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發。目前，我們缺乏RLT治療后產生的分子改變及治療抗性機制的了解。
美國的研究者在小鼠前列腺癌移植瘤模型上，利用蛋白質組+磷酸化蛋白質組揭示了前列腺特異性膜抗原靶向放射性配體療法（PSMA RLT）治療引起的蛋白質組和磷酸化蛋白質組分子改變，并為尋找潛在的治療抗性機制提供了前期數據積累。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，發表在?Journal of Nuclear Medicine（IF：11.082）上。
研究結果
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行治療，并通過檢測小鼠體重、腫瘤體積、進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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結果顯示，兩種不同的PSMA RLT療法可以誘導顯著的、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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【補充知識】：
靶向放射性配體療法（RLT）的作用機理是將治療性放射性同位素（放射性粒子）與能靶向結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胞結合，從而讓放射性粒子產生的放射線能集中對局部的腫瘤細胞進行殺傷，減少對周圍和全身其它健康組織的損傷。
2. PSMA RLT療法誘導DNA損傷反應/復制應激反應、細胞周期阻滯和TP53信號激活
為了探索PSMA RLT治療誘導的腫瘤分子改變，研究者對未進行RLT治療和治療的小鼠移植瘤進行了蛋白質組+磷酸化蛋白質組檢測（3-5個生物學重復）。[225Ac]Ac-PSMA RLT治療后，分別在蛋白質組和磷酸化蛋白質組上產生了3.3%和2.8%的改變。[177Lu]Lu-PSMA RLT治療后，在蛋白質組和磷酸化蛋白質組上產生了2.5%的改變。因為兩種治療方法的差異，所以產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功能進行分析，發現DNA損傷反應/復制應激反應（DDR/RSR）和細胞周期阻滯是最受到影響的功能條目。此外，RLT療法還造成了響應基因毒性應激和細胞周期進展的轉錄因子（TF）GATA1和REST 共抑制因子1的上調，以及BRCA1、MYC和E2F家族成員的下調。
激酶-底物富集分析（KSEA）顯示，RLT治療通過上調ATM在Ser2996的磷酸化及已知的ATM、ATR和CSNK2A1底物（如BRCA1）的磷酸化和抑制細胞周期蛋白依賴激酶的底物（如核糖核酸還原酶調節亞基M2和RRM2）的磷酸化增強了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的含量進行檢測，這些核苷酸在RLT治療后均顯著下調，印證了核苷酸代謝的改變以及復制應激的存在。
3. TP53缺失誘導腫瘤對PSMA RLT響應的減弱
TP53調控是前述共有的GO功能富集條目之一，通過文獻調研也表明，TP53改變是轉移性前列腺癌中最常見的突變，且與輻射抗性相關。因此研究者檢測了TP53改變對前列腺癌響應RLT的影響。研究者分別構建了TP53野生型和TP53-/-的C4-2移植瘤小鼠模型，并進行PSMA RLT治療。結果顯示，與野生型TP53組相比，TP53-/-移植瘤組對RLT響應減弱。
研究總結
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組學和磷酸化蛋白質組比較揭示了相關的分子改變。兩種治療手段產生的分子改變顯著富集在DNA損傷反應/復制應激響應及細胞周期阻滯相關功能，且均導致一些激酶活性的上調，如ATM、ATR和酪蛋白激酶2A.1（CSNK2A1）。最后，考慮到TP53調控在兩組學中的顯著富集以及其被報道與輻射抗性相關，研究者檢測了TP53缺失條件下，移植瘤小鼠對RLT的響應。結果表明，TP53缺失將導致移植瘤小鼠對RLT響應的減弱?？傮w，本研究為了解PMSA RLT引起的分子改變和可能的治療抗性機制提供了寶貴的數據。
蛋白質組學+磷酸化蛋白質組學實驗方案建議
蛋白質組學是一種高通量檢測技術，可獲得大量基因在蛋白質水平的表達數據?；诓町惙治隹蔀楹罄m的研究提供更明確、可靠的一些方向。蛋白質組學研究的是蛋白表達，磷酸化蛋白質組學研究的是蛋白的修飾，兩組學聯合能解釋蛋白不同層面的信息，邏輯嚴謹，互為補充，為識別研究課題相關的磷酸化事件、關鍵信號通路和分子機制提供了一個全面的視角，有助于發表高水平研究。
吉凱基因可提供蛋白質組、磷酸化蛋白質組及激酶-底物富集分析（KSEA）等技術服務，并基于對大量文獻的梳理，整理了一套蛋白質組學+磷酸化蛋白質組學的實驗方案設計和寫作思路，歡迎前來咨詢。
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吉凱基因憑借多年在靶標篩選及驗證服務領域的技術積累，建立的標準化 、工程化 、系統化的GRP平臺，為中國研究型醫生提供科研服務，加快科研成果轉化。其中，多組學平臺包含蛋白質組學平臺和高通量測序平臺：
·蛋白質組學平臺擁有多臺timsTOF Pro、Exploris 480高精度質譜儀，專業的Spectronaut Plusar、Mascot等分析軟件，提供專業的4D、DIA、TMT、PRM、磷酸化修飾組、olink蛋白質組等檢測服務，強大的機器學習算法、IPA分析、蛋白基因組分析服務，系統的生物標志物、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測序服務和單細胞測序服務：單細胞測序擁有10x和BD兩個平臺，提供單細胞RNA-seq、單細胞核測序、單細胞混樣RNA-seq、單細胞TCR/BCR、單細胞（RNA+ATAC）、空間轉錄組測序等服務；常規測序服務提供meRIP-seq（m6A/m1A/m7G/m5C 等RNA甲基化修飾測序）、acRIP-seq（ac4C RNA乙?；揎棞y序）、ATAC-seq、Ribo-seq（翻譯組測序） 、mRNA/miRNA/LncRNA/circRNA-seq、全轉錄組測序（兩文庫/三文庫）、外泌體miRNA/LncRNA-seq、WGS/WES、WGBS、RRBS、BSAS等服務。
美國的研究者在小鼠前列腺癌移植瘤模型上，利用蛋白質組+磷酸化蛋白質組揭示了前列腺特異性膜抗原靶向放射性配體療法（PSMA RLT）治療引起的蛋白質組和磷酸化蛋白質組分子改變，并為尋找潛在的治療抗性機制提供了前期數據積累。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，發表在?Journal of Nuclear Medicine（IF：11.082）上。
研究結果
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行治療，并通過檢測小鼠體重、腫瘤體積、進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 |
結果顯示，兩種不同的PSMA RLT療法可以誘導顯著的、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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【補充知識】：
靶向放射性配體療法（RLT）的作用機理是將治療性放射性同位素（放射性粒子）與能靶向結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胞結合，從而讓放射性粒子產生的放射線能集中對局部的腫瘤細胞進行殺傷，減少對周圍和全身其它健康組織的損傷。
2. PSMA RLT療法誘導DNA損傷反應/復制應激反應、細胞周期阻滯和TP53信號激活
為了探索PSMA RLT治療誘導的腫瘤分子改變，研究者對未進行RLT治療和治療的小鼠移植瘤進行了蛋白質組+磷酸化蛋白質組檢測（3-5個生物學重復）。[225Ac]Ac-PSMA RLT治療后，分別在蛋白質組和磷酸化蛋白質組上產生了3.3%和2.8%的改變。[177Lu]Lu-PSMA RLT治療后，在蛋白質組和磷酸化蛋白質組上產生了2.5%的改變。因為兩種治療方法的差異，所以產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功能進行分析，發現DNA損傷反應/復制應激反應（DDR/RSR）和細胞周期阻滯是最受到影響的功能條目。此外，RLT療法還造成了響應基因毒性應激和細胞周期進展的轉錄因子（TF）GATA1和REST 共抑制因子1的上調，以及BRCA1、MYC和E2F家族成員的下調。
激酶-底物富集分析（KSEA）顯示，RLT治療通過上調ATM在Ser2996的磷酸化及已知的ATM、ATR和CSNK2A1底物（如BRCA1）的磷酸化和抑制細胞周期蛋白依賴激酶的底物（如核糖核酸還原酶調節亞基M2和RRM2）的磷酸化增強了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的含量進行檢測，這些核苷酸在RLT治療后均顯著下調，印證了核苷酸代謝的改變以及復制應激的存在。
3. TP53缺失誘導腫瘤對PSMA RLT響應的減弱
TP53調控是前述共有的GO功能富集條目之一，通過文獻調研也表明，TP53改變是轉移性前列腺癌中最常見的突變，且與輻射抗性相關。因此研究者檢測了TP53改變對前列腺癌響應RLT的影響。研究者分別構建了TP53野生型和TP53-/-的C4-2移植瘤小鼠模型，并進行PSMA RLT治療。結果顯示，與野生型TP53組相比，TP53-/-移植瘤組對RLT響應減弱。
研究總結
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組學和磷酸化蛋白質組比較揭示了相關的分子改變。兩種治療手段產生的分子改變顯著富集在DNA損傷反應/復制應激響應及細胞周期阻滯相關功能，且均導致一些激酶活性的上調，如ATM、ATR和酪蛋白激酶2A.1（CSNK2A1）。最后，考慮到TP53調控在兩組學中的顯著富集以及其被報道與輻射抗性相關，研究者檢測了TP53缺失條件下，移植瘤小鼠對RLT的響應。結果表明，TP53缺失將導致移植瘤小鼠對RLT響應的減弱?？傮w，本研究為了解PMSA RLT引起的分子改變和可能的治療抗性機制提供了寶貴的數據。
蛋白質組學+磷酸化蛋白質組學實驗方案建議
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·蛋白質組學平臺擁有多臺timsTOF Pro、Exploris 480高精度質譜儀，專業的Spectronaut Plusar、Mascot等分析軟件，提供專業的4D、DIA、TMT、PRM、磷酸化修飾組、olink蛋白質組等檢測服務，強大的機器學習算法、IPA分析、蛋白基因組分析服務，系統的生物標志物、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生的科研工作更省心、更省力、更高效；
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