[交大智慧]上海交大李婧課題組《細(xì)胞》合作發(fā)文繪制人類(lèi)肺腺癌蛋白質(zhì)組草圖
?7月9日，國(guó)際頂級(jí)學(xué)術(shù)刊物《細(xì)胞》正式發(fā)表了大規(guī)模臨床肺腺癌蛋白質(zhì)組草圖繪制工作。該工作由中科院上海藥物研究所牽頭， 聯(lián)合軍事科學(xué)院軍事醫(yī)學(xué)研究院、國(guó)家蛋白質(zhì)科學(xué)中心（北京）、國(guó)家癌癥中心/中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院腫瘤醫(yī)院、上海交通大學(xué)等多家單位，在國(guó)際上首次對(duì)肺腺癌開(kāi)展了大規(guī)模、高通量、系統(tǒng)性的全景蛋白質(zhì)組學(xué)研究。上海交通大學(xué)生命科學(xué)技術(shù)學(xué)院生物信息學(xué)與生物統(tǒng)計(jì)學(xué)系李婧教授為共同通訊作者，上海交通大學(xué)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(xiàng)目聯(lián)合攻關(guān)。項(xiàng)目研究的組學(xué)大數(shù)據(jù)分析得到了上海交通大學(xué)網(wǎng)絡(luò)信息中心校級(jí)計(jì)算平臺(tái)提供的科學(xué)計(jì)算服務(wù)支持。
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?肺癌是我國(guó)乃至全世界發(fā)病率和死亡率最高的惡性腫瘤。肺腺癌是非小細(xì)胞肺癌的主要病理類(lèi)型，約占所有肺癌的一半。相比于其它肺癌病理類(lèi)型，肺腺癌中非吸煙人群的比例明顯偏高，發(fā)病機(jī)制復(fù)雜。肺腺癌的早發(fā)現(xiàn)、早診斷、早治療對(duì)于改善患者的預(yù)后具有至關(guān)重要的意義。
蛋白質(zhì)是所有生命功能的直接執(zhí)行者，也幾乎是所有藥物的作用靶點(diǎn)。系統(tǒng)性研究細(xì)胞、組織等生物樣本中所有蛋白質(zhì)特征的學(xué)科，即蛋白質(zhì)組學(xué)，已逐漸成為生物醫(yī)學(xué)研究的核心內(nèi)容之一。因此，全景繪制肺腺癌人群蛋白質(zhì)分子圖譜，對(duì)于肺腺癌病理機(jī)制的深入認(rèn)識(shí)，疾病診斷生物標(biāo)志物與藥物治療靶點(diǎn)的發(fā)現(xiàn)，以及實(shí)現(xiàn)更精準(zhǔn)的肺腺癌分子分型和治療方案的制定等具有重大科學(xué)意義。
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該研究工作對(duì)103例臨床病人的肺腺癌和癌旁組織進(jìn)行了蛋白質(zhì)表達(dá)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(gè)蛋白產(chǎn)物和22,564個(gè)磷酸化修飾位點(diǎn)，同時(shí)整合臨床信息和基因組特征數(shù)據(jù)分析，深度構(gòu)建了基于蛋白質(zhì)組的肺腺癌分子圖譜全景。該研究首次從蛋白質(zhì)水平系統(tǒng)描繪了肺腺癌的分子圖譜，并發(fā)現(xiàn)了與病人預(yù)后密切相關(guān)的分子特征，特別是發(fā)現(xiàn)了中國(guó)人群肺腺癌兩個(gè)主要基因（TP53和EGFR）突變?nèi)巳旱牡鞍踪|(zhì)分子特征。
研究人員進(jìn)一步利用蛋白質(zhì)組表達(dá)譜數(shù)據(jù)將肺腺癌分為三個(gè)蛋白質(zhì)組亞型（I型、II型、III型）。其中，I型與細(xì)胞代謝和腫瘤微環(huán)境密切相關(guān)，臨床信息顯示該型主要為臨床早期人群，并且預(yù)后最為良好；III型與細(xì)胞穩(wěn)態(tài)及增殖密切相關(guān)，其主要為臨床中后期人群，呈現(xiàn)出腫瘤分化程度較低，基因突變負(fù)荷較高等特征，并且預(yù)后最差；II型則是I型和III型的過(guò)渡狀態(tài)，這部分人群預(yù)后程度介于I型和III型之間。結(jié)合磷酸化修飾譜數(shù)據(jù)分析，此項(xiàng)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(zhǔn)分型和治療提供依據(jù)。
為了進(jìn)一步探索研究工作在肺腺癌臨床診斷和治療中的潛在應(yīng)用價(jià)值，此研究還篩選到27個(gè)具有血清學(xué)檢測(cè)價(jià)值的肺腺癌潛在預(yù)后標(biāo)志物及若干個(gè)針對(duì)肺腺癌以及其特定突變亞型的潛在藥物靶標(biāo)。通過(guò)對(duì)代表性標(biāo)志物HSP 90beta進(jìn)行較大規(guī)模的獨(dú)立人群的血漿樣本確證，發(fā)現(xiàn)其蛋白質(zhì)濃度與肺腺癌不良預(yù)后密切相關(guān)。這些研究結(jié)果為肺腺癌的病理機(jī)制解析、精準(zhǔn)診斷及治療提供了重要科學(xué)線(xiàn)索和理論支撐。
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該工作通過(guò)肺癌臨床、蛋白質(zhì)組學(xué)與生物信息學(xué)三個(gè)領(lǐng)域的科研團(tuán)隊(duì)合作，首次大規(guī)模、系統(tǒng)性構(gòu)建了肺腺癌的蛋白全景圖和分子亞型特征，揭示了中國(guó)人肺腺癌的分子特征及預(yù)后和診療生物標(biāo)志物，為肺腺癌的精準(zhǔn)醫(yī)療提供了重要資源和線(xiàn)索。
全文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.cell.2020.05.043
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