中國科學(xué)家繪制出人類肺腺癌的全面蛋白質(zhì)組圖譜

一篇刊登在國際雜志Cell上的研究報(bào)告中，來自中科院上海藥物研究所等機(jī)構(gòu)的科學(xué)家們通過研究對103名中國肺腺癌（LUAD，lung adenocarcinoma）患者進(jìn)行了全面的蛋白質(zhì)組學(xué)分析，肺腺癌是全球所有癌癥中引發(fā)患者死亡的主要原因。

文章中，研究者揭示了與肺腺癌相關(guān)的分子特征，以及這些分子特征與患者臨床預(yù)后、潛在預(yù)后生物標(biāo)志物和藥物靶點(diǎn)之間的關(guān)聯(lián)；盡管近些年來科學(xué)家們在肺腺癌基因組學(xué)研究中取得了很大的進(jìn)展，但大量的患者依然缺少靶向性的治療手段，由于蛋白質(zhì)是生物活性的“直接執(zhí)行者”，對肺腺癌進(jìn)行全面蛋白質(zhì)組學(xué)研究或許就能填補(bǔ)基因組異常和致癌蛋白質(zhì)功能之間的空白。

為了能夠全面理解肺腺癌的分子特征藍(lán)圖，并為開發(fā)更精準(zhǔn)的肺腺癌診斷技術(shù)和療法提供機(jī)會(huì)，研究人員對103名患者的腫瘤組織及成對的非癌變鄰近組織進(jìn)行了完整的蛋白質(zhì)組和磷酸化蛋白質(zhì)組學(xué)分析，共識(shí)別出了11，119個(gè)蛋白和22，564個(gè)磷酸化位點(diǎn)，將這些蛋白質(zhì)學(xué)數(shù)據(jù)、臨床信息及基因組學(xué)數(shù)據(jù)相結(jié)合，研究人員就能獲得肺腺癌的全面分子特征藍(lán)圖。研究者發(fā)現(xiàn)，上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化（EMT）和炎癥及癌變信號(hào)通路可能會(huì)導(dǎo)致1期肺腺癌患者預(yù)后不良，隨后研究者在EGFR或TP53突變的患者體內(nèi)建立了基因組改變和蛋白質(zhì)特性之間的關(guān)聯(lián)，EGFR和TP53是驅(qū)動(dòng)中國肺腺癌患者發(fā)病的優(yōu)勢驅(qū)動(dòng)基因。

隨后研究者還在EGFR突變的患者體內(nèi)發(fā)現(xiàn)了兩種組織學(xué)標(biāo)志物（TTF-1和天冬氨酸蛋白酶A）和剪接體中的特殊蛋白處于較高的表達(dá)水平，在TP53突變的患者中，包括DNA復(fù)制和錯(cuò)配修復(fù)的多種致癌通路也都發(fā)生了明顯改變。研究者將所有肺腺癌患者分為三種蛋白質(zhì)組學(xué)亞型，即S-1、S-II和S-III，每一種亞型都含有不同的分子和臨床特征，全面的生物信息學(xué)分析結(jié)果表明，S-I期患者與細(xì)胞環(huán)境和良好預(yù)后直接相關(guān)，相比之下，S-II期患者則與細(xì)胞增殖、蛋白質(zhì)組穩(wěn)定及不良預(yù)后直接相關(guān)；磷酸化蛋白質(zhì)組學(xué)分析結(jié)果表明，在不同的蛋白質(zhì)組亞型患者中或存在激活的信號(hào)通路和激酶；當(dāng)研究者將蛋白質(zhì)組數(shù)據(jù)和臨床數(shù)據(jù)進(jìn)行整合分析后，他們發(fā)現(xiàn)了27個(gè)潛在的血漿生物標(biāo)志物和多種肺腺癌藥物靶點(diǎn)，而其中名為HSP 90β的潛在生物標(biāo)志物或許需要在后期的獨(dú)立研究中進(jìn)行證實(shí)。

本文研究為科學(xué)家們除了當(dāng)前的基因組研究外深入解讀肺腺癌提供了新的思路，在臨床實(shí)踐中，蛋白質(zhì)組學(xué)數(shù)據(jù)庫或能作為一種寶貴和強(qiáng)大的資源來加速基礎(chǔ)研究轉(zhuǎn)化為更加精準(zhǔn)的診斷技術(shù)和治療性療法。

原始出處：

Jun-Yu Xu, Chunchao Zhang, Xiang Wang, et al. Integrative Proteomic Characterization of Human Lung Adenocarcinoma, Cell (2020) doi:10.1016/j.cell.2020.05.043