癌癥外泌體的磷酸化蛋白質(zhì)組學(xué)進(jìn)展 | PNAS IF9.423
外泌體研究是醫(yī)學(xué)研究中非常重要的一個(gè)方面，生物標(biāo)志物、免疫調(diào)控、干細(xì)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(xué)是研究外泌體不可或缺的一項(xiàng)技術(shù)，現(xiàn)已有許多利用蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)研究外泌體的文獻(xiàn)發(fā)出，今天小編跟大家分享一篇關(guān)于外泌體的磷酸化蛋白質(zhì)組學(xué)突破性進(jìn)展的文章。
2017年2月1日，國(guó)際著名學(xué)術(shù)期刊《PNAS》雜志在線發(fā)表了普渡大學(xué)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(xiàng)研究，醫(yī)生可能很快就能夠通過(guò)簡(jiǎn)單的血液檢查來(lái)檢測(cè)和監(jiān)測(cè)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(hào)傳導(dǎo)、細(xì)胞周期、生長(zhǎng)發(fā)育以及癌癥機(jī)理等諸多生物學(xué)問(wèn)題有密切關(guān)系。研究蛋白質(zhì)磷酸化對(duì)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(biāo)志物的主要候選物。
圖為來(lái)自乳腺癌患者和健康對(duì)照的血漿樣品的EVs磷酸化蛋白質(zhì)組學(xué)的工作流程
本項(xiàng)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(duì)血漿中微泡和外泌體進(jìn)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(biāo)志物一直不被看好，”Tao說(shuō)。“這肯定是一個(gè)突破，這可能使在血液中使用磷酸化蛋白檢測(cè)和監(jiān)測(cè)疾病成為可能。
技術(shù)路線：
運(yùn)用Label-free蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)，研究組在血液樣品中發(fā)現(xiàn)了近2,400個(gè)磷酸化蛋白，并確定了144個(gè)在癌癥患者中顯著升高。 該研究比較了來(lái)自30個(gè)乳腺癌患者的1毫升血液樣品和6個(gè)健康對(duì)照。
研究人員使用離心分離血漿與紅細(xì)胞，以及高速和超高速離心機(jī)，以進(jìn)一步分離微泡和外泌體。 從細(xì)胞釋放并進(jìn)入血流的那些顆粒可在細(xì)胞間通信中起作用，并且被認(rèn)為參與轉(zhuǎn)移，將癌癥從體內(nèi)的一個(gè)地方傳播到另一個(gè)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(shuō)。“我們使用的樣品是保存了5年的，我們?nèi)匀荒軌驒z測(cè)磷酸化蛋白，這表明這是一種可行的方法來(lái)識(shí)別疾病生物標(biāo)志物。通過(guò)連續(xù)的高速離心，然后蛋白質(zhì)提取，相轉(zhuǎn)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(duì)于癌癥的簡(jiǎn)單血液測(cè)試將比活組織檢查的難度要小得多。醫(yī)生還可以定期測(cè)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(cè)患者以查看癌癥是否正在復(fù)發(fā)。
普渡大學(xué)癌癥研究中心主任蒂莫西•拉特利夫（Timothy Ratliff）說(shuō)，這項(xiàng)研究結(jié)果有望用于癌癥的早期檢測(cè)。
“所有癌癥細(xì)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(guān)的特點(diǎn)。 這真的很刺激，“Ratliff說(shuō)。“癌癥的早期檢測(cè)很關(guān)鍵，可明顯降低與該疾病相關(guān)的死亡率。
Tao計(jì)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(diǎn)。他的公司，Tymora分析公司（Tymora Analytical），也在開(kāi)發(fā)技術(shù)，將允許醫(yī)生將血液樣本插入到一個(gè)黑盒并分析磷酸化蛋白存在，消除了超高速離心機(jī)的臨床設(shè)置不實(shí)用性。
參考文獻(xiàn)：
蛋白|修飾|代謝|脂質(zhì)|結(jié)構(gòu)確證
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T: 021-54665263
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Q: 1875681852
