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这篇研究由Yuen Lam Dora Ng和Evelyn Ramberger等人共同完成,主要作者来自德国柏林Charité - Universitätsmedizin Berlin的血液学、肿瘤学和癌症免疫学系等多个机构。该研究发表在《Nature Communications》期刊上,发表时间为2022年。
这项研究的主要科学领域是多发性骨髓瘤(Multiple Myeloma)的耐药机制。尽管免疫调节药物(IMiDs)如来那度胺(Lenalidomide)和泊马度胺(Pomalidomide)在治疗多发性骨髓瘤方面具有显著效果,但几乎所有患者最终都会因获得性耐药而复发。为了识别非遗传性的耐药机制,研究人员进行了整合的全球定量串联质谱标签(TMT)蛋白质组学和磷酸化蛋白质组学分析以及RNA测序,以探索多发性骨髓瘤患者的耐药机制。
本研究主要包括以下几个步骤: 1. 样本收集与处理:研究包括五对配对的治疗前和复发样本,这些样本来自多发性骨髓瘤患者。样本通过TMT标记后进行质谱分析,并进行RNA测序。 2. 蛋白质组学和磷酸化蛋白质组学分析:利用质谱技术对样本进行定量蛋白质组学和磷酸化蛋白质组学分析,检测到6094个蛋白质和24796个磷酸肽段。 3. 数据分析:使用MaxQuant软件进行质谱数据搜索,并用R语言进行统计分析。通过单样本t检验确定差异表达的蛋白质和磷酸化位点。 4. 验证实验:通过Western blot在独立的患者队列中验证关键候选蛋白的表达情况。 5. 体外和体内实验:在细胞系和小鼠模型中测试CDK6抑制剂Palbociclib和PROTACs的效果。
研究结果显示,在复发样本中,CDK6、TRIP13和RRM1等蛋白质显著上调。具体来说,CDK6的上调在复发样本中最为显著,且其表达水平与RNA表达水平的相关性较低(r=0.39)。进一步的Western blot验证显示,CDK6、TRIP13和RRM1在复发样本中的表达频率更高。此外,CDK6过表达降低了多发性骨髓瘤细胞对IMiDs的敏感性,而CDK6抑制剂Palbociclib或通过PROTACs降解CDK6则显著增强了IMiDs的抗多发性骨髓瘤效果。在体内实验中,Palbociclib与泊马度胺联合治疗显著延缓了肿瘤生长,并提高了小鼠的生存率。
本研究得出的结论是,CDK6上调是非遗传性耐药机制之一,可以通过药理干预克服。CDK6抑制剂Palbociclib和PROTACs在体外和体内均显示出与IMiDs的高度协同作用。这一发现为IMiDs耐药的多发性骨髓瘤提供了一个可靶向的治疗策略。
这项研究的重要意义在于,它不仅揭示了CDK6作为多发性骨髓瘤复发相关程序的主要调控因子的角色,还提供了进一步研究CDK6抑制与IMiDs联合治疗的强有力依据。研究结果表明,CDK6蛋白水平可能成为识别最能从这种治疗组合中受益患者的生物标志物。
研究的亮点包括: - 发现了CDK6上调作为非遗传性耐药机制的重要性。 - 详细描述了CDK6调控的复发相关蛋白特征,涉及DNA损伤修复、细胞周期和代谢途径。 - 验证了CDK6抑制剂Palbociclib和PROTACs在体外和体内的协同作用。 - 提供了深入的蛋白质组学分析方法,展示了蛋白质和RNA水平之间的低相关性,强调了转录后和翻译后调控的重要性。
此外,研究还探讨了CDK6在多发性骨髓瘤中的具体下游功能,以及导致CDK6蛋白表达升高的机制尚需进一步研究。这些发现为未来的临床试验和治疗策略提供了重要的科学依据。