對(duì)話科學(xué)家 | 中國(guó)科學(xué)家首次揭示肺腺癌分子全景
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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。在我國(guó),每年肺癌發(fā)病人數(shù)超過(guò)70萬(wàn),死亡人數(shù)超過(guò)60萬(wàn)。肺腺癌是非小細(xì)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(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。
2020年7月9日,Cell Press細(xì)胞出版社旗下期刊Cell《細(xì)胞》在線發(fā)表了由中國(guó)科學(xué)家完成的大規(guī)模臨床肺腺癌蛋白質(zhì)組草圖的繪制工作。在此項(xiàng)研究中,中國(guó)科學(xué)院上海藥物研究所譚敏佳研究員團(tuán)隊(duì)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)賀福初院士團(tuán)隊(duì)、汪宜研究員團(tuán)隊(duì),國(guó)家癌癥中心/中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院腫瘤醫(yī)院程書(shū)鈞院士、肖汀研究員團(tuán)隊(duì),上海交通大學(xué)李婧教授等團(tuán)隊(duì),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。

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HSP90 beta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)線索和理論支撐。
該工作首次大規(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索。該工作是“中國(guó)人蛋白質(zhì)組計(jì)劃”繼肝癌、胃癌工作之后取得的又一重大成果[1],也是中國(guó)科學(xué)家主導(dǎo)的“蛋白質(zhì)組學(xué)驅(qū)動(dòng)的精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)”的又一次重大突破,具有廣泛的社會(huì)意義,更預(yù)示著蛋白質(zhì)組學(xué)在精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)中的獨(dú)特性和重要性。
中國(guó)科學(xué)院上海藥物研究所譚敏佳研究員、國(guó)家癌癥中心/中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院腫瘤醫(yī)院肖汀研究員、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)賀福初院士、上海交通大學(xué)李婧教授以及軍事科學(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)汪宜研究員為該論文的共同通訊作者;中國(guó)科學(xué)院上海藥物研究所博士后徐駿宇、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)博士后張春潮、國(guó)家癌癥中心/中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院腫瘤醫(yī)院博士生王想、中國(guó)科學(xué)院上海藥物研究所助理研究員翟琳輝以及上海交通大學(xué)博士生馬一鳴為該論文共同第一作者。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)錢(qián)小紅研究員、秦鈞研究員、國(guó)家癌癥中心/中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院腫瘤醫(yī)院程書(shū)鈞院士和毛友生主任、首都醫(yī)科大學(xué)宣武醫(yī)院張毅主任、天津?qū)氎驷t(yī)院王廣舜主任、復(fù)旦大學(xué)王飛教授等團(tuán)隊(duì)也參與了該研究工作。該研究得到了科技部“973”計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金創(chuàng)新研究群體項(xiàng)目、協(xié)和創(chuàng)新工程、國(guó)家自然科學(xué)基金重大研究計(jì)劃、中科院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃等項(xiàng)目資助。
參考文獻(xiàn):
1. Jiang, Y., Sun, A., Zhao, Y. et al. Proteomics identifies new therapeutic targets of early-stage hepatocellular carcinoma. Nature 567, 257–261 (2019). https://doi.org/10.1038/s41586-019-0987-8
作者專訪:
Cell Press細(xì)胞出版社特別邀請(qǐng)賀福初院士以及譚敏佳研究員進(jìn)行了專訪,請(qǐng)他們?yōu)榇蠹疫M(jìn)一步詳細(xì)解讀。
▌論文標(biāo)題:
Integrative Proteomic Characterization of Human Lung Adenocarcinoma
▌論文網(wǎng)址:
https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(20)30676-0
▌DOI:
https://doi.org/10.1016/j.cell.2020.05.043
注:本文轉(zhuǎn)載自CellPress細(xì)胞科學(xué)。