癌癥外泌體的磷酸化蛋白質(zhì)組學進展 | PNAS IF9.423
外泌體研究是醫(yī)學研究中非常重要的一個方面，生物標志物、免疫調(diào)控、干細胞等均是外泌體研究的熱門方向。而基于質(zhì)譜的蛋白質(zhì)組學是研究外泌體不可或缺的一項技術，現(xiàn)已有許多利用蛋白質(zhì)組學技術研究外泌體的文獻發(fā)出，今天小編跟大家分享一篇關于外泌體的磷酸化蛋白質(zhì)組學突破性進展的文章。
2017年2月1日，國際著名學術期刊《PNAS》雜志在線發(fā)表了普渡大學癌癥研究中心題為“Phosphoproteins in extracellular vesicles as candidate markers for breast cancer”的研究論文。根據(jù)此項研究，醫(yī)生可能很快就能夠通過簡單的血液檢查來檢測和監(jiān)測患者的癌癥，減少或消除不必要的侵入性操作。
蛋白質(zhì)發(fā)生磷酸化是重要的翻譯后修飾，它與信號傳導、細胞周期、生長發(fā)育以及癌癥機理等諸多生物學問題有密切關系。研究蛋白質(zhì)磷酸化對闡明蛋白質(zhì)功能具有重要意義。目前，磷酸化蛋白已經(jīng)被視為癌癥生物標志物的主要候選物。
圖為來自乳腺癌患者和健康對照的血漿樣品的EVs磷酸化蛋白質(zhì)組學的工作流程
本項研究是用乳腺癌患者的樣本完成的，但是該方法可能適用于任何類型的癌癥和其他類型的疾病。該工作依賴于對血漿中微泡和外泌體進行分析。“癌癥有很多類型，甚至不同類型的癌癥有多種形式，找到生物標志物一直不被看好，”Tao說。“這肯定是一個突破，這可能使在血液中使用磷酸化蛋白檢測和監(jiān)測疾病成為可能。
技術路線：
運用Label-free蛋白質(zhì)組學技術，研究組在血液樣品中發(fā)現(xiàn)了近2,400個磷酸化蛋白，并確定了144個在癌癥患者中顯著升高。 該研究比較了來自30個乳腺癌患者的1毫升血液樣品和6個健康對照。
研究人員使用離心分離血漿與紅細胞，以及高速和超高速離心機，以進一步分離微泡和外泌體。 從細胞釋放并進入血流的那些顆粒可在細胞間通信中起作用，并且被認為參與轉移，將癌癥從體內(nèi)的一個地方傳播到另一個地方。研究組使用質(zhì)譜發(fā)現(xiàn)它們還包含有磷酸化蛋白。
“胞外囊泡，其包括外泌體和微囊泡，是膜包裹的。他們是穩(wěn)定的，這是很重要的，“Tao說。“我們使用的樣品是保存了5年的，我們?nèi)匀荒軌驒z測磷酸化蛋白，這表明這是一種可行的方法來識別疾病生物標志物。通過連續(xù)的高速離心，然后蛋白質(zhì)提取，相轉移表面活性劑消化和磷酸肽富集用于LC-MS/MS分析，分離包括微囊泡和外泌體。
對于癌癥的簡單血液測試將比活組織檢查的難度要小得多。醫(yī)生還可以定期測試癌癥患者的血液，以了解治療的有效性，并在治療后監(jiān)測患者以查看癌癥是否正在復發(fā)。
普渡大學癌癥研究中心主任蒂莫西•拉特利夫（Timothy Ratliff）說，這項研究結果有望用于癌癥的早期檢測。
“所有癌癥細胞都能釋放囊泡和外泌體，所以可能是有癌癥組織的一般模式，但更可能的是，Andy將發(fā)展與不同的癌癥相關的特點。 這真的很刺激，“Ratliff說。“癌癥的早期檢測很關鍵，可明顯降低與該疾病相關的死亡率。
Tao計劃分析各種類型癌癥中磷酸化蛋白水平的增加，以確定是否展現(xiàn)患者所患癌癥類型的特點。他的公司，Tymora分析公司（Tymora Analytical），也在開發(fā)技術，將允許醫(yī)生將血液樣本插入到一個黑盒并分析磷酸化蛋白存在，消除了超高速離心機的臨床設置不實用性。
參考文獻：
蛋白|修飾|代謝|脂質(zhì)|結構確證
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T: 021-54665263
E: info_apt@sibs.ac.cn
Q: 1875681852
