在癌症基因组图谱（The Cancer Genome Atlas，TCGA）获得大量的核酸数据之后，如何高通量、高灵敏和低成本的测定上述众多的肿瘤组织中的多种信号通路蛋白表达或磷酸化修饰水平并建立起核酸与蛋白之间的相关性就显得尤为重要。RPPA技术代表的是一种高通量、高灵敏和低成本的功能性蛋白组学技术，通过RPPA技术获得了TCGA项目的7694例肿瘤组织样本中的功能性蛋白组学数据，涵盖了32个癌种和285种信号通路蛋白，这一项目称之为癌症蛋白组图谱（The Cancer Protein Atlas，TCPA），并形成了专业的TCPA数据库http://tcpaportal.org/tcpa/，方便全球科研工作者共享。全球RPPA科研工作者自发组织形成了一个“RPPA Globle Workshop”，涵盖了全球主要的癌症研究单位如美国癌症研究所、MD安德森癌症中心、德国癌症中心、日本神奈川癌症中心、芬兰癌症中心等。2019年3月日本承办了第八届全球性质的RPPA Globle Workshop，涉及到全球多个癌症研究中心的顶级专家，遗憾的是直到现在国内还未承办过。反相蛋白阵列技术（Revers Phase Protein microArray，RPPA）是将组织或细胞裂解液等样本以微阵列的形式打印到固相基底上，然后用特异性抗体检测样本中的蛋白，如下图b所示，而正相蛋白微阵列（Forward Phase Protein microArray，FPPA）是先将多种抗体打印在固相基底上，然后检测细胞裂解液等样本中的蛋白如图a所示。样本类型可以是微生物、细胞系或者人肿瘤组织，需要经过裂解；抗体需要提前筛选过并确认过抗体的特异性，可以通过最简单的WB的方法，只有分子量正确且是单条带的才能被认为是好的抗体；打印基底一般是硝酸纤维素覆盖的玻片；由于样本较为粘稠，一般是采用实心针打印仪器；样本被打印到基底上后，特异性的一抗与目标蛋白结合，再使用含有特殊标记的二抗进行信号检测，采集到的图像经过软件的自动化处理后输出蛋白浓度信息。如下图所示。最初这项技术是由George Mason大学的研究人员Emanuel Petricoin和Lance Liotta研发的，他们也是这项技术的主要使用者，目前有3台基于实心针打印方式构建的RPPA平台。在Gordon Mills和Rehan Akbanie领导下，MD安德森癌症基因组中心专注于蛋白质组学分析，其使用反相蛋白微阵列（RPPA）技术来研究从各种NCI项目中获得的肿瘤组织，这些项目包括Exceptional Responders Initiative，ALCHEMIST精准医学实验，Cancer Driver Discovery项目，Cancer Trials Support Unit和癌症治疗评估项目。MD安德森的RPPA平台，运行超过了100000个样本，并建立了高质量的数据集，这些数据公众也能使用。目前，MD安德森癌症研究中心已经开发了458种适用于RPPA平台的抗体，可在其官网下载抗体筛选表格，表格中标注了抗体的采购来源、货号、属源、适用评分、使用稀释比、储存条件等，如下图所示。该抗体筛选表涵盖所有主要的癌症信号转导通路。- 种类广：可同时检测数百种癌症信号通路相关的蛋白表达水平或磷酸化修饰水平
- 样本量低: 40ug样本即可获得400余种蛋白表达水平，单个位点仅需ng样本
在国际上，RPPA技术平台用户几乎涵盖了全球主要的癌症研究机构，如MD安德森癌症研究中心，美国癌症研究所，德国癌症中心，日本神奈川癌症中心，芬兰癌症中心等。目前基于RPPA技术已经发表的文章超过300余篇，例如：- Cell, Cancer Cell, Molecular Cell, Cell Systems, Cell Reports；
- Lancet Oncology,Blood, Clinic Cancer Resarch, Molecular Oncology, Eur.J.Cancer, Journal of Thoracic Oncology, Journal of Hematology & Oncology , Breast Cancer Research, Hepatology；
- Biotechnol.Adv.,Nano Letters ,Nature Protocols,Biomaterials, Pharmacological Research,Neuroscience, Proteomic
作者收集5个术后复发患者和9个术后未复发患者的肿瘤组织，使用RPPA技术检测了100多种总蛋白和磷酸化蛋白的含量，借助于RPPA技术对肾癌预后评价的生物标志物进行初步筛选。（Journal of Experimental & Clinical Cancer Research，意大利Regina Elena国家癌症研究所）
Journal of Experimental & Clinical Cancer Research，意大利Regina Elena国家癌症研究所2. 肿瘤复发机制研究
作者从MD安德森获得263个结直肠癌样本，从TCGA获得462个样本，RPPA分析163个蛋白的表达情况。通过RPPA技术发现结直肠癌可以分为不同的AB亚型，但其不依赖于常见的致癌驱动突变。同时通过蛋白质组学分析确定了具有预后重要性的关键生物标志物。（Annals of Surgical Oncology，美国威斯康星医院肿瘤外科）
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Annals of Surgical Oncology，美国威斯康星医院肿瘤外科![]()
Breast Cancer Researc，美国贝勒医学院
3. 治疗靶点发现
作者通过RPPA技术对HSP高表达的病人和HSP70低表达的病人的组织样本分别进行检测，发现SF1对HSP70的表达调控是通过RAS相关的一条或多条通路调控，同时也发现HSP70和HSH1的相互作用通路是慢性淋巴细胞白血病潜在的治疗靶点。（International Journal of Cancer，意大利帕多瓦大学）
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International Journal of Cancer，意大利帕多瓦大学
RPPA技术与激光捕获微解剖(LCM)技术结合使得从微小组织中检测多种蛋白含量成为了可能。可以用于研究肿瘤细胞与微环境作用机制，指导癌症治疗。
5. 细胞蛋白网络动态定量监测
RPPA技术便能以低成本的方式解决样本量多的问题。Ramalingam等（2007）使用RPPA技术研究了p53-Mdm 2反馈回路的数学模型。（Cancer Research，美国癌症研究所）
6. 其他应用
• 肿瘤分型
基于蛋白层面的分型更贴近肿瘤的真实情况。
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• 临床检测
反相相蛋白阵列(RPPA)可作为一种新的用于指导淋巴瘤预后的辅助工具。
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Proteomics Clin. Appl，日本神奈川癌症中心
• 个体化医疗及耐药性研究
RPPA技术发现不同的乳腺癌表型的药物激活的信号通路不一样，需要个体化给药，从而解决耐药性的问题。（BMC Systems Biology，德国医学统计系大学）
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BMC Systems Biology，德国医学统计系大学RPPA技术具有样本通量高，检测蛋白种类广，检测灵敏度高、可获得定性和定量数据，样本使用量低和单个样本检测成本低的诸多优势。RPPA技术自乔治梅森大学的研究人员Emanuel Petricoin和Lance Liotta研发和MD安德森癌症中心的推广以来，虽然已经过去了十余年，但全球各个癌症研究中心的RPPA技术平台仍在源源不断的开展研究并持续的发表高水平的文章，受到了广泛的肿瘤研究工作者的青睐。RPPA技术作为一种高通量的蛋白浓度检测技术，既可以一次开展少量样本的某种蛋白的检测，也可以开展大量样本的该种蛋白的检测，当然也可以开展几十乃至数百种蛋白的检测，理论上讲，只要有特异性的一抗即可开展RPPA技术检测。RPPA技术尤其适用于细胞或组织裂解液，但其同时也能支持血清或血浆等其他样本中的蛋白检测。虽然全球性质的“RPPA Globle Workshop”已经举办了8届，涵盖了全球主要的癌症研究单位（如美国癌症研究所、MD安德森癌症中心、德国癌症中心、日本神奈川癌症中心、芬兰癌症中心等）的肿瘤领域的顶尖科研人员。但目前中国还未举办和参与到这个盛会中，主要原因在于目前国内还缺少这样的RPPA技术平台科研单位。RPPA技术平台的建立代表着中国的肿瘤领域的科研工作与国际的接轨，促进中国RPPA技术与其他国家的RPPA技术的交流和分享，也能为国内的科研工作者提供一个顶尖的科研技术平台，为癌症的研究和临床治疗提供更准确的指导。RPPA作为一项主要应用于肿瘤研究中的技术，受到全球肿瘤研究工作者的认可。通过RPPA技术可以快速和准确的对肿瘤的发生和发展机制的深入研究，发现肿瘤复发的机制和评价肿瘤复发的生物标志物以及潜在的治疗靶点，从而及时发现肿瘤的复发并采取准确的治疗。杭州纽蓝科技有限公司旨在推动中国RPPA技术的应用和发展，如需更多和更详细的RPPA技术和应用信息，欢迎联系杭州纽蓝科技有限公司 孟经理 18667018195