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    [交大智慧]上海交大李婧課題組《細胞》合作發文繪制人類肺腺癌蛋白質組草圖

    發布時間 :2020-07-10  閱讀次數 :1099

     7月9日,國際頂級學術刊物《細胞》正式發表了大規模臨床肺腺癌蛋白質組草圖繪制工作。該工作由中科院上海藥物研究所牽頭, 聯合軍事科學院軍事醫學研究院、國家蛋白質科學中心(北京)、國家癌癥中心/中國醫學科學院腫瘤醫院、上海交通大學等多家單位,在國際上首次對肺腺癌開展了大規模、高通量、系統性的全景蛋白質組學研究。上海交通大學生命科學技術學院生物信息學與生物統計學系李婧教授為共同通訊作者,上海交通大學博士生馬一鳴為共同第一作者,課題組多名研究生參與了本項目聯合攻關。項目研究的組學大數據分析得到上海交通大學網絡信息中心校級計算平臺提供的科學計算服務支持。

     

     肺癌是我國乃至全世界發病率和死亡率最高的惡性腫瘤。肺腺癌是非小細胞肺癌的主要病理類型,約占所有肺癌的一半。相比于其它肺癌病理類型,肺腺癌中非吸煙人群的比例明顯偏高,發病機制復雜。肺腺癌的早發現、早診斷、早治療對于改善患者的預后具有至關重要的意義。

    蛋白質是所有生命功能的直接執行者,也幾乎是所有藥物的作用靶點。系統性研究細胞、組織等生物樣本中所有蛋白質特征的學科,即蛋白質組學,已逐漸成為生物醫學研究的核心內容之一。因此,全景繪制肺腺癌人群蛋白質分子圖譜,對于肺腺癌病理機制的深入認識,疾病診斷生物標志物與藥物治療靶點的發現,以及實現更精準的肺腺癌分子分型和治療方案的制定等具有重大科學意義。

     

    該研究工作對103例臨床病人的肺腺癌和癌旁組織進行了蛋白質表達譜和磷酸化翻譯后修飾譜的深度解析,最終共鑒定到11,119個蛋白產物和22,564個磷酸化修飾位點,同時整合臨床信息和基因組特征數據分析,深度構建了基于蛋白質組的肺腺癌分子圖譜全景。該研究首次從蛋白質水平系統描繪了肺腺癌的分子圖譜,并發現了與病人預后密切相關的分子特征,特別是發現了中國人群肺腺癌兩個主要基因(TP53和EGFR)突變人群的蛋白質分子特征。

    研究人員進一步利用蛋白質組表達譜數據將肺腺癌分為三個蛋白質組亞型(I型、II型、III型)。其中,I型與細胞代謝和腫瘤微環境密切相關,臨床信息顯示該型主要為臨床早期人群,并且預后最為良好;III型與細胞穩態及增殖密切相關,其主要為臨床中后期人群,呈現出腫瘤分化程度較低,基因突變負荷較高等特征,并且預后最差;II型則是I型和III型的過渡狀態,這部分人群預后程度介于I型和III型之間。結合磷酸化修飾譜數據分析,此項研究還揭示不同亞型群體間激酶活性的特征,為肺腺癌的更精準分型和治療提供依據。

    為了進一步探索研究工作在肺腺癌臨床診斷和治療中的潛在應用價值,此研究還篩選到27個具有血清學檢測價值的肺腺癌潛在預后標志物及若干個針對肺腺癌以及其特定突變亞型的潛在藥物靶標。通過對代表性標志物HSP 90beta進行較大規模的獨立人群的血漿樣本確證,發現其蛋白質濃度與肺腺癌不良預后密切相關。這些研究結果為肺腺癌的病理機制解析、精準診斷及治療提供了重要科學線索和理論支撐。

     

     

    該工作通過肺癌臨床、蛋白質組學與生物信息學三個領域的科研團隊合作,首次大規模、系統性構建了肺腺癌的蛋白全景圖和分子亞型特征,揭示了中國人肺腺癌的分子特征及預后和診療生物標志物,為肺腺癌的精準醫療提供了重要資源和線索。

    全文鏈接:https://doi.org/10.1016/j.cell.2020.05.043

     

     

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