一个团队由乔治梅森大学的研究人员领导，已经完成了对国家癌症研究所-60的磷蛋白质组学分析，这是一组60个人类癌细胞系。
GMU应用蛋白质组学和分子医学中心联合主任Emanuel Petricoin说，该分析提供了一种将蛋白质通路激活信息与通过NCI-60组研究产生的其他数据联系起来的方法，包括以前的组学实验和药物敏感性研究的数据。Emanuel Petricoin是这项工作的领导者之一。
Petricoin说，该团队的研究结果还表明，基因组方法在指导癌症治疗方面存在局限性ProteoMonitor他们指出，他们发现癌症通路激活与基因表达和DNA突变谱等基因组数据之间基本上没有一致性。
在这项研究，本月出版于分子癌症研究，研究人员使用反相蛋白质阵列来测量组成NCI-60组的60个细胞系中194个蛋白质和异构体的磷酸化程度。
然后，他们将这些信号数据纳入6种关键癌症信号通路的模型:AKT, mTOR, EGFR, IGF-1R，整合素和凋亡信号通路，计算每个通路的激活评分，主要由给定通路中单个蛋白的激活水平的聚集组成。利用这些分数，研究人员能够研究蛋白质通路激活与RNA、DNA、代谢组学和药物敏感性谱等其他测量方法之间的联系。
NCI-60成立于1990年，由代表白血病、黑色素瘤和肺癌、结肠癌、脑癌、卵巢癌、乳腺癌、前列腺癌和肾癌的人类细胞系组成。近300个研究小组对细胞组进行了分子表征，进行了超过30万次测量。
“NCI-60的美妙之处在于它们测量了这么多东西，”Petricoin说。“所以这让我们提出了一个问题:如果我们在网络水平上测量信号通路的激活，那么与之相关的是什么?”
有些令人惊讶的是，Petricoin和他的同事们发现，虽然他们的通路激活分数与针对这些通路的药物的反应显著相关，在较小程度上与microRNA数据相关，但激活分数与细胞系的基因组和转录组谱并不相关。
他说:“在这个故事的基因组方面和生物化学的真正功能(蛋白质信号)之间几乎没有什么联系。”“这是一个非常有趣的发现，因为它表明，如果你想知道什么信号通路被激活，你必须测量[蛋白质磷酸化水平]-你不能仅从基因表达或DNA突变分析推断通路激活。”
Petricoin说，这表明蛋白质组学，特别是磷蛋白质组学，可能比遗传学更有效地指导针对这些癌症信号通路的治疗方法的使用——尽管目前遗传学方法主导着伴随诊断研究。
虽然Petricoin和他的同事发现基因组数据与其通路激活评分之间没有相关性，但对NCI-60系的基因组分析已经建立了遗传数据和药物反应之间的相关性。然而，Petricoin说，通路激活作为一种生物标志物具有直接与药物反应机制相关的优势。
他说，研究人员“正在发现药物敏感性与基因组数据之间的关系，这是毫无疑问的。”“但我们并不总是完全清楚为什么这些基因可以预测一种药物的疗效，而且这一点可能很难验证。”
这个概念对Petricoin来说并不新鲜，多年来，他一直在研究和推广磷酸蛋白组学作为一种个性化癌症治疗的技术。除了他在GMU的职位，他还是Theranostics Health的创始人和科学顾问委员会主席，Theranostics Health是一家基于磷酸化蛋白质组学的诊断公司，下个月将推出其第一个测试，用于分析HER信号网络激活的14种蛋白质分析（点5/3/2013）．该检测旨在作为常规HER2检测的补充，用于指导乳腺癌患者的治疗。
Petricoin说，磷蛋白组学在指导药物治疗方面的效用“是我们所假设的”。“但NCI-60数据集确实让我们能够有条不紊地进行调查。”
的MCR这项研究并不是第一个对NCI-60系进行磷酸化蛋白质组学分析的研究，尽管它是迄今为止最广泛的研究。2010年，MD安德森癌症中心的一组研究人员发表了一篇文章一篇论文在分子癌症疗法使用反相蛋白质阵列来分析222种独特的蛋白质特征，包括一些磷蛋白。
在致ProteoMonitor米尔斯(Gordon Mills)是2010年研究报告的作者之一未经中华人民共和国交通部纸，说着说着MCR这项研究——他不是参与者——“极大地扩展了他和他的同事们对同一细胞系的早期分析”。
米尔斯说，GMU“团队为NCI-60细胞系提供了高质量的功能蛋白质组学分析数据集，值得祝贺”，并补充说，研究人员“附带的经过验证的抗体列表将对RPPA社区和癌症研究社区都有帮助”。
他说:“新的综合数据有可能极大地促进对新的和现有治疗方法有益的生物标志物的识别。”
事实上，Petricoin说他现在正致力于应用该研究的发现MCR他在I-SPY 2乳腺癌试验等临床研究中的工作以及与制药公司的合作。
他说:“我们将把NCI-60药物敏感性和(通路激活)关系交叉到我们的临床试验中，并与制药公司合作，在那里我们实际上用药物治疗患者，看看他们是否有反应。”
Petricoin指出，他特别感兴趣的是进一步研究整合素途径以及AKT、mTOR和IGFR途径。他说:“我们在这些领域发现了一些非常有趣的药物敏感性关系，我们希望在临床试验中进行调查。”
当然，在细胞系中识别这些关系比在实际的临床样本中更直接。一方面，正如Petricoin所指出的，这是NCI-60的吸引力的一部分。
他说:“你不需要控制组织如何被送出，如何正确处理组织。”“它使我们能够清理所有的问题，只问一个问题:如果我们在网络水平上测量信号通路的激活，它与什么有关?”
另一方面，正如Petricoin最近在一次单独的采访中观察到的ProteoMonitor在美国，许多磷酸化蛋白的不稳定性质以及在临床环境中控制这种分析前变异的困难，可能是基于磷酸化蛋白组学的个性化医疗(尽管有潜力)远远落后于其基因组对应物的关键原因（点5/10/2013）．
他说:“在某种程度上，这可能会损害蛋白质组学，因为硬币的另一边有人说，唯一可以相信的是DNA分析，因为降解没有影响。”“我认为这是错误的，但它确实存在，尤其是在所有的基因组突变分析都在进行的情况下。我认为这就是为什么很多时候制药公司在将磷蛋白标记物引入伴随诊断时更加犹豫的原因，因为他们觉得太难了。”
“所以，你有所有的警告[关于NCI-60工作]-这是一个细胞系系列，而不是临床组织标本，”Petricoin说。“但它们仍然为你提供了一个很好的沙盒来进行细胞生化分析。”