姜 偉 解春寶 杜 瓊 黃文芳 楊永長 肖代雯

人乳頭瘤病毒陽性陰道分泌物蛋白指紋圖譜初步研究

姜 偉 解春寶 杜 瓊 黃文芳 楊永長 肖代雯

目的 對(duì)比分析人乳頭瘤病毒(HPV)陽性和陰性陰道分泌物蛋白指紋圖譜, 探索HPV陽性陰道分泌物是否存在特定蛋白標(biāo)志。方法 運(yùn)用蛋白指紋圖譜(PBSⅡ-C型)技術(shù)及金芯片檢測45例HPV陽性患者和44例HPV陰性對(duì)照者陰道分泌物蛋白指紋圖譜, 分析HPV陽性陰道分泌物特定表達(dá)的蛋白標(biāo)志, 篩選其中部分差異蛋白建立HPV測試模型并評(píng)價(jià)其檢測效能。結(jié)果 HPV陽性和陰性對(duì)照者間共檢測到41個(gè)蛋白峰, 其中17個(gè)蛋白峰的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)。篩選其中5個(gè)標(biāo)志蛋白建立的模型對(duì)HPV的檢測靈敏度和特異度分別為96.0%(24/25)和95.8%(23/24)。結(jié)論 蛋白指紋圖譜技術(shù)能有效檢測陰道分泌物特定表達(dá)的蛋白, 篩選的差異蛋白對(duì)診斷HPV感染具有潛在應(yīng)用價(jià)值。

蛋白指紋；金芯片；人乳頭瘤病毒；陰道分泌物

前期研究結(jié)果顯示, 大部分宮頸癌的發(fā)生均與HPV的感染有關(guān)［1］。在宮頸癌發(fā)生前, 及時(shí)明確HPV感染的存在和感染所致癌前病變, 對(duì)于疾病的診斷、治療及預(yù)后都具有重要價(jià)值。目前實(shí)驗(yàn)室檢測HPV感染的方法包括雜交捕獲法(HC-Ⅱ法)、聚合酶鏈反應(yīng)(PCR)檢測法、基因芯片法等,但鮮見利用蛋白指紋圖譜技術(shù)檢測HPV方面的研究報(bào)道［2,3］。本研究采用表面增強(qiáng)激光解析電離飛行時(shí)間質(zhì)譜(SELDITOF-MS)技術(shù), 比對(duì)分析HPV陽性和陰性陰道分泌物蛋白指紋圖譜差異性, 探索HPV陽性患者陰道分泌物中特定表達(dá)的蛋白標(biāo)志。現(xiàn)報(bào)告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 陰道分泌物樣本來自于2014年1～12月四川省醫(yī)學(xué)科學(xué)院.四川省人民醫(yī)院婦科和皮膚科患者：HPV陽性樣本45例, 患者年齡27～45歲, 平均年齡(33±7)歲；HPV陰性對(duì)照樣本44例, 患者年齡25～48歲, 平均年齡(31±8)歲。陰道分泌物HPV感染通過DNA定量檢測判定,檢測方法采用實(shí)時(shí)熒光定量PCR法。利用Excel 2013軟件(美國微軟公司)將樣本隨機(jī)抽樣分為訓(xùn)練組和驗(yàn)證組：訓(xùn)練組包括HPV陽性樣本和陰性對(duì)照樣本, 各20例, 用于建立HPV檢測模型；剩余49例樣本歸為驗(yàn)證組, 用于盲法驗(yàn)證測試模型的效能。

1.2 儀器與試劑 實(shí)時(shí)熒光定量PCR儀(7500型)購自美國ABI公司；PBSⅡ-C型蛋白指紋圖譜儀(SELDI-TOF-MS)、金芯片(Proteinchip golden array)購自美國Bio-Rad公司；丙酮、 Insulin、Cytochrome C、Myoglobin、芥子酸(SPA)購自美國Sigma公司；離心機(jī)Microfuge 18 Centrifuge 購自美國貝克曼庫爾特。

1.3 方法

1.3.1 蛋白提純 將收集好的陰道分泌物標(biāo)本于4℃1500 r/min 低速離心 5 min, 然后取上清液 2 ml 與 8 ml 冷丙酮混合后放置過夜。將過夜標(biāo)本 10000 r/min 離心 15 min, 棄去上清液。吸取 20 μl ddH2O 加入沉淀中混勻即為蛋白樣品。

1.3.2 儀器校正 采用蛋白標(biāo)準(zhǔn)品 Insulin(MW 5733.49), Cytochrome C(MW 12230), Myoglobin(MW 16 9 50)對(duì) SELDITOF-MS進(jìn)行分子量校準(zhǔn)和檢測參數(shù)設(shè)置。

1.3.3 蛋白指紋圖譜檢測 取蛋白樣品 5 μl與 5 μl 半飽和SPA混合后, 取 2 μl 加于金芯片的點(diǎn)樣孔中, 室溫干燥 15 min,每孔再加1 μl半飽和SPA, 自然干燥后采用PBSⅡ-C型蛋白芯片閱讀儀進(jìn)行檢測。質(zhì)量控制、數(shù)據(jù)采集和分析參照作者前期的研究［4］。

1.3.4 HPV檢測模型 篩選差異表達(dá)的蛋白, 利用訓(xùn)練組樣本的蛋白數(shù)據(jù)結(jié)合人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)［5］建立陰道分泌物HPV檢測模型并進(jìn)行反復(fù)訓(xùn)練, 利用驗(yàn)證組的樣本對(duì)模型進(jìn)行盲法驗(yàn)證。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS18.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件對(duì)研究數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。HPV陽性與HPV陰性對(duì)照陰道分泌物蛋白峰的比較以均數(shù) ± 標(biāo)準(zhǔn)差( x-±s)表示, 采用t檢驗(yàn)。P＜0.05表示差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 蛋白表達(dá)差異性 利用蛋白指紋圖譜技術(shù)檢測HPV陽性與陰性對(duì)照陰道分泌物, 共得到41個(gè)蛋白峰, 其中17個(gè)蛋白峰的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)。見表1。

表1 HPV陽性患者與陰性對(duì)照者間陰道分泌物蛋白表達(dá)的差異( x-±s)

2.2 HPV檢測模型 利用質(zhì)荷比為3941、4698、10435、10989、11038的5個(gè)差異蛋白構(gòu)建人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型并反復(fù)訓(xùn)練, 盲法驗(yàn)證結(jié)果顯示25例HPV陽性樣本中出現(xiàn)1例判斷錯(cuò)誤, 而24例HPV陰性對(duì)照中也有1例誤判。該模型對(duì)HPV檢測的靈敏度為96.0% (24/25), 特異度為95.8%(23/24)。

3 討論

前期大量的研究證明宮頸上皮內(nèi)瘤變和宮頸鱗癌的發(fā)生與HPV感染密切相關(guān), 尤其是高危型HPV感染, 是子宮頸癌發(fā)生的主要病因［6,7］。蛋白指紋圖譜技術(shù)是近幾年發(fā)展起來的實(shí)驗(yàn)室診斷新技術(shù), 具有操作簡便、快速、高通量、靈敏性和特異性高等優(yōu)點(diǎn)。該技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中多用于疾病蛋白標(biāo)志的檢測和篩選, 如腫瘤蛋白標(biāo)志的發(fā)現(xiàn), 尤其是篩選傳統(tǒng)腫瘤標(biāo)志物陰性的惡性腫瘤特定蛋白標(biāo)志物。

近年來, 鮮見有利用臨床蛋白質(zhì)組學(xué)相關(guān)技術(shù), 例如蛋白指紋圖譜技術(shù), 對(duì)HPV感染患者陰道分泌物的研究報(bào)道。作者的初步研究通過對(duì)比分析HPV感染患者和HPV陰性對(duì)照者陰道分泌物中蛋白表達(dá)的差異性, 篩選HPV陽性陰道分泌物的蛋白標(biāo)志物, 并利用篩選的蛋白構(gòu)建HPV檢測模型,為臨床HPV的早期、快速檢測和鑒定提供了新的思路。研究結(jié)果顯示HPV感染患者和HPV陰性對(duì)照者陰道分泌物間存在17個(gè)差異表達(dá)的蛋白峰。利用其中5個(gè)蛋白建立的測試模型對(duì)樣本進(jìn)行盲法預(yù)測, 得到了較高的HPV檢測靈敏度和特異度。篩選的標(biāo)志蛋白, 為開展蛋白分子水平的HPV感染研究奠定了基礎(chǔ), 并可進(jìn)一步研究這些蛋白在宮頸上皮內(nèi)瘤變和宮頸鱗癌, 以及疾病不同發(fā)展階段中的表達(dá)情況, 或許可為宮頸上皮內(nèi)瘤變和宮頸鱗癌發(fā)病機(jī)理及演進(jìn)的研究,以及臨床早期檢測和治療評(píng)價(jià)提供幫助。

本研究同樣也存在一些缺陷：①蛋白指紋圖譜技術(shù)平臺(tái)相對(duì)較復(fù)雜且成本較高；②由于蛋白指紋檢測的高靈敏性和操作步驟較多, 一定程度上影響了實(shí)驗(yàn)的重復(fù)性；③所需的樣品來源對(duì)象中潛在的其他疾病狀況可能會(huì)影響分析而產(chǎn)生錯(cuò)誤的結(jié)果；④篩選的差異蛋白還需要進(jìn)一步鑒定, 以確定蛋白的本質(zhì)。

綜上所述, 本研究證實(shí)了蛋白指紋圖譜技術(shù)能夠有效檢測HPV陽性陰道分泌物中特定表達(dá)的蛋白標(biāo)志。利用部分標(biāo)志蛋白建立的檢測模型對(duì)臨床早期、快速診斷HPV感染具有潛在應(yīng)用價(jià)值。同時(shí), 篩選的差異蛋白為進(jìn)一步從蛋白分子水平分析HPV感染與宮頸上皮內(nèi)瘤變和宮頸鱗癌相關(guān)性提供了數(shù)據(jù), 因此值得進(jìn)一步研究。

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Primary research of protein fingerprint in vaginal secretion with positive human papilloma virus

JIANG Wei, XIE Chun-bao, DU Qiong, et al.
Department of Inspection, Sichuan Province Academy of Medical Sciences/ Sichuan Province People’s Hospital, Chengdu 610072, China

Objective To compare and analyze protein fingerprint in vaginal secretion with positive and negative human papilloma virus (HPV), and to explore existence of specific protein marker for vaginal secretion with positive HPV.Methods Protein fingerprint (type PBSⅡ-C) and golden chip were applied in detection of protein fingerprint in vaginal secretion of 45 positive HPV cases and 44 HPV negative cases.Specific protein marker of vaginal secretion with positive HPV was analyzed, and differential protein was screened to establish HPV detection model and evaluate its effect.Results A total of 41 protein peaks were detected in positive and negative HPV cases, and 17 protein peaks among them had statistically significant difference (P＜0.05).Sensitivity and specificity of 5 models established by protein markers in detection of HPV were respectively 96.0% (24/25) and 95.8% (23/24).Conclusion Protein fingerprint can provide effective detection of specific protein expressionin vaginal secretion, and the screened differential protein contains potential application value in diagnosis of HPV infection.

Protein fingerprint; Golden chip; Human papilloma virus; Vaginal secretion

10.14163/j.cnki.11-5547/r.2015.22.005

2015-05-11］

610072 四川省醫(yī)學(xué)科學(xué)院·四川省人民醫(yī)院檢驗(yàn)科通訊作者：姜偉