药物分布与蛋白变化在同一肿瘤球模型中分析
美国俄亥俄州立大学（The Ohio State University）团队把药物质谱成像与空间蛋白质组结合，研究瑞戈非尼进入肿瘤球后，不同细胞区域是否产生相同反应。结果发表于 Analytical Chemistry。
团队用人结直肠癌 HCT 116 细胞形成球状体。细胞先进行稳定同位素氨基酸标记（stable isotope labeling by amino acids in cell culture，SILAC），再在球状体生长过程中切换标记，使核心与外层可以在蛋白分析中区分。
药物测试从球状体生长第 12 天开始。蛋白质组比较采用 9.05 μM 瑞戈非尼处理 48 小时，每条件 3 个生物重复，每重复合并 20 个球状体。
瑞戈非尼逐步进入核心，凋亡信号较晚增加
基质辅助激光解吸电离质谱成像（MALDI imaging mass spectrometry）在加药后 6、12、24、48、72 小时检查分布。6 小时已在外层看到瑞戈非尼，12 至 24 小时逐步深入，48 小时可见药物到达中央区域。
同步荧光检测观察半胱天冬酶 3/7 相关信号。药物组与对照组的明显差异在 48 小时后出现，因此团队选取这一时间点进行后续蛋白分析。瑞戈非尼的主要活性代谢物在本次成像中未被检出。
内外层的部分蛋白变化方向相反
筛选后的数据中，整体球状体分析使用 3983 个蛋白，核心和外层分别使用 1907 个和 2104 个蛋白。与各自未处理对照相比，整体、核心、外层分别出现 1220、810 和 342 个差异蛋白。
外层的多种肿瘤相关蛋白下降，包括 KRAS；核心中的 KRAS、MAPK1 和 ABL 相互作用蛋白 1 则升高。研究中的通路分析根据这些蛋白变化推测外层增殖和存活受到抑制，而核心部分相关过程呈相反趋势。
这些通路方向来自蛋白数据的计算推断。团队认为，低氧核心中存活细胞的不同反应可能与药物耐受有关，并提出继续开展机制研究。
分层分析呈现不同区域的蛋白变化
该方法同时提供药物到达的位置和对应区域的蛋白变化。研究保留反向同位素标记对照，并按相同空间位置归一化，减少标记掺入差异带来的偏差。
当前结果来自一个结直肠癌细胞系和瑞戈非尼。核心与外层可分析蛋白数量不同，空间划分也受标记更新和细胞生长影响；分层分析因此补充了整体测量遗漏的区域差异。