الأورام الدبقية هي أورام في الجهاز العصبي المركزي (CNS) شديدة التجانس، تنشأ من خلايا دبقية توفر الدعم البنيوي والأيضي للخلاياالعصبية 1، وتصنف نسيجيا إلى أنواع فرعية: الأورام النجمية، أورام التجود، والورم الظهري2. وفقا لنظام تصنيف منظمة الصحة العالمية، فإن الدرجتين الدبقية I وII هما الأورام الدبقية منخفضة الدرجة (LGG)، وتتميز عادة بمعدلات نمو بطيئة واستقرار طويل الأمد، وغالبا ما تكون قابلة للاستئصال الجراحي بناء على الموقع التشريحي. على النقيض من ذلك، الدرجتان الثالثة والرابعة هما الأورام الدبقية عالية الدرجة (HGG)، التي تكون في الغالب غير متمايزة وخبيثة ذات سلوك غازي شديد وتوقعات ضعيفة3. العلاجات الحالية لا تزال محدودة وغير فعالة إلى حد كبير؛ بينما يحسن الاستئصال الآمن القصوى مع العلاج الإشعاعي أو العلاج الكيميائي بعد العملية بشكل معتدل التوقعات بشكل معتدل، إلا أن القيود والسموم الكبيرة لا تزال موجودة بسبب نمو الأورام المنتشر والتسلل والحدود غير الواضحة التي تمنع الاستئصال الجذري 4,5. الأورام الدبقية البشرية، خاصة الدرجات العالية من الورم الدبقي المزمن، هي أورام خبيثة شديدة الأوعية الدموية تعتمد نموها وتكاثرها وغزوها بشكل كبير على التحول غير الطبيعي للأوعية الدموية، وهو علامة حاسمة لسرطان الأورام الدبقية 6,7. دراسة استهداف تكوين الأورام لها مزايا علمية كبيرة لتحقيق اختراقات علاجية.
تتضمن التكوين الوعائي بشكل أساسي تكاثر الخلايا البطانية وهجرتها وتمايزها تحت محفزات محددة، مع تركيز البحث على المنظمات: (1) المحفزات، بما في ذلك عامل النمو البطاني الوعائي (VEGF)8، الفازورين (VASN)9، عامل نقص الأكسجين 1 (HIF1)10، عامل النمو المتحول β (TGF-β)11، إندوكان12، عامل النمو المشتق من الصفائح الدموية (PDGF)13، وعامل نمو البشرة (EGF)14; و(2) المثبطات، بما في ذلك الأنجيوستاتين15، الإندوستاتين16، مستقبل عامل تنشيط الصفائح الدموية-1 (TSP-1)17، ومثبطات الأنسجة للبروتينات المعدنية (TIMPs)18. في تجارب أورام الدماغ في المرحلة الأولى والثانية والثالثة السريرية، تستهدف معظم الأدوية المضادة لتوليد الأوعية إشارات VEGF بسبب دورها المركزي في تكون الأوعية، كما يتجلى بيفاسيزوماب، وهو جسم مضاد أحادي النسيلة يثبط التكوين الوعائي الجديد من خلال حجب VEGF 19,20,21. ومع ذلك، أظهرت التجارب الحديثة من المرحلة II/III عدم وجود فائدة إجمالية ذات دلالة كبيرة في البقاء لمرضى الورم الأرومي الدبقي المتقدم الذين يتلقون بيفاسيزوماب مع لوموستين مقارنة باللوموستين فقط 19,20,21,22. والأهم من ذلك، أن العلاج المضاد ل VEGF يحسن التشوهات الوعائية لكنه يثبط فقط تكوين الأوعية الدموية دون تسمم خلايا الورم مباشرة، وقد يحفز مقاومة العلاج. وبالتالي، فإن استهداف منظم واحد أو عدد قليل من منظمات الأوعية الدموية يفشل في تحقيق علاج جذري؛ تتطلب الاستراتيجيات الفعالة قمع تكويث الأوعية الدموية وحجب غزو الأورام وانتشارها عبر المسارات الوعائية. القيمة التشخيصية والتنبؤية للبروتينات في الأورام الدبقية مثبتة جيدا، ومع ذلك شهد علاج الورم الدبقي الخبيث تقدما محدودا على مدى عقود.
يمكن للبروتيوميات تحليل جميع البروتينات في العينات البيولوجية عالميا، بما في ذلك ملفات التعبير، والتعديلات بعد الترجمة (PTMs)، والتفاعلات، باستخدام تقنيات تعتمد على مطيافية الكتلة (MS)، بما في ذلك النهج من الأعلى إلى الأسفل (TDP) والأسفل إلى الأعلى (BUP). يمكن التصلب المتعدد عالي الإنتاجية من تحديد عشرات الآلاف من البروتينات في كل جرعة، مما يجعله ضروريا لدراسة آليات الأورام وتحديد الأهداف العلاجية. يمكن تحديد وفرة البروتين وPTMها في أنسجة الورم الدبقي والخزعات السائلة مثل الدم ومشتقاته23، 24، 25، السائل الدماغي الشوكي26، والبول27. بالنسبة للأوعية الدموية الورمية، فإن تعبيرات البروتين غير الطبيعية وPTMs هي التي تدفع التغيرات المرضية في الأوعية الدموية. يمكن تحديد التغيرات البروتينية في تحويل الأوعية الدموية الجديدة للورم الدبقي باستخدام علم البروتينيات، الذي يدفع تطوير البروتوكول لتحليل البروتيومية الدقيقة لعملية الوعاءات الدبقية الجديدة.
ومع ذلك، فإن الأنسجة الوعائية الجديدة هي فقط أحد المكونات في كامل أنسجة الورم الدبقي الطبيعي. يعد عزل وتنقية الأنسجة الوعائية الجديدة من كامل أنسجة الورم الدبقي هو الخطوة الأساسية لتحليل دقيق للبروتيوميات الكمية لتكون الأورام الدبقية. التشريح الدقيق بالالتقاط بالليزر (LCM)28,29,30,31 هو نهج فعال لعزل وتنقية الأنسجة الوعائية الجديدة من أنسجة الورم الدبقي بالكامل. من الصعب جدا الحصول على كمية كافية من بروتينات الأنسجة الوعائية الجديدة للبروتيوميات الكمية. في عام 2007، حاول فريق بحثي استخدام LCM لفصل الأنسجة الوعائية الجديدة عن الورم الدبقي من الدرجة الرابعة لتحليل البروتيوميات، والذي حدد أربعة بروتينات فقط مصابة بالتصلبالمتعدد 32. لاحقا، في عام 2012، استخدموا الطب المنخفض المنخفض بشكل مستمر لإثراء الأنسجة الوعائية الجديدة من الأورام الدبقية من الدرجة الرابعة لتحليل البروتينات الكمية، والتي حددت فقط 29 بروتينا مصابا بالتصلبالمتعدد 33. تظهر هاتان الدراتان لتكون الأوعية الدبقية بروتيوميا منخفضا جدا في تكوين الأوعية الدبقية، وهو ما لا يمكن تمثيل المشهد المعقد للبروتيومية لتكون الأوعية الدبقية.
طور هذا البروتوكول إجراء يمكن من الحصول على كميات كافية من البروتينات الوعائية الجديدة لتحليل البروتينات الكمي لتكون الأوعية الدبقية، مما يخلق مشهدا بروتيوميا واسع النطاق لتكون الأوعية الدموية. وهذا له قيمة علمية كبيرة لاكتشاف مؤشرات حيوية فعالة قائمة على تكوين الأوعية الدموية وأهداف/أدوية علاجية مضادة لتكوين الأوعية.