肿瘤生物标志物开发的新技术

绝大多数实体肿瘤的发生发展，都无法归咎于单基因突变，而是信号通路网络中多个基因相互影响的结果。因此在肿瘤个体化医疗上，基因测序仅限于某些靶向药物疗效的预测，如对于EGFR基因突变的非小细胞性肺癌患者，可使用易瑞沙治疗，但这部分患者的数量不足30%。对于无基因突变的患者或者非靶向药物治疗的肿瘤个体化治疗而言，基因测序对于预测疗法是否有效并无太大意义，有望取而代之的则是检测失调的信号网络中的关键蛋白质(尤其是其活性形式，如磷酸化水平)的变化。

为了满足微量样品中蛋白质的检测要求，美国proteinsimple公司开发了微流蛋白免疫分析技术（NIA，即NanoPro）。斯坦福大学Felsher组的研究人员率先在Nature Medicine上发表了NanoPro用于多种临床肿瘤样本中的蛋白质定性及定量分析的文章。他们选择NanoPro，正是由于其所需样品量少，通过穿刺活检获得的样品即可满足检测所需，通过在不同的时间点取样，能进行药物疗效监测。

NanoPro检测原理是基于每种蛋白质都带有电荷，称为等电点。当蛋白质等电点与溶液pH值相同时就不再带电。蛋白质在pH梯度胶（由两性电解质组成）中根据等电点进行分离时，磷酸化异构体通常比非磷酸化异构体含有更多的负电荷，即pH更小，因此通过等电分离就可将磷酸化和非磷酸化区分开来，后续利用免疫学检测技术即可检测感兴趣的靶蛋白。整个实验无需磷酸化特异性抗体，即可观察磷酸化和非磷酸化的百分比含量。因为实验所用的是通用抗体，更可让研究人员观察到靶蛋白的整个异构体谱图，从而帮助发现新的异构体。

在立普妥治疗低分化淋巴瘤的II期临床试验中，Felsher组的研究人员通过NanoPro发现与对照组相比，药物组的患者肿瘤细胞中磷酸化STAT3和STAT5水平都会明显降低，这两个靶点有望成为药物疗效预测指标。

随着Felsher组的文章报道，不少敏锐的研究人员认识到NanoPro的独特价值，并开始用其观察肿瘤相关蛋白质的完整谱图，以期发现潜在的肿瘤生物标志物。其中MD安德森癌症中心、劳伦斯伯克利国家实验室都接连发现在多种肿瘤中常见的AKT家族成员具有多种异构体。随后一家生物制药公司Onconova发现，他们公司生产的某种抗肿瘤药物在临床II期试验中有起效的病例里有36%存在AKT2异构体的明显下降。

肿瘤个体化治疗的基础在于能否发现有效的生物标志物，而信号通路关键蛋白在其中占了很大比重。全面了解信号通路关键蛋白，尤其是其活性形式的变化，将有助于更好地开展肿瘤个体化治疗。（转化医学网360zhyx.com）