开展健康乔治梅森大学的研究人员开发了一种新的固定剂，可以显著提高蛋白质组学研究人员可用的组织样本的质量。
GMU应用蛋白质组学和分子医学中心联合主任Emanuel Petricoin说，该试剂的发明人之一，该固定剂被命名为TheraLin，计划于今年秋天上市，与传统的福尔马林固定剂相比，它可以改善蛋白质磷酸化和免疫组织化学活性的保存，而且与快速冷冻方法相比，成本更低ProteoMonitor．
虽然关于蛋白质组学局限性的讨论通常集中在分析能力的问题上——例如，质谱敏感性或抗体特异性——但有效的样本收集也是该领域的一个重大问题，Theranostics的创始人兼科学顾问委员会主席Petricoin说。在蛋白质磷酸化的情况下尤其如此，这是一种高度不稳定的翻译后修饰。
磷酸化已经成为蛋白质组学中一个主要的兴趣领域，特别是在制药和临床领域，研究人员正在研究磷酸化蛋白，希望开发更好的靶向激酶抑制剂来治疗各种疾病，包括许多癌症。然而，缺乏一种保存用于磷蛋白组学研究的组织样本的好方法一直是这项工作的一个重大障碍。
福尔马林固定是保存组织活检最常用的方法，工作缓慢，需要几个小时才能穿透和固定样本。此外，该过程可以降低组织中蛋白质的免疫组织化学活性，并且以这种方式保存的样品中提取的蛋白质的产量通常很差。另一方面，快速冷冻工作迅速，但处理和存储这些样本所需的设备昂贵，在许多临床环境中无法获得。
“这不仅仅是组织正在失去磷酸化，”Petricoin说。“当你把组织从病人体内取出来时，它是活的，随着组织的反应，磷酸化发生了变化。如果你要在临床试验中给某人服用AKT抑制剂，因为他们的AKT通路激活程度很高，而结果证明它之所以高是因为组织静置时间过长，这不是一件好事。”
Petricoin和Theranostics对解决这个问题特别感兴趣，因为他们的大部分工作都集中在蛋白质磷酸化上。Petricoin和他的CAPMM联合主任、Theranostics联合创始人Lance Liotta(也是这种新型固定剂的发明者之一)目前正在开发一个数据库，详细描述与常见癌症相关的各种蛋白质信号通路中的磷酸化水平（点08/13/2010）．
Theranostics公司于2006年成立，旨在将激光显微解剖和反相蛋白质微阵列技术商业化。该公司专注于开发磷蛋白图谱，以帮助药物开发和靶向。
Petricoin说，固定剂的想法来自于几年前与礼来公司肿瘤学副总裁理查德·盖诺(Richard Gaynor)的讨论，盖诺告诉他，尽管磷酸蛋白作为生物标志物非常重要，但在稳定和保存患者样本中的磷酸化问题得到解决之前，制药研究人员会犹豫是否接受它们。
“特别是在大型III期临床试验中，并不总是能够快速冷冻组织，”Petricoin说。“在印度或美国中部远离大型医疗中心的某个临床地点，组织将被投入福尔马林，仅此而已。所以，如果你认为磷蛋白将用于临床，你将需要想出一些其他的解决方案。”
事实上，据弗雷德·哈钦森癌症研究中心的研究员阿曼达·波洛维奇说，样本收集是上周启动的国家癌症研究所临床蛋白质组学技术癌症计划第二阶段磷酸化工作计划的主要关注点（点08/26/2011）．Paulovich领导着CPCT的一个蛋白质组表征中心，同时也是该网络第一年指导委员会的主席。
她说，CPCT的研究人员“非常关注”样本收集，并指出在上周的倡议启动会议上，这个问题“得到了大量的讨论”。波洛维奇说，这是一个主要的担忧ProteoMonitor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翻译后修饰等东西。”
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。”
考虑到这些问题，CPTC的研究人员可能会放弃对TCGA样本进行磷酸化蛋白质组学研究，而是“根据我们知道有效的方案进行前瞻性样本收集”，以保留磷酸化，Paulovich说。“我们的计划是建立一个质量控制流程，任何PTM分析都必须通过，才能有资格进行全网络分析，无论是TCGA(组织)还是其他样本。”
在一项研究发表在《公共科学图书馆•综合》8月，GMU的研究人员证明，TheraLin将蛋白质磷酸化保存在与快速冷冻相当的水平，同时保持福尔马林固定的诊断性免疫组织化学和组织形态学细节。
Petricoin指出，这种后一种能力很重要，因为即使固定剂能够提供更好的磷蛋白稳定性，如果它不能同时保存组织的组织病理学和免疫组织化学，它可能也不会得到广泛应用。
他说:“仅仅作为磷酸蛋白稳定剂的东西永远不会用于分子病理学或个性化医疗领域，因为同一块组织必须具有福尔马林样的组织学，它必须具有福尔马林样的免疫组织化学能力。”例如，“每一种乳腺癌都对[雌激素受体]，[孕激素受体]和HER2进行了免疫组织化学染色，所以如果你的固定剂不能为这三种蛋白质提供相同的组织学和福尔马林样染色，那么无论它对其他什么有好处，它都永远不会被使用。”
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即使结果从《公共科学图书馆•综合》Expression Pathology的研发副总裁Jon Burrows说，尽管研究人员认为，说服病理学家改用新的固定剂可能具有挑战性，该公司专门将选择反应监测质谱应用于福尔马林固定的石蜡包埋组织样本ProteoMonitor．
他说:“这是个好主意，但问题是，你必须改变临床实践才能做到这一点。”“这是一个巨大的障碍。我其实很喜欢他们的想法，但当你和医生交谈时，他们会说，‘好吧，我们会这样做，看看磷酸化是否那么重要，它是否能帮我们一把，但我们不认为这是一件主流的事情。’”
Petricoin承认这一点，他说:“我们正在努力做的是定位这种固定剂，而不是福尔马林的替代品——因为这需要美国病理学家学院等人进行大量的工作来进行正式的交叉研究。我们正试图将其定位为个性化医疗和分子分析的固定剂，分子病理学家和肿瘤学家等人会下令将其用于将用于分子分析的组织。”
据Theranostics的业务发展副总裁罗恩·亨辛(Ron Hencin)说，该公司的几个客户已经开始试用TheraLin。他说，theranotics也在与一些临床合同研究组织进行谈判ProteoMonitor，可能有助于提高肿瘤学家对这种固定剂的认识。
Hencin说，在商业发布后，TheraLin也将被包括在由生物储存库办公室和生物标本研究主任Carolyn Compton领导的NCI癌症人类生物银行计划中。他指出，“如果我们能让它被采用并用于该项目，我认为它将大大有助于提供病理学家所寻求的验证。”
他说，最终，Theranostics计划与一个更大的供应商合作，比如“Becton Dickinson”，来营销和分销该产品。“我们并不觉得自己真的想要大规模分发固定剂。这并不是我们的主要业务。”
Hencin补充说，Theranostics公司也在研究一种用于血液的TheraLin试剂，他指出，这种试剂“在流式细胞术领域可能很有用，因为没有好的溶液来[保存]磷酸化蛋白和一些表面标记物。”
人们还在努力提高福尔马林固定在蛋白质组学研究中的效用。例如，生物技术公司Pressure Biosciences已经申请了SBIR第一阶段拨款，以支持其开发基于压力的平台，以加速临床样品的福尔马林固定。根据PBI首席执行官理查德·舒马赫(Richard Schumacher)的说法，使用该平台，该公司迄今为止已经将样品固定的速度提高了5到7倍，这可以改善蛋白质的保存，包括那些具有磷酸化等pms的蛋白质。
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