微尺度方法的前景作为改善癌症诊断平台

用单针活检肿瘤诊断和新技术开发的贝勒医学院麻省理工和哈佛大学的研究人员已经能够提供更详细和更广泛的窗口癌症生物学、肿瘤类型和响应机制和阻力比用传统方法治疗。

这个新方法分析的结合肿瘤遗传物质(基因组)深蛋白质和磷蛋白质特性(蛋白质组学)用单针核心活检患者的肿瘤。这种类型的proteogenomic分析只可能与更大的组织样本手术前和显示承诺,以供将来使用临床应用。

研究概述了这种新的微尺度技术出现在杂志上自然通讯。

新技术的必要性

“病人死于癌症,因为在足够的基本层面,我们没有能够解决什么样的癌症治疗,”博士共同通讯作者马修·埃利斯说,莱斯特和苏史密斯教授和主任乳房中心McNair学者,精密医学副主任丹•邓肯L综合癌症中心的贝勒。“proteogenomics数据的分析,结合信息成千上万的蛋白质和基因一起使用一个系统由美国国家癌症研究所的临床肿瘤蛋白质组学分析财团(NCI-CPTAC)调查人员,提供了更完整的详细信息在每个肿瘤。然而,proteogenomics的应用科学研究和癌症诊断由组织样本的大小是有限的。”

“通常情况下,病人肿瘤活检五分之一proteogenomics所需的大小分析,我们投入大量精力来识别方法成功的微尺度过程匹配小数量的常规诊断设置和获得的物质,重要的是,不喜爱祭祀的深度报道,法的蛋白质组和组织磷酸化蛋白质组”史蒂文·卡尔博士说,蛋白质组学和研究所的科学家共同通讯作者和高级主任Broad研究所。

发表的研究描述了启用详细分析的方法开发高质量的DNA, RNA和蛋白质从单一核心穿刺活检。

“重要的是,我们的新方法包括磷蛋白质的分析,指蛋白质激活磷酸的化学组,”埃利斯说,他也是一名调查员NCI-CPTAC。“对于某些癌症,如ERBB2 + (HER2 +)乳腺癌,衡量这些修改的能力是至关重要的,因为他们是什么在推动疾病。”

检测新技术

测试新技术,卡尔,埃利斯和他们的同事的方法应用于一个试点研究旨在评估proteogenomic的可行性分析之前48到72小时之后开始ErbB2针对化疗。他们将获得洞察结果的可变性治疗后通过评估的能力ErbB2抗体抑制药物的目标。

“第一次,我们能够发现治疗后显著减少ERBB2蛋白质磷酸化反应治疗的患者。我们并没有看到这种蛋白质的减少对于那些没有回应治疗,”艾利斯说。“没有回应治疗的病人,我们deep-scale数据分析表明,多种耐药机制ERBB2-directed疗法,可以替代方法来解决病人实际收到的人。”

测试微尺度技术从肿瘤提供了大量的数据,揭示基本见解不同元素驱动肿瘤反应,包括肿瘤免疫微环境。测试作为原则,证明这些技术保证了精密医学,这意味着它可以用来检查个体肿瘤和为每一个找到精确的治疗方案。

“然而,在我们给临床带来新技术之前,有必要将它们应用到更多的肿瘤样本来证实他们的诊断价值,”艾利斯说。

”NCI-CPTAC的支持下,我们将研究扩展到更大的组患者接受治疗乳腺癌的临床试验,”卡尔说,其首席调查员与NCI-CPTAC埃利斯。

一个关键挑战是获得大量高质量、保存临床样本。学习的可行性的生物学证明本文应该提供一个临床医生和临床试验的动力团队收集并存储活检材料大规模前瞻性研究和了解药物在病人的生物样本。

“研究信号通路在病人的能力是无与伦比的,”博士说,第一次和共同通讯作者Shankha Satpathy还,卡尔的研究科学家实验室广泛。

“前进,我们的计划是建立一个贝勒进行这些类型的实验室诊断使用微尺度proteogenomic技术,以提供一个更好的诊断平台为我们的病人,”艾利斯说。

“我特别兴奋,可能从目前的发现模式,需要相当长的时间来生成结果有针对性的方法,将使快速分析大量蛋白质列表中我们说明的证据原则,”卡尔说。”,但第一步是定义应该测量什么临床生物意义和可操作的,而不是可以测量。我们的技术的最重要的贡献是使。”