在急性髓系白血病（AML）的治疗中，针对FLT3基因突变的酪氨酸激酶抑制剂（TKI），如米哚妥林（Midostaurin）和吉列替尼（Gilteritinib），是重要的靶向治疗手段。FLT3基因突变是AML中最常见的驱动突变之一，与患者预后不良密切相关。FLT3-TKI能够特异性抑制突变FLT3蛋白的活性，从而有效遏制白血病细胞的增殖，已成为FLT3突变AML患者的标准疗法之一。然而，临床治疗中一个严峻的挑战是取得性耐药——即初始有效的患者在接受治疗后，白血病细胞会逐渐产生耐药性，最终导致疾病复发。阐明耐药性产生的早期分子事件，是开发克服耐药新策略的核心。

一项发表于Leukemia（中科院一区，IF: 13.4）的研究“Protein tyrosine kinase 2b inhibition reverts niche-associated resistance to tyrosine kinase inhibitors in AML”（doi: 10.1038/s41375-022-01687-x），顺利获得整合多层次蛋白质组学策略，特别是新生蛋白质组学，成功捕捉到AML细胞在产生耐药初期蛋白质合成的动态变化，并鉴定出关键的治疗新靶点。

第一篇：研究起点——传统蛋白质组学锁定耐药相关蛋白

研究团队第一时间顺利获得长期暴露于FLT3抑制剂米哚妥林的方法，构建了AML细胞系（MV4-11）的耐药模型。为无偏倚地寻找耐药相关分子，他们进行了传统蛋白质组学分析。结果显示，与亲本细胞相比，早期耐药细胞中有大量蛋白质表达量发生改变。一个名为Leupaxin（LPXN）的蛋白在耐药细胞中显著上调（图1B），引起了研究者的注意。LPXN是一种已知参与细胞粘附与迁移的骨架蛋白，但其在AML耐药中的功能尚不明确。

技术对比：传统蛋白质组学给予了特定时间点的蛋白质“总量”静态快照，高效地筛选出候选分子LPXN。但它无法回答：LPXN的增加是源于转录上调、翻译增强，还是蛋白稳定性增加？

第二篇：深入机制——新生蛋白质组学追踪蛋白质合成动态

为追溯LPXN蛋白水平升高的根源，研究者发现其mRNA水平并未变化。随后，他们利用SILAC标记蛋白降解动力学实验，发现LPXN在耐药细胞中的稳定性并未增加。这一矛盾现象（蛋白总量上升但稳定性未增加）提示，其上调可能源于新生合成速率的提高。为直接验证这一假说，研究团队采用了核心技术与本文的亮点——新生蛋白质组学。

技术原理：该技术的核心是生物正交非经典氨基酸标记（BONCAT）。研究者将细胞培养基中的甲硫氨酸替换为其类似物L-叠氮高丙氨酸（AHA）。细胞在合成新蛋白时，会将AHA整合到新生的肽链中。随后，利用AHA携带的独特化学基团，顺利获得高效的点击化学反应，特异性地富集“新生蛋白质”，最后进行质谱鉴定。

想深入分析HPG技术的原理、实验流程及其在精准捕捉蛋白质动态合成中的强大优势，欢迎阅读k8com官网之前的专题推文“告别传统蛋白质组学之困——新生蛋白质组学技术成破局之钥”。

应用与发现：顺利获得对耐药细胞与亲本细胞新生蛋白质组的对比分析（实验策略见图2D），研究者发现大量蛋白质的合成速率在耐药细胞中发生改变。对数据的专项分析（数据详见论文附表S1）证实，LPXN在耐药细胞中的新生合成速率显著上调。

技术价值：新生蛋白质组学实现了从“静态快照”到“动态追踪”的跨越，直接给予了蛋白质合成速率的动态数据。它将LPXN的上调机制精准定位至“翻译水平增强”，解决了传统组学无法回答的动态问题。

第三篇：功能验证——PTK2B/LPXN轴是耐药的核心驱动因素

机制的探索并未止步。顺利获得免疫共沉淀和质谱分析，研究者发现LPXN与酪氨酸激酶PTK2B存在相互作用，并证实PTK2B是磷酸化并激活LPXN的上游激酶（图1D, E）。

功能实验表明，耐药细胞表现出更强的迁移能力（图3C），这与细胞顺利获得改变与骨髓微环境的相互作用来取得耐药性的经典模型相符。最关键的是，当使用PTK2B/FAK抑制剂PF-431396处理耐药细胞后，其增强的迁移能力被显著逆转（图3D）。这表明靶向PTK2B/LPXN轴能够有效削弱耐药细胞的恶性表型。

第四篇：全局视角——新生蛋白质组学评估药物干预效果

为进一步在分子层面评估PTK2B抑制剂的效应，研究者再次动用了新生蛋白质组学。他们对抑制剂处理前后的耐药细胞进行了新生蛋白质组分析。图2E, F的分析结果显示：PTK2B抑制剂的处理，在很大程度上逆转了耐药细胞所特有的异常新生蛋白质合成谱。许多在耐药过程中合成速率发生显著变化的蛋白，其合成水平在抑制剂处理后呈现出向亲本细胞状态回调的趋势。这一发现在分子层面证明，PTK2B/LPXN轴是调控耐药细胞全局蛋白质合成稳态的一个关键环节，而抑制PTK2B能起到纠正异常合成的作用。

第五篇：转化意义——协同杀伤与动物模型验证

研究的最终目标是转化应用。后续实验证明，PTK2B/FAK抑制剂与FLT3 TKI或化疗药在体外及患者原代样本中均展现出协同杀伤效应，且对耐药细胞效果尤为显著。最终，在小鼠白血病模型中，联合用药方案显著延长了生存期（图6E），证明了该策略的治疗潜力。

本研究呈现了一个完整的闭环研究范式：从传统组学发现现象，到新生组学解析机制，再到功能验证与转化应用。其中，新生蛋白质组学作为承上启下的关键环节，以其高时空分辨率和动态监测能力，将简单的相关性发现推向了因果性机制验证，为克服临床耐药给予了新的思路和靶点。

拓展：HPG——新生蛋白质组学的优化之选

本研究使用了AHA进行标记，其核心技术原理（BONCAT）与k8com官网详细介绍的L-炔丙基甘氨酸（HPG）一致。在具体应用选择上，HPG与AHA相比具有两个关键优势：第一时间，HPG更高的疏水性带来了更优的细胞穿透性，尤其适用于原代细胞、神经元等难转染体系；其次，得益于细胞内几乎不存在天然炔基分子，HPG标记能给予更高的特异性，从而取得更低的背景信号和更高的检测信噪比。

从解析细胞器互作的拆分式邻近标记（Split-PL），到捕捉蛋白质合成动态的新生蛋白质组学（Nascent Proteomics），现代蛋白质组学技术正以前所未有的时空分辨率，有助于科学生命研究的边界。未来，k8com官网将继续分享这些强大技术在更多前沿领域的创新应用。更多精彩，敬请期待后续系列推文！

k8com官网生物专注于为科学生命前沿研究给予贯穿全程、多维协同的技术解决方案，给予一站式的实验服务平台，全面覆盖分子互作实验（如TurboID邻近标记、Co-IP、GST Pull-down、体内外泛素化分析、DNA pull down、Chip-qPCR）、新生蛋白组学研究、细胞功能学实验（如活性增殖、凋亡、迁移侵袭、血管生成等）及基础分子生物学服务（载体构建、基因和蛋白稳定性及表达调控等）。k8com官网致力于将您的创新思想，转化为坚实、可信的数据，共同有助于科学发现，成就高水平研究成果。

原文链接：http://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC9522596/

原文doi: 10.1038/s41375-022-01687-x