Breast Cancer Proteomics - Differences in Protein Expression between Estrogen Receptor-Positive and -Negative Tumors Identified by Tandem Mass Tag Technology

Breast Care (Basel). 2010 Mar;5(1):7-10. doi: 10.1159/000272241. Epub 2010 Feb 16.

Abstract

BACKGROUND: Proteomic analysis has become an effective tool in breast cancer research. In this study, we applied the new gel-free tandem mass tag (TMT) reference method for the first time in breast cancer. MATERIALS AND METHODS: Proteomic analysis was used to compare 10 estrogen receptor (ER)-positive and 10 ER-negative samples. The results of the proteomic approach were validated by Western blot, immunohistochemistry and gene expression analysis. RESULTS: 17 proteins with significant differences in expression were identified. 13 proteins were overexpressed in ER-negative tumors and 4 were overexpressed in ER-positive samples. All these proteins were characterized by relatively high cellular abundance. CONCLUSIONS: Our results demonstrate that the gel-free TMT approach allows the quantification of differences in protein expression levels. Further improvement of the sensitivity by subfractionation of the tissue should allow also the identification of low-abundance proteins and might lead to the use of this method in breast cancer research.

Hintergrund: Proteomanalysen haben sich zu einem effektiven Werkzeug in der Krebsforschung entwickelt. In dieser Arbeit setzen wir eine neue, gelfreie Methode, die sogenannte Tandem-Mass-Tag (TMT)-Referenzmethode, zur Charakterisierung von Mammakarzinomsubklassen ein.

Material und Methoden: Proteomanalysen wurden für einen Vergleich von 10 Mammakarzinomproben mit positivem und 10 Proben mit negativem Östrogenrezep-torstatus verwendet. Die erhaltenen Ergebnisse wurden anschließend mittels Western-Blot, Immunhistochemie und Genexpressionsanalysen validiert.

Ergebnisse: 17 Proteine mit signifikanten Unterschieden in ihrer Expressionshöhe wurden identifiziert. 13 der Proteine zeigten eine stärkere Expression bei Östrogenrezeptor-negativen Tumoren und 4 eine bei Östrogenrezeptor-positiven Proben. Bei allen identifizierten Markern handelte es sich um Proteine mit relativ hoher Expressionsstärke in der Zelle.

Schlussfolgerungen: Unsere Ergebnisse zeigen, dass der gelfreie TMT-Ansatz eine Quantifizierung von Unterschieden in der Expressionshöhe von Proteinen beim Mammakarzinom erlaubt. Eine weitere Verbesserung der Empfindlichkeit durch Subfraktionierung des Gewebes sollte auch die Identifikation von in geringer Menge vorkommenden Proteinen erlauben und könnte zum Einsatz dieser Methode in der Brustkrebsforschung führen.