Глиомы — это высокогетерогенные опухоли центральной нервной системы (ЦНС), происходящие из глиальных клеток, которые обеспечивают структурную и метаболическую поддержкунейронам 1, и гистологически классифицируются на подтипы: астроцитомы, олигодендроглиомы и эпендимомы2. Согласно системе оценки ВОЗ, глиомы I и II степеней — это низкостепенные глиомы (LGG), обычно характеризующиеся медленными темпами роста и потенциальной долгосрочной стабильностью, часто подверженными хирургической резекции в зависимости от анатомического расположения. В отличие от этого, III и IV степени — это глиомы высокой степени (HGG), преимущественно недифференцированные и злокачественные, с высокоинвазивным поведением и плохимпрогнозом 3. Современные методы лечения остаются ограниченными и в значительной степени неэффективными; Хотя максимальная безопасная резекция в сочетании с послеоперационной лучевой терапией/химиотерапией умеренно улучшает прогноз, значительные ограничения и токсичность сохраняются из-за диффузного инфильтртративного роста опухолей и неясных границ, препятствующих радикальнойрезекции 4,5. Человеческие глиомы, особенно высокостепенные глиомы, представляют собой высокососудистые злокачественные опухоли, рост, пролиферация и инвазия которых сильно зависят от их аномальной неоваскуляризации, что является критически характерной чертой злокачественностиглиомы 6,7. Исследование ангиогенеза опухоли, направленное на цель, имеет значительные научные достоинства для терапевтических прорывов.
Ангиогенез по сути включает пролиферацию, миграцию и дифференцировку эндотелиальных клеток под определёнными стимулами, при этом исследования сосредоточены на регуляторах: (i) индукторах, включая сосудистый эндотелиальный фактор роста (VEGF)8, вазорин (VASN)9, фактор гипоксии-индуцирующий 1 (HIF1)10, трансформирующий фактор роста β (TGF-β)11, эндокан12, тромбоцитарный фактор роста (PDGF)13 и эпидермальный фактор роста (EGF)14; и (ii) ингибиторы, включая ангиостатин15, эностатин16, рецептор тромбоцитарного фактора-1 (TSP-1)17, а также тканевые ингибиторы металлопротеиназ (TIMPs)18. В клинических испытаниях опухолей мозга фазы I/II/III большинство антиангиогенных препаратов нацелены на VEGF-сигнализацию из-за её центральной роли в ангиогенезе, что проявляется бевацизумабом — моноклональным антителом, подавляющим неоваскуларизацию через блокадуVEGF 19,20,21. Однако недавние исследования фазы II/III не показали значимой общей выживаемости у пациентов с выраженной глиобластомой, получающих бевацизумаб плюс ломустин по сравнению с одним тольколомустаном 19,20,21,22. Критически важно, что терапия против VEGF улучшает сосудистые аномалии, но лишь подавляет ангиогенез без прямой цитотоксичности опухолей и может вызвать устойчивость к лечению. Следовательно, использование одного или нескольких ангиогенных регуляторов не приводит к радикальному исцелению; Эффективные стратегии требуют одновременного подавления ангиогенеза и блокады инвазии и метастазирования опухолей через сосудистые пути. Диагностическая и прогностическая ценность белков при глиомах хорошо доказана, однако лечение злокачественной глиомы за десятилетия достигло ограниченного прогресса.
Протеомика может глобально анализировать все белки в биологических образцах, включая профили экспрессии, посттрансляционные модификации (PTM) и взаимодействия, используя методы масс-спектрометрии (MS), включая подходы сверху вниз (TDP) и снизу вверх (BUP). Высокопроизводительный рассеянный склероз позволяет выявлять десятки тысяч белков за один запуск, что делает его необходимым для изучения механизмов опухолей и терапевтической идентификации целей. Содержание белка и его ПТМ можно выявить в тканях глиомы и жидких биопсиях, таких как кровь и еёпроизводные 23, 24, 26 в спинномозговой жидкости имоча 27. Для опухолевых сосудистых систем патологические сосудистые изменения вызывают аномальные экспрессии белков и ПТМ. Изменения белка при неоваскуляризации глиомы можно идентифицировать с помощью протеомики, которая способствует разработке протокола для надёжного протеомного профилирования глиомной неоваскуляризации.
Однако неоваскулярные ткани являются лишь одним из компонентов всей ткани глиомы. Выделение и очистка неоваскулярных тканей из всей ткани глиомы — ключевой этап для точного количественного протеомного анализа ангиогенеза глиомы. Микродиссекция лазерного захвата (LCM)28,29,30,31 — эффективный метод изоляции и очистки неоваскулярных тканей из целых тканей глиомы. Очень сложно получить достаточное количество неоваскулярных тканевых белков для количественной протеомики. В 2007 году исследовательская группа попыталась использовать LCM для отделения неоваскулярных тканей от глиомы IV степени для протеомического анализа, который выявил только четыре белка с MS32. Впоследствии, в 2012 году, они непрерывно использовали LCM для обогащения неоваскулярных тканей глиом IV степени для количественного протеомического анализа, который выявил только 29 белков с MS33. Эти два исследования протеомных исследований ангиогенеза глиомы показывают очень низкую протеомную пропускную способность при глиомном ангиогенезе, что не может отражать сложный протеомный ландшафт глиомного ангиогенеза.
Этот протокол разработал процедуру, позволяющую получить достаточное количество неоваскулярных белков для количественного протеомного анализа глиомного ангиогенеза, тем самым создавая масштабный протеомный ландшафт опухолевой ангиогенеза. Это имеет значительную научную ценность для открытия эффективных биомаркеров, основанных на ангиогенезе, и терапевтических мишеней/препаратов/препаратов против ангиогенеза.