一、实验室概况

卫生部肿瘤蛋白质组学重点实验室于2003年正式挂牌。其前身是1999年成立的中南大学湘雅医院肿瘤蛋白质组学实验室。室主任由博士生导师陈主初教授担任，副主任由博士生导师肖志强教授担任。自成立以来，在实验室建设、科研和人才培养诸方面都取得了显著成绩。该室已形成一支以中青年为主，学术梯队配套，科研方向稳定，科研水平较高，团结协作，刻苦钻研，勇于探索，努力奋进的科研和教学集体。已初步建设成为一个实验条件较好、技术较全面的，能作为研究生培养和科研人员培训的肿瘤蛋白质组研究基地。现该室在岗研究人员20人，其中正副教授8人（博士生导师3人、硕士生导师5人）。

 
    该室下设二维电泳、质谱分析、生物信息学、细胞生物学、分子生物学、生化分析、细胞培养和细菌培养等8个功能实验室。现有实验用房1200平方米。室内除装备有常规的细胞生物学和分子生物学设备外，还配备了全套双向凝胶电泳装置、双向电泳图像分析系统、自动切胶仪、质谱仪、毛细管电泳仪、色谱仪和惠普工作站及网络系统等蛋白质组学研究专用设备。

二、学科带头人   

陈主初教授

医学博士，中南大学湘雅医学院肿瘤学教授，博士生导师，卫生部肿瘤蛋白质组学重点实验室主任，国务院特殊津贴获得者，卫生部有突出贡献的中青年专家。现任湖南省医学会肿瘤学专业委员会主委，中国环境诱变剂学会常务理事，中国蛋白质学专业委员会理事，中国人类蛋白质组组织委员会理事。

随着人类基因组计划的完成，生命科学跨入了后基因组时代，功能基因组学研究正在蓬勃开展。在这一关键时期，陈主初教授领导的课题组瞄准学科发展的最新前沿，在原有研究工作的基础上，在国内较早（1999年）开展了肿瘤蛋白质组研究及其相应实验室的组建。在这期间一方面培养和引进蛋白质组学方面的研究生和年轻的专业人才；另一方面积极组建了肿瘤蛋白质组学实验室，建立了蛋白质组研究的技术平台，包括双向电泳技术、图像分析技术，MALDT-TOF质谱进行肽质量指纹鉴定技术、微量蛋白质N-端测序技术、HPLC-MS联用技术和生物信息学分析技术等。

自70年初开始一直致力于鼻咽癌等恶性肿瘤的病因发病机理研究，陈主初教授先后主持国家“863”计划项目、“973”计划子项目、国家 “九·五”科技攻关项目、美国中华医学基金会（CMB）项目、国家自然科学基金课题、霍英东优秀青年教师基金课题和湖南省医药卫生重点项目共26项，在国内外核心期刊发表论文80多篇，先后获得包括国家科技进步二等奖在内的科技成果奖共6项。建立了国内第一个部级肿瘤蛋白质组学重点实验室——卫生部肿瘤蛋白质组学重点实验室。率先开展鼻咽癌蛋白质组研究及其相应网站的建设（http://www.xyproteomics.org）。在国内出版了第一本有关肿瘤蛋白质组学的专著——肿瘤蛋白质组学。

肖志强教授   

肿瘤学博士、教授、博士生导师，中南大学湘雅医院医学实验研究中心主任，卫生部肿瘤蛋白质组学重点实验室副主任、学术委员会委员。中国转基因动物学会理事，湖南省肿瘤学专业委员会秘书，教育部跨世纪优秀人才培养计划基金和湖南省首届杰出青年基金获得者，国家重点学科“病理学与病理生理学”学术带头人之一。

    1988年师从我国著名病生肿瘤学专家姚开泰院士，97－01年赴美国Wayne State University深造，一直从事恶性肿瘤病因发病学研究，主持4项国家自然科学基金课题和10多项省部级科研课题，国家“973”计划项目、“863”计划项目、国家“八·五”、“九·五”和“十·五”科技攻关项目的骨干研究成员。在肿瘤蛋白质组学研究、胃肠上皮衰老与癌变关系的分子机理研究和鼻咽癌转基因动物模型制备等领域取得了显著的成绩。近年在国内外重要学术期刊发表论文60余篇，其中SCI收录论文17篇、国际期刊论文13篇，获得包括湖南省科技进步一等奖在内的成果奖共4项。

三、实验室的主要研究方向

在建立肿瘤蛋白质组研究技术平台的基础上，以中国人常见恶性肿瘤（鼻咽癌和肺癌）为主要研究对象，应用蛋白质组研究技术和蛋白质工程技术相结合的手段，侧重从肿瘤蛋白质整体水平出发研究肿瘤蛋白质组的变化规律，发现肿瘤特异蛋白质（群）并探讨其结构和功能，建立相应的肿瘤蛋白质组数据库，为揭示鼻咽癌和肺癌等肿瘤发病的分子机制及其防治、诊断和新药开发提供科学依据。

四、实验室的主要研究内容

     1、建立鼻咽癌和肺癌癌变各阶段组织（正常组织、不典型增生、原位癌、癌组织、转移癌）蛋白质的双向凝胶电泳图谱和/或重叠群图谱，比较癌变不同阶段组织蛋白质谱的异同，确定与癌变有关的差异表达蛋白质（即在癌变过程中表达上调、下调或缺乏的蛋白质）。

2、建立鼻咽癌患者、肺癌患者和健康人血清蛋白质的双向凝胶电泳图谱，比较肿瘤患者与健康人血清蛋白质谱的异同，确定差异表达的血清蛋白质。

 3、综合采用质谱分析、 微量蛋白质末端测序和生物信息学等技术，对鼻咽癌和肺癌相关的差异表达蛋白质和血清蛋白质进行鉴定，筛选肿瘤相关的蛋白质或血清蛋白质。

4、应用分子生物学方法和免疫学方法分析鼻咽癌、肺癌相关的蛋白质（包括血清蛋白质）的表达状况、结构和生物学功能，进一步明确它们在鼻咽癌和肺癌发生、发展中的作用，揭示鼻咽癌和肺癌发生的分子机理，筛选出鼻咽癌和肺癌特异蛋白质（生物标志物）。

5、在获得鼻咽癌和肺癌相关的蛋白质（群）基础上，建立符合国际规范的鼻咽癌和肺癌蛋白质组数据库。

6、通过蛋白质工程技术深入研究肿瘤特异蛋白质的结构与功能，以及进行肿瘤特异蛋白质与其他蛋白质的相互作用关系的研究，在此基础上体外合成肿瘤特异蛋白质。

7、制备肿瘤特异蛋白质的抗体，开发用于肿瘤诊断的试剂和蛋白质芯片（抗体芯片）。

8、建立高通量的蛋白质组研究的技术平台（双向凝胶电泳技术，同位素亲和标签、荧光差异显示双向凝胶电泳技术、质谱分析技术，蛋白质芯片技术、生物信息学技术）。

五、实验室的中远期目标

2004年—2008年为实验室初期开放阶段。通过向国内外开放，使该实验室成为国内肿瘤蛋白质组研究方面具有较好的科研环境和实验条件，成为能代表国家学术水平、实验水平和管理水平的科学实验研究基地和学术活动中心。并完成以下研究任务。

1、深入研究鼻咽癌和肺癌相关蛋白质（包括血清蛋白质）的结构、功能及其与肿瘤发生、发展和预后的关系，获得具有自主知识产权的、可用于鼻咽癌和肺癌发病分子机理研究、新药开发和诊治的肿瘤特异蛋白质；筛选具有自主知识产权的、可用于鼻咽癌和肺癌筛选、早期诊断的血清标志物或/和肿瘤相关抗原。

2、应用蛋白质工程技术深入研究肿瘤特异蛋白质的结构和功能，以及进行肿瘤特异蛋白质与其他蛋白质的相互作用关系的研究，在此基础上体外合成肿瘤特异蛋白质/多肽。

3、制备肿瘤特异蛋白质的抗体，开发用于肿瘤诊断的试剂和蛋白质芯片（抗体芯片）。

五、主要科研项目及专著、论文

实验室目前主要开展鼻咽癌、肺癌和大肠癌蛋白质组学研究，获得了国家“973”计划子项目、4项国家自然科学基金、2项湖南省科委重点项目、1项湖南省自然科学基金、1项湖南省卫生厅重点项目、1项湖南省生命科学联合中心项目和1项中国博士后科学研究基金项目的资助。采用2-DE和MALDI-TOF-MS技术分析了3株人鼻咽癌细胞系和4株人肺癌细胞系的总蛋白质，建立了鼻咽癌和肺癌细胞系蛋白质的2-DE数据库，并建立了蛋白质组学网站。与此同时，采用蛋白质组研究技术分析了人肺腺癌细胞系A-549与永生化人正常支气管上皮细胞系HBE之间差异表达的蛋白质，鉴定了18个在这两株细胞系之间表达有明显差异的蛋白质。另外，开展鼻咽癌和肺癌癌变各阶段组织的蛋白质组研究，初步建立了鼻咽癌、肺癌癌变各阶段组织的蛋白质表达谱和差异蛋白质表达谱，并开展了鼻咽癌和肺癌血清蛋白质组研究。至今在国内外已发表蛋白质组学学术论文20余篇，并于2002年编写出版了国内第一本《肿瘤蛋白质组学》专著。这些研究工作为大规模开展肿瘤蛋白质组学研究奠定了基础。

（1）承担的有关肿瘤蛋白质组学研究的课题

1、国家“973”计划（#2001CB510207）“人类重大疾病蛋白质组学研究” 子项目—恶性肿瘤的比较蛋白质组学研究 (获助金额: 180万，起止年月：2002.3-2007.4)

2、国家“十·五”科技攻关项目（2004BA711A18）“中国人类肝脏蛋白质组计划”子课题—人类健康肝脏高尔基体蛋白质组表达谱（获资助金额：40万元；起止年月：2005.1-2005.12）

3、国家自然科学基金课题（#3000028）“鼻咽癌二维电泳数据库的建立及相关蛋白质的鉴定”(资助金额: 17，起止年月: 2001.1-2003.12)

4、国家自然科学基金课题（#30370642）“衰老大肠上皮对大肠癌易感的分子机理研究(资助金额: 22万，起止年月: 2004.1-2006.12)

5、国家自然科学基金课题（#30240056）“大肠上皮衰老与癌变关系的蛋白质组学研究(资助金额: 8万，起止年月: 2003.1-2003.12)

6、国家自然科学基金课题（#30171174）“用蛋白组学方法研究益气解毒片阻断鼻咽细胞癌变的分子机理”（资助金额: 17万，起止年月：2002.1－2004.12）

7、教育部跨世纪优秀人才培养计划基金（教育部教技涵[2002]48号）“恶性肿瘤蛋白质组学研究及其研究技术平台的建立”(资助金额: 30万，起止年月: 2003.1-2005.12)

8、 湖南省科技厅重大科技专项“应用蛋白质组学技术筛选肺癌标志物”(资助金额: 15万，起止年月: 2004.7-2006.12)

9、湖南省科技厅重点科研项目（#02SSY2001-1）“常见恶性肿瘤蛋白质组研究及其研究技术平台的建立”(资助金额: 10万，起止年月: 2002.1-2004.12)

10、            湖南省卫生厅重点科研项目（#Z02-04）“鼻咽癌蛋白质组研究及其数据库建立”(资助金额: 5万，起止年月: 2003.1-2004.12)

（2）发表的有关肿瘤蛋白质组学研究的论文和专著

1.            陈主初，梁宋平主编，肖志强副主编.《肿瘤蛋白质组学》，湖南科学技术出版社，长沙，2002年9月

2.            Li C, Chen ZC, Xiao ZQ, et al. Comparative proteomics analysis of human lung squamous carcinoma. Biochemical and Biophysical Research Communications, 2003, 309:253-260

3.            Li C, Zhan XQ, Xiao ZQ, et al. Proeomic comparison of two-dimensional gel electrophoresis profiles from human lung squamous carcinoma and normal bronchial epithelial tissues. Genomics, Proteomics & Bioinformatics, 2003, 1(1): 58~67

4.            Wu X, Xiao ZQ, Chen ZC, et al. Differential analysis of two-dimension gel electrophoresis profiles from the normal-metaplasia-displasia- carcinoma tissues of human bronchial epithelium. Pathology International, 2004, 54 (10): 765-773

5.            詹显全,关勇军，李萃,陈主初等. 人肺腺癌细胞A-549和正常细胞HBE的蛋白质组差异分析。生物化学与生物物理学报，2002，34(1):50-56

6.            吴晓英，陈主初，肖志强，李萃，汪春年，李建玲，冯雪萍，张鹏飞.  人支气管上皮不典型增生与浸润癌组织的比较蛋白质组学研究。生物化学与生物物理进展, 2004, 31 (11) : 1006-1017

7.            胡巍，肖志强，陈主初等. 鼻咽癌细胞中p53相互作用蛋白的分离和鉴定。生物化学与生物物理进展，2004，31（7）：623-634

8.            李萃, 陈主初, 肖志强等. 人肺鳞癌组织及癌旁组织蛋白质双向电泳图谱的差异分析。癌症，2004，23（1）：28-35

9.            吴晓英，李萃，肖志强，等。人支气管上皮组织癌变各阶段组织2-DE图谱及差异分析。癌症，2004，23（5）： 522-530

10.        陈主初. 肿瘤蛋白质组学的研究进展。癌症，2004，23（2）：113-117

11.        吴晓英, 肖志强, 陈主初等. 人支气管上皮蛋白质样品制备方法及其癌变各阶段组织2-DE图谱得建立. 中南大学学报（医学版），2004，29（8）：123-128

12.        吴晓英, 肖志强, 陈主初等. 人支气管上皮癌变各阶段组织蛋白质双向电泳图谱的差异分析. 中国癌症杂志，2004，14(3)：201-206

13.        李茂玉,肖志强, 陈主初等. 小细胞肺癌细胞系NCI-H446蛋白质表达谱的建立. 癌症，2004，23(10)：7-12

14.        李萃, 陈主初, 等. 人肺鳞癌的血清蛋白质组学研究. 中国生物化学与分子生物学报，2004

15.        李峰, 肖志强, 陈主初. 质谱数据库查询软件的应用与评价. 生命的化学，2003，23(6)：467-469

16.        李峰，关勇军，谢锦云，何春梅，陈平，陈主初等. 人鼻咽癌细胞系HONE1的蛋白质双向凝胶电泳分析。中国癌症杂志，2001，11(4)：294～298

17.        詹显全，陈主初，关勇军，李萃等. 双向凝胶电泳—飞行时间质谱法分析人肺鳞癌细胞NCI-H520蛋白质组成分。癌症，2001，20(6)：575～582

18.        李峰，关勇军，陈主初. 蛋白质组学及其在肿瘤研究中的应用. 生物化学与生物物理进展，2001，28(2)：164～167 

19.        李萃，詹显全，陈主初. 生物传感芯片质谱及其在蛋白质组研究中的作用. 生命的化学，2001，21(2)：153-155

20.        杨海燕，肖志强，李峰，等. 鼻咽癌低分化细胞系CNE-2双向凝胶电泳图谱的建立。中南大学学报（医学版），2004，29（2）：123-128

21.        李峰, 肖志强, 陈主初. 血清蛋白质组分析方法. 生物化学与生物物理进展，2003，30(6)：922

22.        李峰, 陈主初. 蛋白质组学及其在肿瘤研究中的应用. 生物化学与生物物理进展，2001，28(2)：164-167

23.        詹显全，陈主初. 蛋白质组陈列技术的现状与展望. 国外医学·分子生物学分册，2001，23（6）：343~348

24.        詹显全，陈主初. 蛋白质组中蛋白质鉴定技术的研究近况. 国外医学·分子生物学分册，2002，24（3）：129~133

六、人才培养

蛋白质组学是生命科学和医学研究的热门学科，也是多学科交叉特色学科。实验室要求建立一支充满活力，相对稳定，层次结构合理、学科知识互补的科技队伍。目前已形成以陈主初教授为学术带头人的良好的学术队伍。已圆满完成包括国家及省部级在内的各类科研课题30多项，实验室已形成初具规模的高层次人才培养基地，并培养出了一批与国际水平相当的博士和硕士。并圆满完成了国家级医学再教育－肿瘤蛋白质组学理论和基础培训。

七、主要仪器设备

实验室拥有宽敞的实验大楼和现代化的仪器设备，水、电、空调、通风、防尘、防辐射等设备齐全。实验室已有的主要仪器设备如下：

（1）MALDT-TOF质谱仪(Voyager DE STR)一台。

（2）Dionex 2D Nano LC液相系统

（3）ESI-Q-TOF MS/MS质谱仪一台

（4）徕卡激光捕获显微切割系统一套

（5）一向等电聚焦电泳系统2套（IPGphore Isoelectric Focusing System）。

（6）二向垂直SDS-PAGE电泳2套（DALT II Separation Unit）。

（7）2-D图像扫描分析系统1套（ImageScaner、ImageMaster 2D Elite 3.0、ImageMaster 2D Database）。

 （8）自动切胶仪1台（Ettan Spot Picker）。

 （9）beckman紫外/可见光光度计2台。

 （10）毛细管电泳仪1台。

（11）高压液相色谱仪1台。

（12）Internet HP 3000服务器1台。

 （13）低温冰箱3台。

（14）低温高速台式离心机2台及低温高速落地式离心机2台。

（15）冷冻真空干燥仪1台。

（16）核酸和蛋白质电泳装置5套。

（17）凝胶成像分析系统1套。

（18）PCR仪3台、原位PCR仪各2台、荧光定量PCR仪1台。

（19）核酸杂交炉2台。

（20）紫外交联仪1台。

（21）半干式2-D电转膜仪和自动染胶仪各1套。

（22）真空干胶系统1套。

（23）倒置显微镜和倒置荧光显微镜各1台。

（24）CO2培养箱3台。

（25）超净工作台3台。

（26）制冰机1台。

（27）常温台式冷冻离心机5台。

（28）酶标仪2台。

    肿瘤蛋白质组学研究发展前途远大，将成为二十一世纪有突破性进展的前沿研究领域，作为我国第一个部级肿瘤蛋白质组学重点实验室，任重而道远。卫生部肿瘤蛋白质组学实验室将秉着开放、交流、合作的精神，为博士后科学工作者，高等医学院校、科研单位的博士、硕士、讲师、助研等提供一个条件较好、技术较全面的肿瘤蛋白质组学研究室。为加速我国在肿瘤蛋白质组学研究领域的攻关，抢占世界肿瘤医学研究的制高点，奠定坚实的物质基础和雄厚的技术基础。