研究人员由范德比尔特大学蛋白质组学主任Daniel Liebler领导的团队发表了一项原理证明研究，该研究表明，利用蛋白质表达谱来评估患者对激酶抑制剂等药物的反应是可能的。
虽然这一领域的大多数蛋白质组学工作都围绕着直接测量蛋白质磷酸化，但基于蛋白质表达的评估药物反应的方法可能被证明更直接和稳定，因为测量蛋白质磷酸化水平通常需要磷酸化蛋白质的亲和富集，并且非常容易受到分析前变化的影响。
鉴于磷酸化在蛋白质信号传递中的关键作用，细胞信号网络的蛋白质组学分析通常依赖于蛋白质磷酸化水平的测量。患者对蛋白激酶抑制剂反应的蛋白质组学分析同样侧重于测量目标信号网络中蛋白质的磷酸化水平。
关于蛋白质磷酸化不稳定性的问题——特别是关于临床样本的问题——使测量这些翻译后修饰的工作复杂化。肿瘤活检和从患者身上采集的其他样本仍然是活组织，这意味着即使在细胞被收集之后，影响蛋白质磷酸化的生物过程仍然在进行。这种切除后的变化可能会导致磷酸化水平的误导性测量。
这个问题最近已经成为蛋白质组学研究人员关注的一个重要领域，影响了一些备受瞩目的项目，比如国家癌症研究所的临床蛋白质组学技术癌症计划，Liebler的团队是该计划的参与者。正如弗雷德·哈钦森癌症研究中心的科学家阿曼达·波洛维奇(Amanda Paulovich)所说，她也是CPTC的参与者ProteoMonitor在9月份的一次采访中，在8月份的计划第二阶段启动会议上，关于磷蛋白组学工作的样本收集问题被“大量讨论”（点9/2/2011）．
Paulovich当时指出，一个主要的担忧是，该小组从nci资助的癌症基因组图谱中获得的组织样本可能不适合用于磷蛋白分析，因为它们最初是用于基因组研究，而不是磷蛋白组学研究。
她说:“这些样本的收集非常严格，有很好的质量控制，并考虑到基因组分析，但他们当然不知道下游(样本)会被用于蛋白质组学。”“所以它们并不是在理想的条件下收集的，用于蛋白质组学分析，比如翻译后修饰。”
她补充说:“当你谈论像磷酸蛋白组这样不稳定的分子时，有不同的考虑因素，它会在几秒钟内对细胞受到刺激或扰动做出反应。”
Liebler说:“在蛋白质组学中完成的大部分信号工作都是在细胞培养模型中完成的，在这种模型中，你可以完全控制系统，并且很容易停止实验，立即收集细胞并控制所有的分析前变量。ProteoMonitor这个星期。“但如果你研究的是人体组织，无论是手术标本还是活组织检查，你都没有这种奢侈。”
他说:“所以我们认为，既然信号网络驱动基因，基因驱动转录本，基因驱动蛋白质表达，也许蛋白质表达可以提供网络状态的读数。”
为了验证这一假设，范德比尔特大学的研究人员在Thermo Scientific LTQ-XL质谱仪上使用枪枪分析，比较了增殖的A431细胞、egf刺激的A431细胞和与EGFR抑制剂西妥昔单抗(Merck、ImClone和Bristol-Myers Squibb联合销售的Erbitux)和吉非替尼(AstraZeneca和Teva联合销售的Iressa)联合治疗的A431细胞中的蛋白质表达。
该分析确定了13种蛋白，其egf诱导的表达变化被两种抑制剂逆转。在Thermo Scientific TSQ Vantage仪器上使用多重反应监测质谱仪对其中12种蛋白质进行了验证。
然后，研究人员使用MRM-MS在另外三个模型中测量这12种蛋白质:比较EGFR抑制剂敏感的DiFi和EGFR抑制剂不敏感的细胞系;福尔马林固定石蜡包埋小鼠异种移植DiFi和HCT116肿瘤标本;以及曾接受西妥昔单抗治疗的Menetrier病患者的组织。根据研究结果，详细的一篇论文目前正在印刷中分子与细胞蛋白质组学在三个模型中，包括c-Jun、jagged-1和claudin 4在内的核心蛋白组在EGFR抑制后表达均下降。
Liebler指出，这些蛋白质不应该被认为是实际的临床有用的EGFR抑制特征，但是，他说:“我认为我们建立了一个概念证明，即在良好控制的抑制模型中显示的蛋白质表达特征-药物作用于信号靶标-可以应用于其他系统来检测相同的事件。”
他说:“我们已经建立了蛋白质表达变化反映信号网络变化的概念证明。”“如果你从逻辑上思考，这并不奇怪，但我认为之前没有人证明过这一点。所以我们认为这种方法现在值得探索。”
乔治梅森大学的研究人员Emanuel Petricoin的研究主要集中在使用磷蛋白组学来分析细胞信号和药物反应，他和他的GMU同事Lance Liotta最近开发了一种专门用于磷蛋白组学样本收集的新固定剂，称这项研究是“一篇非常有趣的论文”，但补充说仍然存在一些问题。
他特别指出，这项研究并没有确定观察到的蛋白质变化一定是针对EGFR抑制的。
他说:“他们没有比较这一点，也没有研究其他药物的效果。”“例如，他们没有使用mTOR抑制剂。他们并没有真正检查特异性。”
的MCPPetricoin说，这项研究也没有证实蛋白质表达实际上比蛋白质磷酸化更不稳定。
“基本的前提是，测量磷酸化是困难的，因为它是如此不稳定，”他说。“但有可能这些蛋白质表达的变化就像基础磷酸蛋白一样不稳定。事实上，你可能会说，因为它们对药物有反应，它们的表达水平明显地随着药物作用的信号而变化。因此，如果信号蛋白因为不稳定而发生变化，那么这些表达变化也可能同样不稳定。”
Liebler说，这项研究的潜在假设是，表达水平比蛋白质磷酸化更稳定，“部分是传统智慧，部分是对新鲜和福尔马林固定的石蜡包埋组织中[蛋白质表达水平]进行比较的证据。”
他指出，CPTC计划下的工作正在进行中，以更好地确定蛋白质表达的稳定性。
Liebler说:“CPTC真正感兴趣的问题之一是不同蛋白质组成分对样本处理和处理的稳定性，特别是在活体组织检查的手术标本的情况下。”所以CPTC实际上正在做一些研究来专门解决这个问题:分析前变量——处理缺血时间，切除和冷冻之间的时间，例如——对[翻译后修饰]和蛋白质稳定性的影响是什么?”
他指出:“我们将在春季前获得相关数据。”“对于在一定时间条件下什么是稳定的，什么是不稳定的，它应该提供一个更明确的答案。”
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