的研究为早期发现癌症、发展新的高灵敏度诊断工具开拓了新的领域。 癌症的早期发现对于其最后的控制和预防是至关重要的。尽管先进的诊断方法如：早期胸部肿瘤X射线透视法、前列腺特异性抗原试验对于疾病诊断能力有了一定的提高，但还达不到所需的早期疾病发现的灵敏度和特异度。在许多情况下，癌症只有在肿瘤细胞转移到周围组织或者全身恶化情况下才能被诊断。大于60%的患有乳腺癌、肺癌、结肠癌和卵巢癌的病人当存在隐蔽或明显的恶性转移的时候，传统的治疗方法就已无能为力了，所以早期诊断，甚至在原位癌阶段诊断对于提高癌症治愈率极具重要意义。 近年来研究发现癌症病人血浆中出现的游离DNA可以用于癌基因突变、微卫星不稳定性和启动子区域高甲基化检测。但是有些肿瘤细胞不释放DNA或癌症的DNA特异性改变难以发现。高通量的基因组技术可以快速筛选在癌细胞基因中的或特异性改变，如DNA芯片技术实现了通过全基因组分析检测癌变过程中基因异常活化或改变，但一些与肿瘤发生发展相关的改变可能与基因水平异常无关，而基因表达产物——蛋白质的变化，是导致生命功能失常的直接因素。与有同源性和普遍性的基因组相比，蛋白质组具有动态性、时间性、空间性和特异性，所以蛋白质基础的分析在疾病检测中极为重要。酶联免疫吸附试验（ELISA）广泛用于在体液中单个、特异性已知的标志物的检测，这就需要许多新的标志物的发现。 在传统的方法中，主要应用蛋白质的双向凝胶电泳（2D-PAGE）分离和质谱分析技术来比较正常细胞和肿瘤细胞的特定蛋白质的表达差异。但是2D-PAGE不能被用于分析低含量的蛋白质，灵敏度低，阻碍了早期状态癌症的特异性标志物的发现。激光显微分离技术（LCM）可以通过从组织切片中分离纯化特异细胞（如肿瘤细胞）提高2D-PAGE的特异性；另外固定化pH梯度技术（IPG-2DG）可以把目的蛋白固定在极狭窄的凝胶区域加以分离以提高2D-PAGE的重复性和上样量。从2D-PAGE分离的蛋白质通过质谱分析测定蛋白质组成，电喷雾质谱（ESI-MS）、基质辅助的激光解吸飞行时间质谱（MALDI-TOF-MS）及质谱联用（MS-MS）技术可以提高质谱的灵敏度和特异度；表面加强的解吸附离子化（SELDI）分析可以快速、高通量的分析蛋白质序列，改进的定量SELDI分析可以显示出前列腺癌病人血清中前列腺膜特异性抗原，有很高的敏感性和特异性。在早期的经LCM纯化的细胞指纹印记和SELDI-TOP质谱分析可以分辨出瘤前组织和癌组织。 血清等体液中蛋白质组的疾病相关改变，可能是蛋白质过量表达或者（和）异常脱落进入血清，随着疾病的发展蛋白在蛋白质组中被修饰或移除；疾病相关蛋白之间的相互作用和蛋白修饰及含量改变着血浆蛋白质组。当体液流经肿瘤微环境时，血清蛋白质组中可能产生许多轻微的未知组份的变化，因此，使用复合的标志物可以较单个标志物更为有效。通过SELDI-TOP分析的血浆蛋白质组图谱需要数字化并经成熟的生物信息工具软件来诊断分析，可与一个细胞或一个组织或一个机体在“正常”条件下的蛋白质二维凝胶图谱,或称参考图谱进行比较，从而鉴别癌症患者和非癌患者的血清蛋白质组图谱。 蛋白质组图谱分析诊断的发展将是分子医学领域的一场革命，它不仅提供了一种新的诊断方法，并且具有很高的可行性。它可在数分钟时间内从微量血液中测出上万个结果并对其进行分析。蛋白质组图谱诊断在早期癌症诊断中已经超过了传统的标志物检测，大量的相关实验室现在已经开始为蛋白质组图谱诊断在常规诊断中的最后应用进行评估。 关键词：蛋白质组学癌症诊断前列腺癌 摘译自Nat. Rev. Cancer. April. 2003.