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【凝集素芯片】结直肠癌中CEA糖基化的阶段依赖性变化
时间:2018-09-27 13:07:54

       结直肠癌(CRC)是最常见的恶性肿瘤之一,发病率高,早期缺少症状,病人无明显异常改变。目前研究虽然有发现用于检测CRC早期阶段的候选生物标志物,但迄今为止尚未在临床试验中进行过测试。

为了研究CRC发展的不同阶段与癌胚抗原(CEA)糖基化模式变化之间的相关性,中科院生物物理所李岩教授课题组利用博翀生物凝集素芯片,分析了结直肠癌患者的肿瘤组织(CEA-T)和对应肿瘤相邻正常组织(CEA-A)中的CEA,发现了9种凝集素的组合足以区分CRC肿瘤组织与肿瘤相邻的正常组织。相关研究结果已发表在《Clinical Proteomics》杂志。



1.凝集素芯片检测

为了比较CEA-ACEA-T的糖基化模式,研究人员收集了53份样本。来自不同阶段的CRC肿瘤患者53份(In=17;II n = 14;III n = 9;IV期 n = 13)和对应的肿瘤相邻正常组织。

凝集素芯片检测结果中发现22种结合CEA的凝集素在CEA-TCEA-A之间具有显着差异,为了直接比较22种凝集素与CEA的结合,研究人员根据凝集素结合模式和强度生成聚类热图。如图1b所示,凝集素模式在CRC组织和肿瘤相邻的正常组织之间显示出相当大的差异,这表明CEA表面聚糖的变化与CRC的存在相关。

 

 1. 凝集素芯片检测原理及结果图

a:用于CEA糖基化分析的凝集素微阵列的示意图。 b:凝集素CEA结合谱的聚集热图。

AT分别表示肿瘤相邻的正常样品和肿瘤组织样品,每个方格表示样品中CEA上的凝集素结合糖基化模式的强度。)


 

2.ROC分析

为了评估凝集素与CEA相关糖苷结合的辨别力以区分CRC肿瘤组织与肿瘤相邻正常组织,研究人员进行了ROC分析(图2a)。结果显示9种凝集素(HPAWGAAALPHA-LBBCSSAMNA-MCon APHA-E)与CEA结合的曲线下面积(AUC)值为大于或等于0.7,表明这些凝集素用于检测CRC肿瘤组织具有中等的准确度。

此外,研究人员还分析了这9个凝集素的组合,其AUC0.901,灵敏度为83%,特异性约为90%(图2b)。结果表明这9种凝集素的组合有足够的灵敏度和特异性区分CRC肿瘤组织与肿瘤相邻正常组织。

 

 

2.接受者操作特征(ROC)曲线

a:单独22个凝集素的曲线下面积(AUC),95%置信区间,灵敏度和特异性;bROC适用于9种凝集素的组合


3. 结直肠癌CEA糖基化变化分析

为了评估聚糖模式的变化是否能明确鉴定CRC的四个阶段,研究人员使用单向ANOVA测试对CRC肿瘤组织和配对的肿瘤相邻正常组织之间结合CEA的凝集素的倍数变化进行统计分析。

如图3所示,11个凝集素与CEA结合具有显着差异,表明在不同CRC阶段的N乙酰半乳糖胺,甘露糖,半乳糖,N-乙酰葡糖胺的CEA聚糖水平的显着变化,且这些糖基化修饰的水平在第二阶段增加后呈下降趋势。

 

 

3. 结合CEA的凝集素与结直肠癌分期的相关性

A,肿瘤相邻的正常组织样本; T,肿瘤组织样本



小结

本研究表明,9种凝集素(HPAWGAAALPHA-LBBCSSAMNA-MCon APHA-E)的组合足以区分CRC肿瘤组织与肿瘤相邻的正常组织,敏感性为83%,特异性约为90%。此外,CEAN-乙酰半乳糖胺,甘露糖,半乳糖,N-乙酰氨基葡萄糖的水平在第二阶段增加后呈下降趋势。



关于我们

博翀生物凝集素芯片介绍

 

 

博翀生物凝集素芯片应用

1. 特定蛋白表面糖谱构建及差异检测

Li, Y. et al. Detection and verification of glycosylation patterns of glycoproteinsfrom clinical specimens using lectin microarrays and lectin-based immunosorbent assays [J]. Analytical Chemistry, 2011, 83(22):8509-8516.

2. 活细胞表面糖谱构建及差异检测

Zhou, S, et al. Lectin RCA-I specifically binds tometastasis-associated cell surface glycans in triple-negative breast cancer [J]. Breast Cancer Research, 2015, 17(1):1-14.

3. 血清或细胞/组织裂解液的疾病糖生物标志物发现

Yang, L, et al. Lectin Microarray Combined with Mass Spectrometry IdentifiesHaptoglobin-Related Protein (HPR) as a Potential Serologic Biomarker forSeparating Nonbacterial Pneumonia from Bacterial Pneumonia in Childhood [J]. Proteomics Clin Appl, 2018, e1800030.

 

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