研究人员已经开发出一种“微尺度”方法来分析肿瘤的蛋白质和基因变化（蛋白质基因组学），该方法使用的是来自核心活检的组织。他们用这种方法来了解为什么一些乳腺癌患者对靶向治疗反应良好，而另一些则没有。放大
核心针活检的图示。研究人员开发了一种利用单芯针活检组织分析肿瘤蛋白质谱及其基因变化的方法。
的功劳：Mayo Clinic的
提供了分析肿瘤基因变化的重要信息，例如患者是否是特定靶向治疗的候选者，是治疗越来越多癌症的一个重要方面。但是肿瘤生物学家越来越认识到整合DNA变化以外的多层信息以了解肿瘤功能的价值，包括更详细的肿瘤细胞蛋白质信息。
现在，研究人员已经开发出一种结合分子分析的方法，这种方法使用的组织比以前可能使用的要少得多。使用这种“微尺度”方法，研究人员能够找出为什么一些乳腺癌患者对靶向治疗反应良好，而另一些则没有。
这一方法可能是将肿瘤中的蛋白质分析（称为蛋白质组学）纳入癌症治疗的一个步骤，研究作者相信。到目前为止，蛋白质组学分析需要太多的组织才能立即用于临床，但在这项研究中，单芯针活检获得的组织数量足以分析肿瘤的蛋白质分布及其基因变化。
和核心针活检收集自14名HER2阳性乳腺的妇女开始治疗前和治疗后的癌症，贝勒医学院和博德研究所的一个研究小组能够解释为什么其中5名女性对HER2靶向治疗没有反应，而另外9名则没有。
NCI支持的研究结果发表在1月27日的《自然通讯》杂志上。
“这是一个非常有趣的方法，斯坦福大学医学中心专门研究乳腺癌的肿瘤学家George Sledge医学博士评论道。他希望这种方法能引起更广泛的乳腺癌群体的兴趣，特别是如果它在多个医疗中心的一个更大的患者群体中得到验证的话。
基因组的商业端
癌症通常被描述为基因组疾病，这意味着癌症是由DNA的变化引起的。基因组提供了制造蛋白质的指令，是控制细胞生长的蛋白质，通常是精确药物的靶点。
“蛋白质是基因组的商业端，在细胞中执行几乎所有的关键功能，包括在癌细胞中，”其中一位研究人员，Steven Carr博士说。，博德研究所蛋白质组学研究的高级主管。但是，目前还没有一种方法可以在临床环境中全面测量蛋白质和影响其行为的化学变化。
许多类型的基因测试已经在临床中使用。例如，许多靶向治疗都有所谓的“伴随诊断”，被批准用于识别这些药物作用于肿瘤的特定基因改变。食品和药物管理局已经批准了更全面的基因组分析，Sledge博士说，越来越多的基因组分析被用于分析转移性癌症。
“绝大多数药物都是针对蛋白质。NCI癌症临床蛋白质组学研究办公室（OCCPR）主任Henry Rodriguez博士说：“直接分析靶向分子是判断药物是否有效的最有效方法。”。OCCPR监督临床蛋白质组肿瘤分析联盟，贝勒和Broad团队是该联盟的成员。
开发了一个“微尺度蛋白质基因组管道”
，直到现在，蛋白质和基因变化的联合分析，即蛋白质基因组学，需要在手术中切除“一角大小的肿瘤块”，马修·埃利斯，医学博士，贝勒莱斯特和苏·史密斯乳房中心主任，解释道：
由contrast，核心针活检是在门诊收集的，比手术更早地在病人的护理中进行，以帮助诊断和指导最初的治疗过程。核心针活检包含的组织比手术中切除的要少得多，因此博德和贝勒的研究人员开发了从这些小得多的样本中获取类似信息的技术。
在对手术样本进行蛋白质基因组分析时，博德研究所的Shankha Satpathy博士和研究小组的成员解释说，组织通常被冷冻，然后粉碎成粉末，这样均匀的材料就可以用于DNA、RNA和蛋白质分析。但在核心活检中没有足够的组织采取这种方法。取而代之的是，为了分析均匀的样本，活检组织被切割成薄片，然后将薄片混合均匀。
为了能够从如此少的材料中提取尽可能多的信息，研究人员同时提取了DNA和蛋白质，然后以一种使其成为蛋白质的方式标记蛋白质在被称为质谱仪的设备中更容易检测和分类。研究人员报告说，他们还结合了蛋白质样本，以便在样本之间进行准确的比较。
在临床实践中很有用，蛋白质基因组分析需要有效地利用时间和组织。Sledge博士说，目前，基因组分析需要2到3周的时间。对病人来说，等待是痛苦的，但是“如果能提供更明确的信息和更细致的治疗方案，那么延迟是值得的，”他说，
卡尔博士说，他希望随着进一步的发展，这些蛋白质基因组技术将在与基因组学相似的时间框架内提供基因组学和蛋白质组学的结果。
概念的证明：HER2阳性乳腺癌
研究人员将其用于蛋白质基因组分析的重构方法应用于实际情况，并对诊断为乳腺癌的妇女的肿瘤样本进行了测试接受曲妥珠单抗（Herceptin）治疗的HER2阳性乳腺癌患者中，至少有五分之一的HER2阳性乳腺癌患者对曲妥珠单抗没有足够的反应。弄清楚这些病人是谁是很有价值的。曲妥珠单抗价格昂贵，副作用严重。另外，给病人服用他们不反应的药物，推迟了可能更有帮助的治疗，他补充说，
研究人员分析了少数HER2阳性乳腺癌妇女在治疗前和开始曲妥珠单抗治疗后48-72小时的核心针活检样本。研究人员发现，通过蛋白质基因组分析，他们能够解释为什么一些患者对药物有反应，而另一些没有反应。研究人员发现，在所有9名对治疗有反应的患者中，
的HER2蛋白活性水平在治疗开始后低于治疗前。在五个没有反应的患者中，蛋白质基因组学提供了重要的线索来解释为什么。“例如，在两个病例中，虽然肿瘤细胞有HER2扩增，但HER2蛋白表达较低，提示临床试验呈假阳性，”Satpathy博士解释说，
另一个病人的肿瘤确实有高水平的HER2表达，但它也过度表达粘蛋白，一种覆盖细胞表面的蛋白质，可能阻止曲妥珠单抗与癌细胞上的HER2结合。
对该患者肿瘤的进一步分析显示，一种叫做mTOR的蛋白质活性升高。在对过度表达粘蛋白和HER2蛋白的乳腺癌细胞的实验室试验中，将曲妥珠单抗与靶向mTOR的药物埃维莫司（Afinitor）联合应用，成功地杀死了这些细胞。
在靶向治疗的时代，关键是要知道治疗是正确的选择，并且将是有效的，“埃利斯博士说。”
这些数据在HER2阳性人群中，但是没有理由不将这种蛋白质基因组分析方法应用于其他人群，如三阴性乳腺癌和其他潜在癌症的妇女
