今天，就像 100 年前一样，医生通过从患者身上采集组织样本来诊断癌症，他们通常将这些样本固定在福尔马林中进行显微镜检查。在过去的 20 年中，还建立了遗传方法，可以更详细地表征肿瘤中的突变，从而帮助临床医生选择最佳治疗策略。

现在，来自亥姆霍兹协会 (MDC) 的柏林 Max Delbrück 分子医学中心、柏林卫生研究所 (BIH)、柏林慈善大学和德国癌症协会 (DKTK) 的一组研究人员成功地分析了使用质谱仪详细分析固定肺癌组织样本中的 8,000 多种蛋白质。

“使用我们开发的方法，可以在蛋白质水平对癌细胞的分子过程进行深入分析，并在日常临床实践中大量收集和存储的存档患者样本中进行分析，”MDC 和 BIH 蛋白质组学平台负责人 Philipp Mertins 博士说。“即使是非常小的组织样本，例如通过穿刺活检获得的组织样本，也足以进行我们的实验。”

该研究发表在《自然通讯》杂志上，被认为是多模态临床质谱靶向治疗抗性 (MSTARS) 研究项目的重大成功，该项目由德国联邦教育和研究部 (BMBF) 资助。自 2020 年以来约为 570 万欧元。

由 Mertins 和 Charité 病理学研究所的 Frederick Klauschen 教授领导的研究小组已经能够证明，与经常研究但非常敏感的 RNA 分子不同，蛋白质在样品中保持稳定多年，并且可以精确地量化。“此外，存在于肿瘤组织中的蛋白质尤其能很好地映射疾病进展，”主要作者、博士生科琳娜·弗里德里希 (Corinna Friedrich) 说。Mertins 和 Klauschen 实验室的学生。“这是因为它们提供了一些信息，例如哪些促进或抑制肿瘤生长的基因在细胞中特别活跃。”

从该团队对两种肺癌——腺癌和鳞状细胞癌——的分析中获得的图片也变得如此详细，因为研究人员不仅发现了细胞中存在的大量蛋白质，而且还量化了超过 14,000磷酸盐。在磷酸化的帮助下，磷酸化是一种调节磷酸基团与蛋白质可逆连接的机制，细胞通过打开或关闭某些信号通路来控制几乎所有的生物过程。

“因此，我们的论文为更好地了解肺癌和其他类型癌症的疾病进展提供了良好的基础，”Klauschen 说，他与 Mertins 是该研究的共同通讯作者。Klauschen 从那以后成为了 Ludwig-Maximilians-Universität München 病理学研究所的主任，但继续在 Charité 进行研究。“我们开发的方法还将使我们能够在未来更好地解释为什么非常特殊的疗法对某些患者有效，而对其他患者无效，”病理学家补充道。他说，这将使为每位患者找到最佳治疗方案变得更加容易。

也适用于研究心血管疾病的方法

Mertins 还希望对组织样本中蛋白质组的质谱分析不仅为发现用于治疗决策和患者生存预测的新生物标志物铺平道路，还为发现可作为未来药物靶点的其他分子结构铺平道路。

而且，根据研究人员的说法，新方法还有另一个优点：“我们的方法不仅适用于研究癌症，而且可以非常广泛地应用。” 例如，蛋白质组学平台已经成功分析了来自 患者的固定免疫细胞的蛋白质组。作者还提供了哪些质谱方法最适合不同类型临床研究的指南。

MDC 平台的下一个议程是对额外的固定免疫细胞和固定心血管组织进行质谱分析，以确定是否存在蛋白质和磷位点。“这里的目的是更好地了解传染病和心血管疾病，”默廷斯解释说，“这样有一天可能会以比迄今为止更好的方式治疗这些疾病。”

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