前列腺特異性膜抗原（PSMA）靶向放射性配體療法（RLT）是一種有效的治療前列腺癌（PCa）的手段，但是所有的病人最終都會復(fù)發(fā)。目前，我們?nèi)狈LT治療后產(chǎn)生的分子改變及治療抗性機(jī)制的了解。
美國的研究者在小鼠前列腺癌移植瘤模型上，利用蛋白質(zhì)組+磷酸化蛋白質(zhì)組揭示了前列腺特異性膜抗原靶向放射性配體療法（PSMA RLT）治療引起的蛋白質(zhì)組和磷酸化蛋白質(zhì)組分子改變，并為尋找潛在的治療抗性機(jī)制提供了前期數(shù)據(jù)積累。研究成果以“Mechanisms of Resistance to Prostate-Specific Membrane Antigen–Targeted Radioligand Therapy in a Mouse Model of Prostate Cancer”為題，發(fā)表在?Journal of Nuclear Medicine（IF：11.082）上。
研究結(jié)果
1. PSMA RLT（前列腺特異性膜抗原靶向放射性配體療法）在小鼠前列腺癌移植瘤模型上的治療效果
研究者分別使用以下兩種不同的PSMA RLT對前列腺癌移植瘤小鼠進(jìn)行治療，并通過檢測小鼠體重、腫瘤體積、進(jìn)展到最大腫瘤體積一半的時間（TTP）、生存情況等記錄治療效果。
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結(jié)果顯示，兩種不同的PSMA RLT療法可以誘導(dǎo)顯著的、劑量依賴的腫瘤減小以及增加的TPP和總生存。其中，[177Lu]Lu-PSMA-617 100kBq有最佳控制腫瘤效果，但產(chǎn)生了一定的毒性。接下來，研究者選擇了[177Lu]Lu-PSMA-617 30MBq和[225Ac]Ac-PSMA-617 40kBq的治療活性進(jìn)行比較，因為它們在能量沉積等方面具有可比性。[225Ac]Ac-PSMA-617 40kBq有更長的生存期。
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【補(bǔ)充知識】：
靶向放射性配體療法（RLT）的作用機(jī)理是將治療性放射性同位素（放射性粒子）與能靶向結(jié)合腫瘤特異性分子的配體連接在一起。注入血液后，配體與特異性靶向的腫瘤細(xì)胞結(jié)合，從而讓放射性粒子產(chǎn)生的放射線能集中對局部的腫瘤細(xì)胞進(jìn)行殺傷，減少對周圍和全身其它健康組織的損傷。
2. PSMA RLT療法誘導(dǎo)DNA損傷反應(yīng)/復(fù)制應(yīng)激反應(yīng)、細(xì)胞周期阻滯和TP53信號激活
為了探索PSMA RLT治療誘導(dǎo)的腫瘤分子改變，研究者對未進(jìn)行RLT治療和治療的小鼠移植瘤進(jìn)行了蛋白質(zhì)組+磷酸化蛋白質(zhì)組檢測（3-5個生物學(xué)重復(fù)）。[225Ac]Ac-PSMA RLT治療后，分別在蛋白質(zhì)組和磷酸化蛋白質(zhì)組上產(chǎn)生了3.3%和2.8%的改變。[177Lu]Lu-PSMA RLT治療后，在蛋白質(zhì)組和磷酸化蛋白質(zhì)組上產(chǎn)生了2.5%的改變。因為兩種治療方法的差異，所以產(chǎn)生的分子變化也存在差異。研究者對差異蛋白的共有富集GO功能進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)DNA損傷反應(yīng)/復(fù)制應(yīng)激反應(yīng)（DDR/RSR）和細(xì)胞周期阻滯是最受到影響的功能條目。此外，RLT療法還造成了響應(yīng)基因毒性應(yīng)激和細(xì)胞周期進(jìn)展的轉(zhuǎn)錄因子（TF）GATA1和REST 共抑制因子1的上調(diào)，以及BRCA1、MYC和E2F家族成員的下調(diào)。
激酶-底物富集分析（KSEA）顯示，RLT治療通過上調(diào)ATM在Ser2996的磷酸化及已知的ATM、ATR和CSNK2A1底物（如BRCA1）的磷酸化和抑制細(xì)胞周期蛋白依賴激酶的底物（如核糖核酸還原酶調(diào)節(jié)亞基M2和RRM2）的磷酸化增強(qiáng)了ATM、ATR和酪蛋白激酶2A.1（CSNK2A1）的激酶活性。
在共有GO功能條目中有“核苷酸代謝”條目的富集，研究者對dAMP、dADP、dATP、dGTP和dCMP的含量進(jìn)行檢測，這些核苷酸在RLT治療后均顯著下調(diào)，印證了核苷酸代謝的改變以及復(fù)制應(yīng)激的存在。
3. TP53缺失誘導(dǎo)腫瘤對PSMA RLT響應(yīng)的減弱
TP53調(diào)控是前述共有的GO功能富集條目之一，通過文獻(xiàn)調(diào)研也表明，TP53改變是轉(zhuǎn)移性前列腺癌中最常見的突變，且與輻射抗性相關(guān)。因此研究者檢測了TP53改變對前列腺癌響應(yīng)RLT的影響。研究者分別構(gòu)建了TP53野生型和TP53-/-的C4-2移植瘤小鼠模型，并進(jìn)行PSMA RLT治療。結(jié)果顯示，與野生型TP53組相比，TP53-/-移植瘤組對RLT響應(yīng)減弱。
研究總結(jié)
研究者在小鼠前列腺癌移植瘤模型上檢測了PMSA RLT治療的效果和相關(guān)分子改變。研究表明，兩種PMSA RLT均能有效抑制移植瘤生長。PMSA RLT治療和未治療的移植瘤蛋白質(zhì)組學(xué)和磷酸化蛋白質(zhì)組比較揭示了相關(guān)的分子改變。兩種治療手段產(chǎn)生的分子改變顯著富集在DNA損傷反應(yīng)/復(fù)制應(yīng)激響應(yīng)及細(xì)胞周期阻滯相關(guān)功能，且均導(dǎo)致一些激酶活性的上調(diào)，如ATM、ATR和酪蛋白激酶2A.1（CSNK2A1）。最后，考慮到TP53調(diào)控在兩組學(xué)中的顯著富集以及其被報道與輻射抗性相關(guān)，研究者檢測了TP53缺失條件下，移植瘤小鼠對RLT的響應(yīng)。結(jié)果表明，TP53缺失將導(dǎo)致移植瘤小鼠對RLT響應(yīng)的減弱。總體，本研究為了解PMSA RLT引起的分子改變和可能的治療抗性機(jī)制提供了寶貴的數(shù)據(jù)。
蛋白質(zhì)組學(xué)+磷酸化蛋白質(zhì)組學(xué)實驗方案建議
蛋白質(zhì)組學(xué)是一種高通量檢測技術(shù)，可獲得大量基因在蛋白質(zhì)水平的表達(dá)數(shù)據(jù)。基于差異分析可為后續(xù)的研究提供更明確、可靠的一些方向。蛋白質(zhì)組學(xué)研究的是蛋白表達(dá)，磷酸化蛋白質(zhì)組學(xué)研究的是蛋白的修飾，兩組學(xué)聯(lián)合能解釋蛋白不同層面的信息，邏輯嚴(yán)謹(jǐn)，互為補(bǔ)充，為識別研究課題相關(guān)的磷酸化事件、關(guān)鍵信號通路和分子機(jī)制提供了一個全面的視角，有助于發(fā)表高水平研究。
吉凱基因可提供蛋白質(zhì)組、磷酸化蛋白質(zhì)組及激酶-底物富集分析（KSEA）等技術(shù)服務(wù)，并基于對大量文獻(xiàn)的梳理，整理了一套蛋白質(zhì)組學(xué)+磷酸化蛋白質(zhì)組學(xué)的實驗方案設(shè)計和寫作思路，歡迎前來咨詢。
完整的蛋白質(zhì)組+磷酸化蛋白質(zhì)組的產(chǎn)品資料，請聯(lián)系吉凱當(dāng)?shù)劁N售工程師或撥打電話4006210302。
吉凱基因憑借多年在靶標(biāo)篩選及驗證服務(wù)領(lǐng)域的技術(shù)積累，建立的標(biāo)準(zhǔn)化 、工程化 、系統(tǒng)化的GRP平臺，為中國研究型醫(yī)生提供科研服務(wù)，加快科研成果轉(zhuǎn)化。其中，多組學(xué)平臺包含蛋白質(zhì)組學(xué)平臺和高通量測序平臺：
·蛋白質(zhì)組學(xué)平臺擁有多臺timsTOF Pro、Exploris 480高精度質(zhì)譜儀，專業(yè)的Spectronaut Plusar、Mascot等分析軟件，提供專業(yè)的4D、DIA、TMT、PRM、磷酸化修飾組、olink蛋白質(zhì)組等檢測服務(wù)，強(qiáng)大的機(jī)器學(xué)習(xí)算法、IPA分析、蛋白基因組分析服務(wù)，系統(tǒng)的生物標(biāo)志物、分子分型、藥物靶點、基因功能研究等解決方案，真正讓廣大研究型醫(yī)生的科研工作更省心、更省力、更高效；
·高通量測序平臺分為常規(guī)測序服務(wù)和單細(xì)胞測序服務(wù)：單細(xì)胞測序擁有10x和BD兩個平臺，提供單細(xì)胞RNA-seq、單細(xì)胞核測序、單細(xì)胞混樣RNA-seq、單細(xì)胞TCR/BCR、單細(xì)胞（RNA+ATAC）、空間轉(zhuǎn)錄組測序等服務(wù)；常規(guī)測序服務(wù)提供meRIP-seq（m6A/m1A/m7G/m5C 等RNA甲基化修飾測序）、acRIP-seq（ac4C RNA乙酰化修飾測序）、ATAC-seq、Ribo-seq（翻譯組測序） 、mRNA/miRNA/LncRNA/circRNA-seq、全轉(zhuǎn)錄組測序（兩文庫/三文庫）、外泌體miRNA/LncRNA-seq、WGS/WES、WGBS、RRBS、BSAS等服務(wù)。
美國的研究者在小鼠前列腺癌移植瘤模型上，利用蛋白質(zhì)組+磷酸化蛋白質(zhì)組揭示了前列腺特異性膜抗原靶向放射性配體療法（PSMA RLT）治療引起的蛋白質(zhì)組和磷酸化蛋白質(zhì)組分子改變，并為尋找潛在的治療抗性機(jī)制提供了前期數(shù)據(jù)積累。研究成果以“Mechanisms of Resistance to Prostate-Specific Membrane Antigen–Targeted Radioligand Therapy in a Mouse Model of Prostate Cancer”為題，發(fā)表在?Journal of Nuclear Medicine（IF：11.082）上。
研究結(jié)果
1. PSMA RLT（前列腺特異性膜抗原靶向放射性配體療法）在小鼠前列腺癌移植瘤模型上的治療效果
研究者分別使用以下兩種不同的PSMA RLT對前列腺癌移植瘤小鼠進(jìn)行治療，并通過檢測小鼠體重、腫瘤體積、進(jìn)展到最大腫瘤體積一半的時間（TTP）、生存情況等記錄治療效果。
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| PSMA RLT療法 | 說明 | 治療劑量 |
| [177Lu]Lu-PSMA-617 | 釋放β粒子 | NT（未治療）、30MBq、120MBq |
| [225Ac]Ac-PSMA-617 | 釋放α粒子 | NT（未治療）、20kBq、40kBq、100kBq |
結(jié)果顯示，兩種不同的PSMA RLT療法可以誘導(dǎo)顯著的、劑量依賴的腫瘤減小以及增加的TPP和總生存。其中，[177Lu]Lu-PSMA-617 100kBq有最佳控制腫瘤效果，但產(chǎn)生了一定的毒性。接下來，研究者選擇了[177Lu]Lu-PSMA-617 30MBq和[225Ac]Ac-PSMA-617 40kBq的治療活性進(jìn)行比較，因為它們在能量沉積等方面具有可比性。[225Ac]Ac-PSMA-617 40kBq有更長的生存期。
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【補(bǔ)充知識】：
靶向放射性配體療法（RLT）的作用機(jī)理是將治療性放射性同位素（放射性粒子）與能靶向結(jié)合腫瘤特異性分子的配體連接在一起。注入血液后，配體與特異性靶向的腫瘤細(xì)胞結(jié)合，從而讓放射性粒子產(chǎn)生的放射線能集中對局部的腫瘤細(xì)胞進(jìn)行殺傷，減少對周圍和全身其它健康組織的損傷。
2. PSMA RLT療法誘導(dǎo)DNA損傷反應(yīng)/復(fù)制應(yīng)激反應(yīng)、細(xì)胞周期阻滯和TP53信號激活
為了探索PSMA RLT治療誘導(dǎo)的腫瘤分子改變，研究者對未進(jìn)行RLT治療和治療的小鼠移植瘤進(jìn)行了蛋白質(zhì)組+磷酸化蛋白質(zhì)組檢測（3-5個生物學(xué)重復(fù)）。[225Ac]Ac-PSMA RLT治療后，分別在蛋白質(zhì)組和磷酸化蛋白質(zhì)組上產(chǎn)生了3.3%和2.8%的改變。[177Lu]Lu-PSMA RLT治療后，在蛋白質(zhì)組和磷酸化蛋白質(zhì)組上產(chǎn)生了2.5%的改變。因為兩種治療方法的差異，所以產(chǎn)生的分子變化也存在差異。研究者對差異蛋白的共有富集GO功能進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)DNA損傷反應(yīng)/復(fù)制應(yīng)激反應(yīng)（DDR/RSR）和細(xì)胞周期阻滯是最受到影響的功能條目。此外，RLT療法還造成了響應(yīng)基因毒性應(yīng)激和細(xì)胞周期進(jìn)展的轉(zhuǎn)錄因子（TF）GATA1和REST 共抑制因子1的上調(diào)，以及BRCA1、MYC和E2F家族成員的下調(diào)。
激酶-底物富集分析（KSEA）顯示，RLT治療通過上調(diào)ATM在Ser2996的磷酸化及已知的ATM、ATR和CSNK2A1底物（如BRCA1）的磷酸化和抑制細(xì)胞周期蛋白依賴激酶的底物（如核糖核酸還原酶調(diào)節(jié)亞基M2和RRM2）的磷酸化增強(qiáng)了ATM、ATR和酪蛋白激酶2A.1（CSNK2A1）的激酶活性。
在共有GO功能條目中有“核苷酸代謝”條目的富集，研究者對dAMP、dADP、dATP、dGTP和dCMP的含量進(jìn)行檢測，這些核苷酸在RLT治療后均顯著下調(diào)，印證了核苷酸代謝的改變以及復(fù)制應(yīng)激的存在。
3. TP53缺失誘導(dǎo)腫瘤對PSMA RLT響應(yīng)的減弱
TP53調(diào)控是前述共有的GO功能富集條目之一，通過文獻(xiàn)調(diào)研也表明，TP53改變是轉(zhuǎn)移性前列腺癌中最常見的突變，且與輻射抗性相關(guān)。因此研究者檢測了TP53改變對前列腺癌響應(yīng)RLT的影響。研究者分別構(gòu)建了TP53野生型和TP53-/-的C4-2移植瘤小鼠模型，并進(jìn)行PSMA RLT治療。結(jié)果顯示，與野生型TP53組相比，TP53-/-移植瘤組對RLT響應(yīng)減弱。
研究總結(jié)
研究者在小鼠前列腺癌移植瘤模型上檢測了PMSA RLT治療的效果和相關(guān)分子改變。研究表明，兩種PMSA RLT均能有效抑制移植瘤生長。PMSA RLT治療和未治療的移植瘤蛋白質(zhì)組學(xué)和磷酸化蛋白質(zhì)組比較揭示了相關(guān)的分子改變。兩種治療手段產(chǎn)生的分子改變顯著富集在DNA損傷反應(yīng)/復(fù)制應(yīng)激響應(yīng)及細(xì)胞周期阻滯相關(guān)功能，且均導(dǎo)致一些激酶活性的上調(diào)，如ATM、ATR和酪蛋白激酶2A.1（CSNK2A1）。最后，考慮到TP53調(diào)控在兩組學(xué)中的顯著富集以及其被報道與輻射抗性相關(guān)，研究者檢測了TP53缺失條件下，移植瘤小鼠對RLT的響應(yīng)。結(jié)果表明，TP53缺失將導(dǎo)致移植瘤小鼠對RLT響應(yīng)的減弱。總體，本研究為了解PMSA RLT引起的分子改變和可能的治療抗性機(jī)制提供了寶貴的數(shù)據(jù)。
蛋白質(zhì)組學(xué)+磷酸化蛋白質(zhì)組學(xué)實驗方案建議
蛋白質(zhì)組學(xué)是一種高通量檢測技術(shù)，可獲得大量基因在蛋白質(zhì)水平的表達(dá)數(shù)據(jù)。基于差異分析可為后續(xù)的研究提供更明確、可靠的一些方向。蛋白質(zhì)組學(xué)研究的是蛋白表達(dá)，磷酸化蛋白質(zhì)組學(xué)研究的是蛋白的修飾，兩組學(xué)聯(lián)合能解釋蛋白不同層面的信息，邏輯嚴(yán)謹(jǐn)，互為補(bǔ)充，為識別研究課題相關(guān)的磷酸化事件、關(guān)鍵信號通路和分子機(jī)制提供了一個全面的視角，有助于發(fā)表高水平研究。
吉凱基因可提供蛋白質(zhì)組、磷酸化蛋白質(zhì)組及激酶-底物富集分析（KSEA）等技術(shù)服務(wù)，并基于對大量文獻(xiàn)的梳理，整理了一套蛋白質(zhì)組學(xué)+磷酸化蛋白質(zhì)組學(xué)的實驗方案設(shè)計和寫作思路，歡迎前來咨詢。
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吉凱基因憑借多年在靶標(biāo)篩選及驗證服務(wù)領(lǐng)域的技術(shù)積累，建立的標(biāo)準(zhǔn)化 、工程化 、系統(tǒng)化的GRP平臺，為中國研究型醫(yī)生提供科研服務(wù)，加快科研成果轉(zhuǎn)化。其中，多組學(xué)平臺包含蛋白質(zhì)組學(xué)平臺和高通量測序平臺：
·蛋白質(zhì)組學(xué)平臺擁有多臺timsTOF Pro、Exploris 480高精度質(zhì)譜儀，專業(yè)的Spectronaut Plusar、Mascot等分析軟件，提供專業(yè)的4D、DIA、TMT、PRM、磷酸化修飾組、olink蛋白質(zhì)組等檢測服務(wù)，強(qiáng)大的機(jī)器學(xué)習(xí)算法、IPA分析、蛋白基因組分析服務(wù)，系統(tǒng)的生物標(biāo)志物、分子分型、藥物靶點、基因功能研究等解決方案，真正讓廣大研究型醫(yī)生的科研工作更省心、更省力、更高效；
·高通量測序平臺分為常規(guī)測序服務(wù)和單細(xì)胞測序服務(wù)：單細(xì)胞測序擁有10x和BD兩個平臺，提供單細(xì)胞RNA-seq、單細(xì)胞核測序、單細(xì)胞混樣RNA-seq、單細(xì)胞TCR/BCR、單細(xì)胞（RNA+ATAC）、空間轉(zhuǎn)錄組測序等服務(wù)；常規(guī)測序服務(wù)提供meRIP-seq（m6A/m1A/m7G/m5C 等RNA甲基化修飾測序）、acRIP-seq（ac4C RNA乙酰化修飾測序）、ATAC-seq、Ribo-seq（翻譯組測序） 、mRNA/miRNA/LncRNA/circRNA-seq、全轉(zhuǎn)錄組測序（兩文庫/三文庫）、外泌體miRNA/LncRNA-seq、WGS/WES、WGBS、RRBS、BSAS等服務(wù)。