免疫研究新方法：IGF信号通路抗体芯片筛选出肝癌靶生物标志物

互联网2012-10-22

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肝癌是全球六大常见癌症和三大致死性癌症之一。

肝癌的恶性转移主要由几个原因介导的，特别是IGF及其配体、受体、底物、和配体结合蛋白。

IGF信号通路通过与细胞表面上特异性受体结合的形式在调节细胞增殖、分化、凋亡等方面起着非常重要的生理作用。 IGF系统包括配体（IGF-1,IGF-2和胰岛素），受体（IGF-2R,胰岛素受体IR,IGF01R/IR,杂交受体HR）,和6个高亲和性蛋白（IGFBP1-6）。IGF-1和IGF-2通过激素旁分泌和自分泌的机制在胚胎发育和出生后起着非常重要的作用。

在IGF家族中，很肯定的是IGF-1,IGF-IR,IGF-2的与肿瘤形成有关的。相反，IGFBPs是非常重要的调节蛋白，通过与IGFs结合，下调其活性。因此在细胞表面上，IGFBPs和IGFs竞争结合，封闭IGFs与IGF-1R的结合。

IGF家族近10年来备受科研领域和制药公司的关注，下调IGF系统被认为在治疗各种疾病起着很重要的作用。包括糖尿病，心血管疾病，和多种癌症。自从人们注意到IGF-1R可增加乳腺、结肠、前列腺和肺癌的风险，医学界便将IGF-1R作为在肿瘤方面靶标开始进行深入的研究。

目前，超过30个抗癌药物的作用靶标是IGF-1R,包括单克隆抗体和氨基酸激酶抑制剂（TKIs）被鉴定为信号作用剂或结合治疗用。尽管通过抑制IGF-1R，在潜伏期时对癌症起到有效的结果，但是将体外实验和动物实验的成果转化到临床还是很有挑战性的。

因为科学家们必须注意IGF家族的复杂性，其中一个主要的复杂性产生于配体不仅与自己高亲和性的受体结合（例如：IGF-1-IGF-1R）,他们仍然与其他亲和受体结合（例如IGF-1-IGF-2R.IR,HR）血清中IGFs水平通过这些较高亲和性的IGFBPs调节，相应的IGF-1和IGF-2的亲和性被不同的IGFBPs如IGFBP-1,3,4所改变，如IGF-1比IGF-2亲和性高，但与IGFBP-2.5,6结合后情况就刚好相反。

同时，除了IGF的结合功能外，IGFBPS还增加IGF的独立功能。为了获得整个药物的作用图谱，未来开发的抗癌药物需要针对IGF系统中所有复合物相互作用进行全面的考虑。

在人肝癌组织中，IGF-1 的 mRNAs 较正常组织中低表达。在动物模型和人肝癌中， IGF-2 已经有报道是过高表达的。在本文，科学家应用了 10种肝癌细胞系进行检测，包括（ PLC ， HCC 细胞系）全部测得 IGF-1R mRNA ， IGF-2R 蛋白在人肝癌组织中表达降低， IGF-2R 在某些肝癌组织中显著减少。

在本文对比 IGFBP-1,3,4 的水平，人肝组织，肝硬化和肝癌，在三种组织中 IGFBP-3的 mRNA 水平肝癌的显著降低。肝癌的血清中 IGFBP-2 的显著增加。

传统方法是使用WB和ELISA对IGF蛋白表达水平的检测。但是其结果是单一片面的，之前因为缺少检测工具，无法对 IGF 信号通路中的蛋白表达进行全面的检测，本文第一次采用了RayBiotech（QAH-IGF-1）抗体芯片对 25 对肝癌与正常组织进行高通量检测对比。

IGF-2R 和 IGFBP-2 在肝癌组织中提高。其他 8 个没有显著变化。这为肝癌药物研究和开发提供新的靶标。