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下一代蛋白质组学正在转化癌症研究:从AACR 2020年度会议中亮点

2020年7月13日

基因组学和转录组织的重大技术进步有助于为癌症进行战斗疗法的发展提供许多新的见解,但它们只是等式的一部分。 

虽然蛋白质组学作为领域不是新的,但诸如质谱等蛋白质组学技术最近仅实现了在肿瘤学研究管道的每个阶段提供了在肿瘤学研究管道的每个阶段提供了集成见解所需的高度的精细性,再现性和定量。

定量蛋白质组学的进步具有巨大的潜力,可以通过揭示和验证新的药物目标来改善癌症研究和治疗,有助于了解药物的作用机制,并寻找新的诊断,预后或预测生物标志物。

biognosys.,来自苏黎世综合素质Pioneer Ruedi Aeberberold的蛋白质组学Pioneer Ruedi Aeberber族的Spinff,继续推动质谱中的技术和方法的发展 - 蛋白质组学研究的主要工具。

该公司专注于发明和实施数据无关的采集(Dia)质谱法的工作流程。与传统技术相比,这是一种更深,更高效,可靠,可再现的定量蛋白质组学方法。

该下一代蛋白质组学方法将高度并行化的数据采集与高级算法结合了,用于数据处理,可以在每个样本分析中捕获所有可检测信号。

这一创新的几个例子是最近展出的 美国癌症研究协会(AACR)虚拟年会,Biognosys发布了七个海报,突出了其下一代蛋白质组学平台在肿瘤学中的效用。

实现早期药物发现 

寻找癌症的新药物可以是漫长的过程。许多药物沿着实验室到诊所的旅程,目标验证是一个共同的绊脚石。

为解决这一挑战,苏黎世和毕因科斯已经开发出一种叫做新技术 有限的蛋白水解(唇),这允许药物目标是 在人类蛋白质组中鉴定并验证.

唇缘技术使用定量质谱法将药物结合的蛋白与未结合的蛋白质区分开。它提供了所有蛋白质和它们内的所有蛋白质的精确读出,即使在细胞提取物的复杂混合物中,也包括鉴定不希望的脱靶结合事件。

在唇部技术的新延伸中,与Biotech合作伙伴Cedilla合作Biognosys开发了一种高分辨率方法 允许药物结合位点在肽级分辨率中映射.

进一步的应用还揭示了结合过程是否会导致影响蛋白质 - 蛋白质相互作用的任何结构变化,帮助研究人员在具有高亲和力和功效的化合物上。

了解作用和抵抗的药物机制

PARP抑制剂设计用于杀死BRCA1 / 2缺陷型肿瘤细胞,并对一些遗传基因变体患者彻底改变治疗。然而,已经用这些药物观察到不同程度的治疗反应和抗性,特别是在患有晚期疾病的患者中。

基于剑桥大学的研究人员与Biognosys合作 使用蛋白质组学分析来研究PARP抑制剂抗性。它们表征了从BRCA1 / 2乳腺癌的患者衍生的异种移植模型中取出的样品,并确定与PALP抗性有关的代谢,结构和神经元蛋白途径,突出了新的治疗途径。

蛋白质组学也正在努力解决围绕癌症免疫疗法的疗效的类似挑战。免疫检查点抑制剂,如PD-1和PD-L1用于高级黑素瘤的抑制剂,在治疗一些患者方面表现出了很大的疗效。但仅在20%的患者中有效。然而,这种原因 - 以及免疫疗法药物在广泛的免疫细胞亚型中的作用的准确机制 - 仍然不太了解。

与皇冠生物科学合作,Biognosys研究人员表明了一个 CD4 +免疫细胞数量的减少改善了PD-1抑制的疗效 在同性恋小鼠模型的结直肠和肝癌。研究人员认为这可能是由于干扰素γ水平的链接增加,似乎似乎提高了免疫系统对抗癌症能力的蛋白质。

确定可操作的临床生物标志物

Int-Pascale的研究人员,意大利南部的大型癌症中心,使用Beognosys的蛋白质组学技术在临床环境中,深入挖掘为什么PD-1免疫疗法只在一些患者中都是有效的。

在由PD-1免疫疗法治疗的黑色素瘤患者中取出的样品中, 25个蛋白质与治疗反应有关。特别是 - Plekha5 - 与治疗的反应差和脑转移的风险增加有关,突出了该技术对预后生物标志物发现的效用。

biognosys.'下一代蛋白质组学平台的另一个优点是它可以识别和量化高度复杂组织或肿瘤的相对较小的样本中的数千种蛋白质,以及 生物流体如血浆或尿液。这现在可以使用蛋白质组学来测量和比较蛋白质生物标志物,跨大规模的纵向临床研究。

很好地确定,血液中循环肿瘤生物标志物的检测可用于早期癌症检测,支持诊断和监测治疗反应。虽然这些液体活检技术往往聚焦基因组和转录组织信息,但蛋白质组学数据具有潜力能够深入了解循环蛋白与癌症发展和进展相关的循环蛋白的变化。

直到最近,有技术挑战限制了大规模定量蛋白质组学分析的可靠性和再现性。 DIA质谱很大程度上解决了这些问题,并且可以快速有效地分析复杂的组织或肿瘤样品。该技术的高水平再现性使得可以比较在临床试验期间收集的多个纵向样本。

展示癌症诊断中蛋白质组学的潜力,Biognosys测试 从非小细胞肺癌患者中取出血浆样品 (NSCLC)。在NSCLC中似乎具有162个蛋白质的面板,显示出良好的诊断潜力,这些蛋白质中的25个与宿主免疫应答的这些蛋白质中的25个。

最后,Biognosys还与德语精密肿瘤学专家单独使用,以开发高吞吐量的工作流程 蛋白质素和磷蛋白质的鲁棒定量分析 在数千名癌症患者中,在Indivumed的肿瘤和邻近健康组织样本中。

定量平均5,903个蛋白质和28,819个磷酸肽,每个NSCLC组织样品揭示了已知的多发性途径中的许多簇,例如EGFR信号传导,以及对癌症生物学的新见解。

这些信息正在用于丰富indivumed indivutype. 多OMICS数据库,帮助研究人员识别和验证生物标志物或药物目标,并帮助设计临床试验。这项工作说明了下一代蛋白质组学对大型临床研究项目的适用性,使大规模的多OMICS成为现实。

朝着规模的多环境癌症研究

集体,这些研究结果在AACR 2020年度会议上展示了下一代蛋白质组学可以带到肿瘤领域的深度和广度的深度和广度。

虽然DNA和RNA提供有价值的信息,但需要一种多OMICS方法 - 包括蛋白质组学,以更好地了解疾病的复杂性,克服了对目前治疗的抵抗的出现,并为未来的新疗法提供了新的方向。

查看和下载本文汇总的海报 这里.

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