肿瘤细胞通过重塑激酶信号网络、表观调控与代谢-修饰耦合驱动恶性表型。本专题梳理 EGFR/KRAS/MAPK 通路上的磷酸化图谱、p53 的乙酰化与泛素化稳态、Warburg 效应驱动的代谢-表观交叉(乳酸化),并给出临床/FFPE 样本的修饰组学方案建议。
EGFR、HER2、MET 等受体酪氨酸激酶(RTK)是实体瘤最常见的驱动基因之一。RTK 自磷酸化后招募 GRB2-SOS 激活 RAS-RAF-MEK-ERK(MAPK)级联,整个通路在 5-30 分钟内可检测到数百个位点的磷酸化变化。
KRAS G12D/G12V 等热点突变使 RAS 处于 GTP 锁定状态,绕过 RTK 直接持续激活 RAF。KRAS 突变肿瘤(如胰腺癌、结直肠癌)的磷酸化图谱与野生型显著不同,且对下游 MEK 抑制剂(如 Trametinib)的反应在蛋白质磷酸化水平先于蛋白质丰度显现。质谱层面建议保留 S/T/Y 全磷酸化的广谱采集,同时加入 PRM 靶向定量几个关键节点。
p53 是肿瘤领域研究最深入的抑癌蛋白,其功能受磷酸化、乙酰化、泛素化、甲基化等多种修饰协同调控。DNA 损伤后 ATM/ATR 在 p53 S15、T18 磷酸化其 N 端,释放与 MDM2 的相互作用;随后 p300/CBP 在 K382 等多个赖氨酸残基上乙酰化,使 p53 稳定并激活下游靶基因转录。
在乳腺癌、肺癌、结直肠癌临床队列中,p53 K382 乙酰化水平与野生型 p53 患者的预后高度相关。质谱检测时需使用抗 K-Ac 抗体富集(PTMScan 套装),结合 DDA + DIA 双模式比对癌 vs 癌旁差异。
MDM2 作为 E3 连接酶在 p53 K48 多聚泛素化上挂链(K-GG 残基 +114.043 Da),将其送入 26S 蛋白酶体降解。在 MDM2 抑制剂(如 Nutlin-3a)处理后,p53 蛋白与 K-GG 水平同步反转,是验证泛素化富集流程的标准对照之一。
肿瘤细胞即使在有氧条件下也倾向于糖酵解(Warburg 效应),导致乳酸大量堆积。乳酸作为酰基供体在组蛋白 H3K9 / H3K18 等位点上留下乳酸化标记(+72.021 Da),调控肿瘤代谢重编程相关基因表达。
临床肿瘤样本的最大瓶颈是样本量有限且多以 FFPE 形式保存。FFPE 样本中磷酸化与乙酰化修饰保存相对较好(蛋白仍可被胰酶切出对应肽段),但糖基化与脂质化在长时间甲醛交联下会显著损失。
支持新鲜冷冻、FFPE、细胞样本与类器官样本的修饰组学分析,包括磷酸化、乙酰化、泛素化、乳酸化等主流修饰组合。
info@aimsmass.cn