特发性肺纤维化 (IPF) 是一种致命的进行性疾病，中位生存期为 2-5 年。尼达尼布（nintedanib）是一种小型酪氨酸激酶抑制剂，可减少 IPF 进展，显着减缓用力肺活量 (FVC) 的年度下降。尽管人们对 IPF 发病机制和靶向治疗的定义越来越感兴趣，但关于这种治疗在 IPF 中的分子机制的数据很少。将功能蛋白质组学方法应用于 IPF 患者血清样本的分析，以突出可能指示药物诱导的分子途径修饰和对治疗的反应的差异蛋白质。从锡耶纳间质性肺病区域转诊中心 (ILD) 护理的 6 名 IPF 患者身上采集了 12 份血清样本，并用尼达尼布治疗了一年。在基线（开始治疗前的 T0）和治疗一年后（T1）分析血清样本，并进行差异蛋白质组学和生物信息学分析。蛋白质组学分析显示，13 种蛋白质种类在治疗一年后显着增加。当添加尼达尼布的靶点（VEGFR、FGFR 和 PDGFR）时，富集分析提取了参与细胞分化（触珠蛋白和白蛋白）、凝血（抗凝血酶 III）、上皮间质转化、细胞增殖和迁移的分子途径和过程网络。PI3K和MAPK诱导载脂蛋白C3上调。蛋白质组学研究发现，在接受尼达尼布（nintedanib）治疗一年后，IPF 患者中 13 种蛋白质种类上调。
尼达尼布是一种具有抗纤维化、抗增殖和抗炎特性的药物治疗，用于治疗肺癌和 IPF。据观察，患有轻度至中度 IPF 的患者在接受治疗时，用力肺活量 (FVC) 和疾病进展的下降率降低。这种药物也减少了诸如急性加重等不良事件。最近的文献报道了尼达尼布单独或与其他药物联合对肺癌和 IPF 的治疗意义，尽管在这两种疾病中很少有药物的细胞和分子靶点被深入探索。在本研究中，我们采用自上而下的蛋白质组学方法，结合生物信息学，研究尼达尼布（nintedanib）治疗对 IPF 患者治疗前后一年血清水平的影响。我们的结果突出了指示药物诱导的分子途径修饰的可能生物标志物，反映在血清水平。
差异蛋白质组学分析揭示了 13 个点，所有点在治疗一年后均增加：它们是白蛋白、触珠蛋白、抗凝血酶 III、载脂蛋白 CIII 和免疫球蛋白重常数 alpha 1 的蛋白质型。然而，PCA 证明了我们的同质性和有限的变异性。数据显示，处理前后获得的样本具有相似的定量蛋白质模式。
由于尼达尼布（nintedanib）是一种多酪氨酸激酶抑制剂，已知可抑制 PDGFR、VEGFR 和 FGFR，因此我们将这些蛋白质与发现的差异蛋白质合并，并进行 MetaCore 富集分析。我们有兴趣发现尼达尼布（nintedanib）的靶标与已证明在血清中被修饰的蛋白质之间的任何直接或间接相关性。蛋白质网络分析立即突出了血清中这五种蛋白质大量存在的可能原因，表明所有蛋白质都是相关的，除了 IGHA1。正如预期的那样，PDGFR、VEGFR 和 FGFR 与 HPT 一起成为中心枢纽。在炎症条件下，HPT 通常作为急性期蛋白上调，可抵抗炎症。从蛋白质网络中，我们可以观察到 HPT，它可能受到尼达尼布作用的调节，尼达尼布作用于其靶点，诱导 STAT3 调节，正如 Uskoković等人报道的那样。反过来，HPT 和 STAT3 相互作用信号传导参与纤维化的发展和成纤维细胞衰老的调节。有趣的是，已经证明 STAT3 的抑制和激活都与 STAT3 和 TGF-β 信号之间的串扰后的纤维化发作有关，即器官和组织依赖性。HPT 也可通过 FGFR 和 VEGFR 与 CREB 结合蛋白 (CBP) 的相互作用诱导，该蛋白参与细胞生长、转化和发育，并显示组蛋白乙酰转移酶活性。CBP 以不同的方式作用于 β-连环蛋白：（i）在赖氨酸 49 处乙酰化 β-连环蛋白，以负调节基因的转录，例如被认为是癌基因的 c-myc 和（ii）积极作用以共激活 β-连环蛋白依赖性转录。这种机制与已知在特发性肺纤维化和肺癌的发病机制中起重要作用的 WNT/β-catenin 信号通路密切相关。这两种疾病有共同的途径，可以用尼达尼布治疗。正如我们的通路图分析所暗示的，HPT 的上调也可能与“唾液酸受体信号传导 (Siglecs) 的免疫反应”有关。由于在尼达尼布治疗后 HPT 的核心作用，我们决定通过 ELISA 测试验证该蛋白质在更广泛的样本队列中的行为。我们的结果证实了蛋白质组学数据，显示治疗 1 年后血清中 HPT 的上调。特别是，2D-WB 强调了两种蛋白质种类 6 和 13 的上调。补充材料中的图形方案表明，“Siglecs”路径不仅可能通过尼达尼布治疗后 HPT 的上调而被激活，而且由粘蛋白 1 重命名为 KL-6。这一观察结果促使我们量化 尼达尼布（nintedanib）治疗后 KL-6 的趋势。我们发现血清中蛋白质丰度呈下降趋势。在我们的研究中观察到的 KL-6 和 BAL 淋巴细胞增多之间的相关性与这一发现一致。由于气血屏障的渗透性，KL-6 通常存在于血清中，我们的结果表明，尼达尼布治疗可以减弱其产生或转变。血清 KL-6 通常与 BALF/血清白蛋白比率相关，这是肺泡-毛细血管通透性的标志。
尼达尼布（nintedanib）是一种具有抗纤维化、抗增殖和抗炎特性的药物，用于治疗肺癌和 IPF。虽然它的一些靶点是众所周知的（FGFR、VEGFR 和 PDGFR），但其他分子机制需要进一步探索。在这里，我们使用蛋白质组学和生物信息学来发现接受尼达尼布治疗的患者血清水平的潜在治疗诊断生物标志物。我们的差异蛋白质组学方法确定了 13 种蛋白质种类，它们在治疗一年后大量增加。富集分析显示均与尼达尼布（nintedanib）的主要靶点（FGFR、VEGFR和PDGFR）相关。
特别是，血清中 HPT 的丰度可能与尼达尼布（nintedanib）靶点的调节有关，而尼达尼布靶点又与 STAT3、STAT5 和 CREB 结合蛋白相互作用。STAT3 由 VEGFR、FGFR 和 PDGFR 诱导，已知其作用机制与纤维化中的细胞分化有关。白蛋白的丰度与 PDGFR、FGFR 和 c-Myc 的细胞分化过程有关，并且可能是肺中抗氧化的抗氧化缓冲剂。血清ANT3的上调可能对IPF典型的促凝血环境具有保护作用，并且可以保护肺免受凝血酶诱导的细胞增殖。由于 nintedanib 对 PDGFR 的影响，APOC3 的上调被描述为抑制 PPAR-γ 和 PPAR-α 的可能结果。这种抑制信号涉及 PI3K 或 MAPK，
在治疗一年后，IPF 患者血清中鉴定出的 13 种差异蛋白种类，尤其是 HPT，可作为尼达尼布（nintedanib）作用的潜在治疗诊断标志物。微信扫描下方二维码了解更多：
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