蛋白质指纹标记与抗肿瘤药物治疗疗效预测应用研究PPT课件

1、 每个医生都希望药到病除，但是药物的临床每个医生都希望药到病除，但是药物的临床适适应症与疗效是有差异的。应症与疗效是有差异的。 为什么？为什么？ 因为因为恶性肿瘤化疗有耐药性恶性肿瘤化疗有耐药性 原发性耐药原发性耐药 获得性耐药（继发性耐药）获得性耐药（继发性耐药） 这种耐药性是与恶性肿瘤这种耐药性是与恶性肿瘤的的和和异质异质体特性有关的体特性有关的，使得抗肿瘤药物适应症与实际平，使得抗肿瘤药物适应症与实际平均均治疗效果有较大差异。治疗效果有较大差异。第1页/共32页 由于耐药问题现阶段水平只能是治疗后才知道，不能提前预测。所以如果在治疗前就知道某种抗肿由于耐药问题现阶段水平只能是治疗后才知道

2、，不能提前预测。所以如果在治疗前就知道某种抗肿瘤药物的耐药性瘤药物的耐药性 疗效预测，则能有效地避免盲目用药，将有效地提高药物的抗肿瘤治疗效果。疗效预测，则能有效地避免盲目用药，将有效地提高药物的抗肿瘤治疗效果。第2页/共32页我的研究生谢莉在选择其研究方向时向我报告希望用我的研究生谢莉在选择其研究方向时向我报告希望用SELDI技术预测吉非替尼治疗非小细胞肺技术预测吉非替尼治疗非小细胞肺癌的疗效。癌的疗效。这是一个有价值的提醒。这是一个有价值的提醒。第3页/共32页目前公认的抗肿瘤药物耐药机制有：目前公认的抗肿瘤药物耐药机制有：膜蛋白介导的药物外排机制，包括膜蛋白介导的药物外排机制，包括P-糖

3、蛋白糖蛋白 酶介导的多药耐药酶介导的多药耐药 如谷胱甘肽如谷胱甘肽S转移酶转移酶 、谷胱甘肽过氧化物、谷胱甘肽过氧化物酶、拓扑异构酶酶、拓扑异构酶凋亡调控基因介导凋亡调控基因介导 可以看出耐药与蛋白质的产生和可以看出耐药与蛋白质的产生和/或增多有关或增多有关。但是针对某一种化疗方案及抗肿瘤治疗药物是与哪一种蛋白质但是针对某一种化疗方案及抗肿瘤治疗药物是与哪一种蛋白质有关，目前无法知道。有关，目前无法知道。第4页/共32页SELDI（Surface-enhanced laser desorption/ionization ）技）技术的全称是术的全称是SELDI-TOF-MS，即表面增强激光，即表

4、面增强激光解析离子飞行时间质谱技术，其结果是用解析离子飞行时间质谱技术，其结果是用MS（质谱计（质谱计mass spectrometer）在一焦平面上，按）在一焦平面上，按被检物质的质荷比（被检物质的质荷比（M/Z）大小，顺次记录其含）大小，顺次记录其含量的大小（丰度）进行描述。量的大小（丰度）进行描述。 其最大特点是可以其最大特点是可以，以指纹进行结果描述，以指纹进行结果描述第5页/共32页这是蛋白质指纹图这是蛋白质指纹图质谱图，每个指纹（质谱峰）代表一组蛋白质。质谱图，每个指纹（质谱峰）代表一组蛋白质。5000100001500050001000015000?t02 04 06 05 0

5、0 01 0 0 0 01 5 0 0 0第6页/共32页多项研究表明多药耐药多与蛋白质有关，不同化疗方案和药物是何种蛋白质异常，目前不清楚。多项研究表明多药耐药多与蛋白质有关，不同化疗方案和药物是何种蛋白质异常，目前不清楚。SELDI技术有海量捕获未知蛋白质的特征，技术有海量捕获未知蛋白质的特征，所以采用所以采用SELDISELDI技术检测肿瘤患者化疗前的血液有可能发现能技术检测肿瘤患者化疗前的血液有可能发现能预测耐药的蛋白质指纹，预测耐药的蛋白质指纹，用于指导临床用药。用于指导临床用药。第7页/共32页肿瘤耐药与某种未知蛋白质有关且都存在于人体血清中SELDI可以大量捕获未知蛋白质借助于S

6、ELDI技术检测肿瘤患者血液有可能发现耐药蛋白质，并以指纹描述第8页/共32页?取化疗前或抗肿瘤治疗前患者血清取化疗前或抗肿瘤治疗前患者血清?所有患者图谱分组所有患者图谱分组?SELDI检测检测不同疗效图谱不同疗效图谱不同疗效图谱比较不同疗效图谱比较某种化疗方案和药物某种化疗方案和药物疗效评价疗效评价按疗效分组按疗效分组不同疗效特征指纹拟合不同疗效特征指纹拟合标明标明M/Z和丰度和丰度准备化疗准备化疗SELDI检测检测制定化疗方案制定化疗方案实施实施疗效验证疗效验证MATLAB拟合曲线拟合曲线第一阶段第一阶段第三阶第三阶段段第二阶段第二阶段第9页/共32页如何按疗效分组如何按疗效分组 分组不正

7、确，结果是错误的分组不正确，结果是错误的目前药物抗肿瘤治疗效果分析有两目前药物抗肿瘤治疗效果分析有两个特点：个特点： 1.疗效界定界线是明确的疗效界定界线是明确的 2.临床实际判断是模糊的临床实际判断是模糊的第10页/共32页如何按疗效分组如何按疗效分组 分组不正确，结果是错误的分组不正确，结果是错误的如如SD的判断是肿块缩小和增大的判断是肿块缩小和增大25%，而，而PR的判断是肿块缩小的判断是肿块缩小50%。 按上述标准临床按上述标准临床判断就比较模糊判断就比较模糊肿块测量的模糊性和测肿块测量的模糊性和测量值界定的模糊性。量值界定的模糊性。 第11页/共32页由于化疗效果判断是模糊的计数分析

8、，由于化疗效果判断是模糊的计数分析，即不确切的计量分析。而按疗效分组在交界即不确切的计量分析。而按疗效分组在交界值分配方向具有明确的模糊性值分配方向具有明确的模糊性应先建立应先建立数学模型（数学模型（MATLAB拟合曲线），看二者之拟合曲线），看二者之间有无函数关系，来决定下一步的研究步骤。间有无函数关系，来决定下一步的研究步骤。第12页/共32页MATLAB 拟合曲线的应用拟合曲线的应用 MATLAB是矩阵实验室（是矩阵实验室（Matrix Laboratory）的简称，其曲线拟合技术是指利用图形用户接口的简称，其曲线拟合技术是指利用图形用户接口或利用书写或利用书写M文件的方法，设法找出某条

9、光滑的文件的方法，设法找出某条光滑的曲线，它能最佳地拟合数据曲线，它能最佳地拟合数据,但不必经过每个点，但不必经过每个点，实现两个变量的曲线拟合，其思想是使数据点的实现两个变量的曲线拟合，其思想是使数据点的误差平方和最小。误差平方和最小。 第13页/共32页MATLAB 拟合曲线的应用拟合曲线的应用以疗效分组，按丰度大小排序以疗效分组，按丰度大小排序X轴轴丰度的量化值丰度的量化值Y轴（观察疗效变化进程中与轴（观察疗效变化进程中与丰丰度的函数关系）度的函数关系）11.522.533.544.5501020304050607080第14页/共32页MATLAB 拟合曲线的分析拟合曲线的分析如果耐药

10、与蛋白含量有关，上升曲线代表耐如果耐药与蛋白含量有关，上升曲线代表耐药蛋白，而下降曲线代表抗耐药蛋白。药蛋白，而下降曲线代表抗耐药蛋白。11.522.533.544.5501020304050607080第15页/共32页临床应用第16页/共32页（一）吉非替尼（一）吉非替尼吉非替尼治疗非小细胞肺癌是否耐药的标识指纹的拟合曲线图吉非替尼治疗非小细胞肺癌是否耐药的标识指纹的拟合曲线图 注：(a)为M/Z:8693 (b)为M/Z:6887 (c)为M/Z:13000-14000(a)(b)(c)第17页/共32页结论：结论： M/Z： 6887、8693、13000-14000均下调基本不形成峰

11、簇均下调基本不形成峰簇为吉非替尼治疗非小细胞肺癌为吉非替尼治疗非小细胞肺癌有效有效的指纹标识。的指纹标识。 M/Z： 6887、8693、13000-14000均上调形成较显著峰簇均上调形成较显著峰簇为吉非替尼治疗非小细胞肺癌为吉非替尼治疗非小细胞肺癌无效无效的指纹标识。的指纹标识。 （一）吉非替尼（一）吉非替尼第18页/共32页5000750010000125001500050007500100001250015000?1?2?3?4?5?6?7?8?90204060500075001000012500150000204060500075001000012500150000204060500

12、075001000012500150000204060500075001000012500150000204060500075001000012500150000204060500075001000012500150000204060500075001000012500150000204060500075001000012500150000204060500075001000012500150008400 8900 13000+869350H+CR+PRSDPD吉非替尼治疗非小细胞肺癌耐药指纹图吉非替尼治疗非小细胞肺癌耐药指纹图（一）吉非替尼（一）吉非替尼 6887

13、8693 13000-14000第19页/共32页6800685069006950700068006850690069507000?1?2?3?4?5?6?7?8?9051 01 56 8 0 06 8 5 06 9 0 06 9 5 07 0 0 06 8 7 3 . 6 + H051 01 56 8 0 06 8 5 06 9 0 06 9 5 07 0 0 06 8 7 9 . 1 + H051 01 56 8 0 06 8 5 06 9 0 06 9 5 07 0 0 06 8 7 2 . 9 + H051 01 56 8 0 06 8 5 06 9 0 06 9 5 07 0 0 0

14、6 8 8 2 . 8 + H051 01 56 8 0 06 8 5 06 9 0 06 9 5 07 0 0 06 8 8 8 . 4 + H051 01 56 8 0 06 8 5 06 9 0 06 9 5 07 0 0 06 8 7 8 . 9 + H051 01 56 8 0 06 8 5 06 9 0 06 9 5 07 0 0 06 8 7 0 . 4 + H051 01 56 8 0 06 8 5 06 9 0 06 9 5 07 0 0 06 8 8 2 . 2 + H051 01 56 8 0 06 8 5 06 9 0 06 9 5 07 0 0 06 8 7 7 .

15、2 + H850086008700880089009000850086008700880089009000?1?2?3?4?5?6?7?8?902 04 06 08 5 0 08 6 0 08 7 0 08 8 0 08 9 0 09 0 0 0020406085008600870088008900900002 04 06 08 5 0 08 6 0 08 7 0 08 8 0 08 9 0 09 0 0 002 04 06 08 5 0 08 6 0 08 7 0 08 8 0 08 9 0 09 0 0 002 04 06 08 5 0 08 6 0 08 7 0 08 8 0 08 9

16、0 09 0 0 002 04 06 08 5 0 08 6 0 08 7 0 08 8 0 08 9 0 09 0 0 0020406085008600870088008900900002 04 06 08 5 0 08 6 0 08 7 0 08 8 0 08 9 0 09 0 0 002 04 06 08 5 0 08 6 0 08 7 0 08 8 0 08 9 0 09 0 0 0136001380014000136001380014000?1?2?3?4?5?6?7?8?9051 01 51 3 6 0 01 3 8 0 01 4 0 0 0051 01 51 3 6 0 01 3

17、 8 0 01 4 0 0 0051 01 51 3 6 0 01 3 8 0 01 4 0 0 0051 01 51 3 6 0 01 3 8 0 01 4 0 0 0051 01 51 3 6 0 01 3 8 0 01 4 0 0 0051 01 51 3 6 0 01 3 8 0 01 4 0 0 0051 01 51 3 6 0 01 3 8 0 01 4 0 0 0051 01 51 3 6 0 01 3 8 0 01 4 0 0 0051 01 51 3 6 0 01 3 8 0 01 4 0 0 0CR+PRSDPD吉非替尼治疗耐药指纹放大图吉非替尼治疗耐药指纹放大图（一）吉非

18、替尼（一）吉非替尼 6887 8693 13000-14000第20页/共32页替吉奥治疗消化道肿瘤是否耐药的标识指纹的拟合曲线图替吉奥治疗消化道肿瘤是否耐药的标识指纹的拟合曲线图 注：(a)为M/Z:2868 (b)为M/Z:1204 (c)为M/Z:4176123456789100102030405060(a)(b)(c)（二）（二）FOLFOX-4第21页/共32页结论：结论： M/Z： 2868下调，下调， M/Z： 1204、4176上调上调为为FOLFOX-4治疗胃肠道肿瘤治疗胃肠道肿瘤有效有效的指纹标识。的指纹标识。 M/Z： 2868上调，上调， M/Z： 1204、4176下

19、调下调为为FOLFOX-4治疗胃肠道肿瘤治疗胃肠道肿瘤无效无效的指纹标识。的指纹标识。 （二）（二）FOLFOX-4第22页/共32页FOLFOX-4治疗大肠癌治疗大肠癌耐药指纹图耐药指纹图2 0 0 03 0 0 04 0 0 02 0 0 03 0 0 04 0 0 0?w?w(2)?w(3)?w(4)?w(5)?w(6)?w(7)?w(8)?w(9)?w(10)?w(11)?w(12)0255075100200030004000025507510020003000400002550751002000300040000255075100200030004000025507510020003

20、00040000255075100200030004000025507510020003000400002550751002000300040000255075100200030004000025507510020003000400002550751002000300040000255075100200030004000 1204 2868 4176稳定组无效组 （二）（二）FOLFOX-4 1204 2868 4176第23页/共32页28502860287028802850286028702880?w?w?w?w02 04 02 8 5 02 8 6 02 8 7 02 8 8 002 0

21、4 02 8 5 02 8 6 02 8 7 02 8 8 002 04 02 8 5 02 8 6 02 8 7 02 8 8 002 04 02 8 5 02 8 6 02 8 7 02 8 8 011901200121012201190120012101220?w?w?w?w02 04 01 1 9 01 2 0 01 2 1 01 2 2 002 04 01 1 9 01 2 0 01 2 1 01 2 2 002 04 01 1 9 01 2 0 01 2 1 01 2 2 002 04 01 1 9 01 2 0 01 2 1 01 2 2 04150416041704180419

22、04200415041604170418041904200?w?w?w?w02 55 07 51 0 04 1 5 04 1 6 04 1 7 04 1 8 04 1 9 04 2 0 002 55 07 51 0 04 1 5 04 1 6 04 1 7 04 1 8 04 1 9 04 2 0 002 55 07 51 0 04 1 5 04 1 6 04 1 7 04 1 8 04 1 9 04 2 0 002 55 07 51 0 04 1 5 04 1 6 04 1 7 04 1 8 04 1 9 04 2 0 0FOLFOX-4耐药指纹图放大图耐药指纹图放大图稳定组无效组（二）（二

23、）FOLFOX-4 2868 1204 4176第24页/共32页注：(a)为M/Z:9175 (b)为M/Z:7900 (c)为M/Z:8860替吉奥治疗消化道肿瘤是否耐药的标识指纹的拟合曲线图替吉奥治疗消化道肿瘤是否耐药的标识指纹的拟合曲线图 11.522.533.544.5501020304050607080(a)(b)(c)（三）替吉奥（三）替吉奥第25页/共32页结论：结论： M/Z：7900上调，上调，M/Z： 8860、9175下调下调为替吉奥治疗胃肠道肿瘤为替吉奥治疗胃肠道肿瘤有效有效的指纹标识。的指纹标识。 M/Z：7900下调，下调，M/Z： 8860、9175上调上调为替

24、吉奥治疗胃肠道肿瘤为替吉奥治疗胃肠道肿瘤无效无效的指纹标识。的指纹标识。 替吉奥替吉奥第26页/共32页稳定组无效组 75008000850090009500100007500800085009000950010000?w?w?w?w?w?w02550757500800085009000950010000025507575008000850090009500100000255075750080008500900095001000002550757500800085009000950010000010203040750080008500900095001000002550757500800085009000950010000 7900 8860 9175替吉奥耐药指纹图替吉奥耐药指纹图（三）替吉奥（三）替吉奥第27页/共