早 期 發 現 胃 癌 有 可 能 嗎? 解 開 幽 門 螺 旋 桿 菌 致 癌 之 謎 Molecular Cellular Proteomics (2006) Apr. & Aug. 台 大 醫 學 院 生 化 暨 分 生 所 周 綠 蘋
你 被 幽 門 螺 旋 桿 菌 感 染 了 嗎? 幽 門 螺 旋 桿 菌 (Helicobacter Pylori, 以 下 簡 稱 HP), 是 一 種 革 蘭 氏 陰 性 細 菌, 其 一 端 有 4 到 6 根 鞭 毛, 此 菌 感 染 全 世 界 約 一 半 的 成 年 人, 台 灣 地 區 的 感 染 率 約 54% 1982 年 時, 馬 歇 爾 (Dr.Barry Marshall) 和 沃 倫 醫 生 (Dr.Robin Warren) 發 現 幽 門 螺 旋 桿 菌 馬 歇 爾 更 親 身 試 驗, 吞 下 幽 門 螺 旋 桿 菌, 隨 即 發 生 急 性 胃 炎, 幽 門 螺 旋 桿 菌 從 此 受 到 醫 界 的 矚 目 2005 年 兩 人 更 憑 此 發 現 獲 得 諾 貝 爾 醫 學 獎
幽 門 螺 旋 桿 菌 受 到 矚 目 的 原 因, 是 因 為 它 與 胃 潰 瘍, 十 二 指 腸 潰 瘍, 以 及 胃 癌 有 極 為 密 切 的 關 係 感 染 胃 潰 瘍 發 炎 十 二 指 腸 潰 瘍 酸 度 環 境 的 因 子 Gastric carcinoma 胃 癌
幽 門 螺 旋 桿 菌 的 診 斷 侵 入 性 的 內 視 鏡 檢 查 法 需 做 胃 鏡 檢 查 的 方 法, 是 在 胃 鏡 檢 查 時 胃 黏 膜 生 檢 ( 即 俗 稱 之 切 片 檢 查 ), 將 取 得 之 黏 膜 檢 體 分 別 進 行 下 述 檢 查 : 1. 胃 鏡 檢 測 法 (Direct microscopy) 2. 組 織 學 檢 查 (Histology) 3. 細 菌 培 養 (Culture) 4. 快 速 尿 素 酶 測 試 (Rapid urease test)
食 道 胃 內 視 鏡 光 線 作 切 片 胃 鏡 時, 送 病 理 科 染 色 並 在 顯 微 鏡 下 觀 查
尿 素 酶 urease test 尿 素 酶 試 驗 將 胃 鏡 切 片 標 本 放 入 含 有 尿 素 及 酸 鹼 指 示 劑 的 凝 膠 中, 有 變 色 即 表 有 此 菌
在 血 液 培 養 基 上 培 養 3 天 的 幽 門 螺 旋 桿 菌 切 片 作 細 菌 培 養
幽 門 螺 旋 桿 菌 的 診 斷 非 侵 入 性 的 檢 查 法 1. 碳 一 14 尿 素 呼 吸 試 驗 (14-C-urea breath test (UBT)) 2. 血 清 學 檢 查 (Serology: IgG, IgA) 3. 以 唾 液 或 糞 便 檢 體 進 行 聚 合 酶 鏈 鎖 反 應 (PCR in saliva and faces)
Diagnosis Breath Tests - Carbon-14-urea Breath Test 尿 素 呼 氣 試 驗 法 (UBT), 含 同 位 素 碳 一 14 的 尿 素 和 牛 奶 一 起 喝 下 去, 若 胃 內 有 幽 門 螺 旋 桿 菌, 則 其 分 泌 之 尿 素 酶 會 把 含 碳 一 13 的 尿 素 分 解 成 氨 及 含 碳 一 14 的 二 氧 化 碳, 而 後 者 將 由 血 流 吸 收 後 經 肺 臟 而 呼 出 體 外 所 以, 只 要 收 集 服 用 碳 一 14 尿 素 後 5-30 鐘 呼 出 之 氣 體 並 測 定 其 中 同 位 素 碳 一 14 之 含 量, 即 可 間 接 偵 測 胃 內 幽 門 螺 旋 桿 菌 之 存 在 與 否
抗 - 液 泡 毒 素 anti-vac A (89 kd) anti-cag A (116 kd) 抗 - 細 胞 毒 素 攜 帶 抗 原 A 血 清 學 檢 查 (serology test): 基 本 上 人 體 得 到 任 何 感 染 都 會 誘 發 本 身 免 疫 機 轉 抵 抗 這 些 入 侵 者, 其 中 一 方 法 就 是 由 B 細 胞 產 生 抗 體, 一 般 而 言, 幽 門 螺 旋 桿 菌 一 旦 感 染 胃 部, 人 體 胃 部 幽 門 螺 旋 桿 菌 會 持 續 存 在 的, 因 此, 藉 由 測 定 血 清 中 是 否 含 有 抗 幽 門 螺 旋 桿 菌 之 抗 體, 即 可 知 道 是 否 有 幽 門 螺 旋 桿 菌 之 感 染
經 過 檢 驗 後, 被 告 知 有 幽 門 螺 旋 桿 菌 感 染 到 底 需 不 需 要 治 療 呢? 你 得 了 何 種 胃 部 疾 病? 十 二 指 腸 潰 瘍, 胃 潰 瘍, 胃 癌 胃 酸 十 二 指 腸 潰 瘍 產 生 量 正 常 的 胃 黏 膜 慢 性 幽 門 螺 旋 桿 菌 感 染 胃 炎 沒 有 症 狀 的 幽 門 螺 旋 桿 菌 感 染 的 增 急 性 幽 門 螺 旋 桿 菌 感 染 加 胃 潰 瘍 胃 癌 年 齡 的 增 加
胃 癌 之 生 物 標 誌 是 甚 麼? 幽 門 螺 旋 桿 菌 宿 主 毒 性 因 子??? 細 胞 毒 素 攜 帶 抗 原 A 液 泡 毒 素 黏 附 素 氨 胃 癌 發 炎
Analyze 2-D 2 D Gels Spots picking for identification IEF 1 1-dimantion 2D Workstation Spot Picker Image Master Image Image Image Image Image Image Image Image scanning scanning scanning scanning scanning scanning scanning scanning and and and and and and and and analysing analysing analysing analysing analysing analysing analysing analysing PAGE PAGE PAGE PAGE PAGE PAGE PAGE PAGE 2-dimantion 2 dimantion dimantion dimantion / Blotting Blotting Blotting Blotting Blotting Blotting Blotting Blotting to to to to to to to to PVDF PVDF PVDF PVDF PVDF PVDF PVDF PVDF membrane membrane membrane membrane membrane membrane membrane membrane IPGphor 等 電 點 聚 焦 系 統 SE600 垂 直 電 泳 槽 裝 置 Ettan DALTsix 台 大 基 因 體 醫 學 中 心 設 備 Semi-dry Unit Image Scanner I I 半 乾 式 轉 印 裝 置 影 像 掃 描 器 蛋 白 質 自 動 取 點 系 統 影 像 分 析 軟 體 Typhoon 9400 影 像 分 析 定 量 系 統
利 用 介 質 輔 助 雷 射 脫 附 游 離 / 飛 行 時 間 質 譜 儀 來 偵 測 胜 肽 質 量 指 紋 Peptide Mass Fingerprinting with MALDI-TOF Gel 膠 Database 資 料 庫? Protein 1 2 3 tryptic 酵 素 水 解 digestion mass 質 譜 分 析 spectrometry 3235.2256 1234.5396 783.9147 375.2561 stored data or theoretical? peptides 比 較 compare:?? is identical to? 783.9444 3235.2259 1234.5396 1234.5391 819.4146 340.3865 783.9142 783.9358 324.7345 504.6673 375.2587 305.7118 340.3466 299.2559 305.7113 647.4367 296.5783
利 用 胃 癌 及 潰 瘍 病 人 的 血 清, 來 偵 測 經 二 維 電 泳 分 離 之 幽 門 螺 旋 桿 菌 蛋 白, 並 比 較 二 者 之 間 的 差 異 胃 癌 病 人 潰 瘍 病 人 萃 取 蛋 白 二 維 電 泳 膠 片 不 同 的 展 現 Key 明 顯 的 增 加 明 顯 的 減 少
不 同 種 類 的 胃 部 疾 病 之 間 對 groes 的 反 應 胃 癌 胃 潰 瘍 十 二 指 腸 潰 瘍 正 常 陰 性 反 應 陽 性 反 應 病 人 數 目
? 若 感 染 胃 幽 門 螺 旋 桿 菌 且 體 內 具 有 Anti-GroES 抗 體, 則 會 引 起 發 炎 促 進 細 胞 增 生 等 反 應 而 因 此 提 高 發 展 成 胃 竇 部 癌 的 風 險 利 用 此 發 明 可 以 血 清 學 檢 驗 法 來 判 定 是 否 感 染 胃 幽 門 螺 旋 桿 菌 並 且 區 別 是 否 為 發 展 成 胃 癌 的 高 危 險 群
幽 門 螺 旋 桿 菌 誘 發 宿 主 的 反 應 發 炎 反 應 導 致 或 防 止 胃 上 皮 細 胞 計 劃 性 死 亡 增 生
建 立 幽 門 螺 旋 桿 菌 感 染 人 類 胃 部 上 皮 細 胞 的 模 式 系 統 以 模 擬 胃 部 癌 化 的 過 程 胃 上 皮 細 胞 胃 上 皮 細 胞 + 幽 門 螺 旋 桿 菌 共 同 培 養 將 細 胞 打 破 後, 分 別 結 合 上 不 同 顏 色 的 螢 光, 並 進 行 二 維 電 泳 分 析 紅 色 螢 光 結 合 至 未 被 幽 門 螺 旋 桿 菌 感 染 之 胃 上 皮 細 胞 的 蛋 白 綠 色 螢 光 結 合 至 被 幽 門 螺 旋 桿 菌 感 染 之 胃 上 皮 細 胞 的 蛋 白
人 類 胃 上 皮 細 胞 (AGS cells) 在 感 染 幽 門 螺 旋 桿 菌 後, 利 用 2D DIGE 分 析 細 胞 質 部 分 的 蛋 白 改 變 情 形 蛋 白 萃 取 物 1 藍 色 螢 光 標 記 混 合 標 記 的 萃 取 物 蛋 白 萃 取 物 2 紅 色 螢 光 標 記 利 用 二 維 電 泳 分 離 激 發 藍 色 螢 光 膠 片 影 像 激 發 紅 色 螢 光 影 像 分 析 : 重 疊 影 像 差 異 分 析 影 像 分 析 : 資 料 量 化
誘 發 細 胞 分 散 的 蜂 鳥 表 現 型 正 常 的 胃 上 皮 細 胞 正 常 的 胃 上 皮 細 胞 + 幽 門 螺 旋 桿 菌 形 態 異 常 的 胃 上 皮 細 胞
調 控 的 蛋 白 進 行 分 類 細 胞 通 訊 和 訊 息 轉 導 的 蛋 白 細 胞 骨 架 蛋 白 其 它 轉 錄 和 轉 譯 相 關 的 蛋 白 25% 3.6% 7.1% 7.1% 7.1% 氧 調 節 的 蛋 白 21.4% 17.9% 7.1% 蛋 白 合 成 和 摺 疊 相 關 的 蛋 白 新 陳 代 謝 的 酵 素 血 管 新 生 / 癌 轉 移 相 關 的 蛋 白 1. 幽 門 螺 旋 桿 茵 感 染 後, 蛋 白 表 現 量 有 兩 倍 的 增 加 2. 可 能 與 癌 症 相 關 的 蛋 白
預 後 之 評 估 在 胃 癌 組 織 中 進 行 免 疫 組 織 化 學 染 色 研 究 含 纈 酪 肽 蛋 白 (VCP) 烯 醇 酶 α T- 複 合 蛋 白 1 (TCP 1) 神 經 元 蛋 白 粒 線 體 間 質 蛋 白 P1 上 述 這 些 蛋 白 在 幽 門 螺 旋 桿 菌 感 染 胃 癌 細 胞 的 表 現 量 比 正 常 細 胞 高 出 許 多
結 論 1.GroES, 可 以 作 為 篩 檢 胃 癌 發 生 的 生 物 性 指 標 2. 本 次 研 究 中 所 發 現 的 蛋 白 因 子 ( 含 纈 酪 肽 蛋 白 ) 於 幽 門 螺 旋 菌 感 染 上 皮 細 胞 後 能 使 細 胞 繼 續 存 活 下 來 演 重 要 角 色, 該 因 子 對 於 胃 癌 之 發 展 及 預 有 預 測 的 價 值
3. 深 入 研 究 這 些 胃 癌 相 關 蛋 白 因 子 可 能 的 致 癌 機 轉, 更 能 對 胃 癌 藥 物 的 設 計 提 供 更 有 利 的 方 向 與 磐 石 4. 利 用 基 因 體 醫 學 中 心 的 新 知 識 及 技 術 來 了 解 疾 病 的 發 生 原 因 及 其 基 因 之 變 異, 進 而 能 找 出 有 療 效 的 標 的 分 子, 並 提 出 新 的 早 期 醫 療 檢 測 方 法, 更 進 一 步 發 展 相 關 之 疫 苗 與 治 療 試 劑, 以 擴 展 醫 藥 應 用 的 無 限 潛 力
誌 謝 台 大 醫 學 院 生 化 所 詹 佳 欣 柯 家 錚 林 玉 芬 台 大 醫 院 內 科 吳 明 賢 林 肇 堂 台 大 基 因 體 醫 學 中 心 陳 定 信 楊 泮 池 計 劃 資 助 : 教 育 部 提 升 研 究 型 大 學 之 基 因 體 醫 學 計 劃