Quantitative Proteomics of Nasal Mucus in Chronic Sinusitis with Nasal Polyposis

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Abstract

Background:

Proteomics has been used as a tool for identification of the protein content of nasal mucus in diseased and healthy subjects. Thirty-five proteins in both chronic rhinosinusitis (CRS) and control groups were identified in a previous study by our group using conventional mass spectrometry analysis. Ten of these proteins were related to innate and acquired immunity and showed differences in expression between the two groups.

Objective:

To investigate the quantitative differential expression of specific nasal mucus proteins previously identified by our group using multiple reaction monitoring (MRM) mass spectrometry in patients with CRS with nasal polyposis compared with normal subjects.

Methods:

In a prospective case control study, nasal mucus from patients and control subjects was collected, desalted, resolubilized, and digested using proteolytic enzymes. Previously identified nasal mucus proteins with differential expression in CRS patients were targeted and quantitatively measured using MRM mass spectrometry.

Results:

Analysis of 12 samples (6 patients and 6 controls) identified 7 of the 10 targeted proteins, many of which were related to innate and acquired immunity. Quantitative analysis showed differential expression in CRS patients compared with control subjects. A detailed analysis and characterization of the protein isolates is outlined.

Conclusion:

This is the first proteomics study of nasal mucus in CRS with polyposis using the MRM technique. The findings suggest that innate and acquired immunity may play a role in the pathophysiology of CRS. Future steps in evaluating the protein characteristics of the mucus of CRS patients are aimed at developing biomarkers and potentially targeted therapies.

CONTEXTE:

Nous nous sommes appuyés sur la protéomique pour analyser le contenu protéique du mucus nasal chez des sujets en bonne santé et des sujets malades. Notre groupe de recherche avait découvert, dans une étude antérieure, réalisée è l'aide de la spectrométrie de masse ordinaire, 35 protéines dans des groupes de sujets atteints d'une rhinosinusite chronique (RSC) et dans des groupes de sujets témoins. Sur ces protéines, 10 étaient liées è l'immunité innée ou è l'immunité acquise, et montraient des différences d'expression entre les deux groupes.

OBJECTIF:

La présente étude avait pour objectif d'explorer la différence d'expression quantitative de certaines protéines présentes dans le mucus nasal, que notre groupe de recherche avait observée antérieurement, è l'aide de la spectrométrie de masse avec suivi de réactions multiples (SRM), chez des patients atteints d'une RSC, accompagnée d'une polypose nasale, et chez des sujets normaux.

MéTHODE:

Il s'agit d'une étude cas-témoins prospective, dans laquelle du mucus nasal a été prélevé chez des patients et des témoins, puis dessalé, solubilisé et digéré par des enzymes protéolytiques. Nous avons ensuite ciblé les protéines présentes dans le mucus nasal, identifiées antérieurement, qui s'exprimaient différemment chez les patients atteints d'une RSC, puis procédé è une mesure quantitative de ces macromolécules par la spectrométrie de masse avec SRM.

RéSULTATS:

L'analyse de 12 prélàvements (6 malades et 6 témoins) a permis de trouver 7 protéines ciblées sur 10, dont plusieurs étaient liées è l'immunité innée ou è l'immunité acquise. L'analyse quantitative a fait ressortir la différence d'expression chez les patients atteints d'une RSC par rapport aux témoins. Seront présentées dans l'article l'analyse détaillée des isolats de protéine et leurs caractéristiques.

CONCLUSION:

Il s'agit de la premiàre étude protéomique, réalisée è l'aide de la spectrométrie de masse avec SRM, du mucus nasal dans la RSC, accompagnée de polypose. Les résultats donnent è penser que l'immunité innée et l'immunité acquise jouent un rôle dans la physiopathologie de la RSC. Les prochaines étapes dans l'évaluation des caractéristiques des protéines présentes dans le mucus nasal chez des malades atteints d'une RSC seraient de découvrir des biomarqueurs et d'élaborer d'éventuels traitements ciblés.

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