Фосфопротеины идентифицированы как биомаркеры для обнаружения рака

 Состояние фосфорилирования белка может стать ключевым фактором клеточной физиологии, такой как рак на ранней стадии, однако использование фосфопротеинов в биожидкостях для диагностики заболеваний остается неразвитым.

Фосфорилирование белка, добавление фосфатной группы к белку, может привести к образованию раковых клеток, и поэтому фосфорилированные белки, известные как фосфопротеины, считаются важными кандидатами в биомаркеры рака.


Ученые из Университета Пердью и их коллеги сравнили образцы крови от 30 пациентов с раком молочной железы с шестью здоровыми пациентами контрольной группы. Команда разработала стратегию изоляции и идентификации фосфопротеинов во внеклеточных везикулах (ВВ) из плазмы человека в качестве потенциальных маркеров для дифференцирования заболевания от здоровых состояний.

Исследователь использовал центрифуги для отделения плазмы от эритроцитов и высокоскоростные и ультравысокоскоростные центрифуги для дальнейшего отделения микровезикул и экзосом. Те частицы, которые высвобождаются из клеток и попадают в кровоток, могут играть роль в межклеточной коммуникации и, как считается, участвуют в метастазировании, распространяя рак в организме от одного участка до другого. Они также инкапсулируют фосфопротеины, которые были идентифицированы с помощью масс-спектрометрии. Систему жидкостной хроматографии Easy-nLC 1000 Liquid Chromatography совместили в онлайн-режиме с гибридным масс-спектрометром с высоким разрешением LTQ-Orbitrap Velos Pro.

Ученые определили около 10 000 уникальных фосфопептидов в ВВ, выделенных из небольших объемов образцов плазмы. Используя безмаркерную количественную фосфопротеомику, они идентифицировали 144 фосфопротеина в ВВ-плазме, что значительно больше, чем у пациентов с диагнозом рака молочной железы по сравнению со здоровой контрольной группой. Несколько новых биомаркеров были проверены у отдельных пациентов с использованием параллельного мониторинга реакции (Paralleled Reaction Monitoring) для их целевого количественного определения. Это исследование демонстрирует, что разработка использования фосфопротеинов в ВВ-плазме как биомаркеров болезни является вполне реалистичной и может преобразовать скрининг и мониторинг рака.

В. Энди Тао (W. Andy Tao), доктор философии, профессор биохимии и старший автор исследования, говорит: “Существует так много типов рака, даже нескольких форм для разных типов рака, что поиск биомаркеров обескураживает. Это, безусловно, прорыв, демонстрирующий возможность использования фосфопротеинов крови для выявления и мониторинга заболеваний. Внеклеточные везикулы, включающие экзосомы и микровезикулы, инкапсулированы в оболочку. Они стабильны, что важно.
Образцы, которые мы использовали, были пятилетними, и мы все еще могли идентифицировать в них фосфопротеины, что свидетельствует о жизнеспособности метода для выявления биомаркеров болезни”. Исследование было опубликовано 21 марта 2017 года в журнале “Труды Национальной академии наук” США (Proceedings of the National Academy of Science).