是作为生物体生命活动的执行者和体现者,所以从整体角度、全景式地研究不同时期、不同条件下细胞内发生的蛋白质变化具有重要的理论和应用价值,这正是蛋白质组学研究的意义。肿瘤是一种由环境和遗传因素相互作用的多基因、多蛋白质参与的常见多发病。随着人类社会的老龄化、工业化程度的加剧和人类生活环境质量的恶化,肿瘤的发生率日益上升,对人类的危害也在不断升级中。所以阐明肿瘤的发生机制和早诊断早治疗已经成为不容缓的课题。利用蛋白质组学技术可以从整体上全面地、动态地、定量地分析比较正常与癌变标本中蛋白质种类和数量的改变,这不仅有助于阐明肿瘤发病机制,还能筛选鉴定出肿瘤蛋白质特异性标记和特异性抗原,应用于肿瘤的早期诊断、早期治疗,此外对肿瘤的新药研制也有重要的指导意义。其在肿瘤研究中的应用有三点:
1.阐明肿瘤的发病机制:肿瘤的发生涉及癌基因的激活、原癌基因的失活、凋亡抑制等多基因变化,是多种基因和蛋白质相互作用的结果。蛋白质组学技术可为探索肿瘤发病机制提供有力的工具。
2.筛选、鉴定肿瘤特异性标记和特异性抗原:肿瘤的高危性主要在于早期诊断的困难。就目前研究结果而言,大多数肿瘤均缺乏肿瘤特异性的标志物,或目前临床使用的肿瘤标志物过于单一,且特异性低,敏感性差。寻找更敏感、更具特异性的肿瘤标志物成为目前工作的当务之急。
3.在肿瘤治疗和药物开发中的应用:通过蛋白质组学技术提供有效的药物靶蛋白,这是迄今为止肿瘤药物筛选研究中最新、最有力的手段。目前已知的药物靶蛋白的数目是400个左右,利用蛋白质组学技术比较研究正常的和癌变的细胞、组织后可发现某些蛋白质出现特异性表达或表达异常,借此,有望在近年将药物靶蛋白的数目扩大至10000个左右。
研究人员研究了来自一些慢性粒细胞性白血病(CML)和急性淋巴细胞白血病(ALL)患者的癌细胞,患者均对当前可获得的治疗方法形成了耐药。这些癌症都是由BCR-ABL1融合蛋白所驱动,癌细胞中这一BCR-ABL1融合基因发生的一种新遗传突变导致了对治疗耐药有两个关键因素对这项研究的结果起至关重要的作用。第一是,研究开发的药物敏感性和耐药测试(DSRT)方法使得能够同时检测这些癌症患者的白血病细胞对于一大群药物的反应,由此鉴别出了阿西替尼是一种有前景的候选药物。利用这种方法,研究人员发现阿西替尼这一当前获得批准用来治疗某些晚期肾细胞癌患者的酪氨酸激酶抑制剂,可以有效地清除来自这些患者的耐药白血病细胞。
这一药物组覆盖了所有获得批准以及许多新兴的癌症疗法,因而能够为白血病患者个体化选择出潜在的有效疗法。
第二是,研究人员确定了阿西替尼结合BCR-ABL1耐药版本的机制,提供了有关如何阻断致癌激酶的一些基础性的分子新见解如果你将靶蛋白视作是一把锁,而将能够插入到靶蛋白中去的癌症药物视作是钥匙,耐药蛋白以这样一种方式发生了改变,我们就需要一把不同的钥匙。就阿西替尼而言,它充当了两把不同的钥匙——一把针对肾细胞癌,一把针对白血病。由于阿西替尼已用于治疗癌症,其安全性是已知的,那么现在就可以在一种快速模式下探查它在耐药白血病中的临床效用。