對話科學家 | 中國科學家首次揭示肺腺癌分子全景
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肺癌是我國乃至全世界發(fā)病率和死亡率最高的惡性腫瘤。在我國，每年肺癌發(fā)病人數(shù)超過70萬，死亡人數(shù)超過60萬。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(fā)病機制復雜。肺腺癌的早發(fā)現(xiàn)、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(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。系統(tǒng)性研究細胞、組織等生物樣本中所有蛋白質(zhì)特征的學科，即蛋白質(zhì)組學，已逐漸成為生物醫(yī)學研究的核心內(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(fā)現(xiàn)，以及實現(xiàn)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。
2020年7月9日，Cell Press細胞出版社旗下期刊Cell《細胞》在線發(fā)表了由中國科學家完成的大規(guī)模臨床肺腺癌蛋白質(zhì)組草圖的繪制工作。在此項研究中，中國科學院上海藥物研究所譚敏佳研究員團隊聯(lián)合軍事科學院軍事醫(yī)學研究院、國家蛋白質(zhì)科學中心（北京）賀福初院士團隊、汪宜研究員團隊，國家癌癥中心/中國醫(yī)學科學院腫瘤醫(yī)院程書鈞院士、肖汀研究員團隊，上海交通大學李婧教授等團隊，在國際上首次對肺腺癌開展了大規(guī)模、高通量、系統(tǒng)性的全景蛋白質(zhì)組學研究。
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(zhì)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(chǎn)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(shù)據(jù)分析，深度構建了基于蛋白質(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)了與病人預后密切相關的分子特征，特別是發(fā)現(xiàn)了中國人群肺腺癌兩個主要基因（TP53和EGFR）突變?nèi)巳旱牡鞍踪|(zhì)分子特征。
研究人員進一步利用蛋白質(zhì)組表達譜數(shù)據(jù)將肺腺癌分為三個蛋白質(zhì)組亞型（I型、II型、III型）。其中，I型與細胞代謝和腫瘤微環(huán)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(wěn)態(tài)及增殖密切相關，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(tài)，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(shù)據(jù)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(jù)。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HSP90 beta進行較大規(guī)模的獨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。
該工作首次大規(guī)模、系統(tǒng)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(yī)療提供了重要資源和線索。該工作是“中國人蛋白質(zhì)組計劃”繼肝癌、胃癌工作之后取得的又一重大成果[1]，也是中國科學家主導的“蛋白質(zhì)組學驅動的精準醫(yī)學”的又一次重大突破，具有廣泛的社會意義，更預示著蛋白質(zhì)組學在精準醫(yī)學中的獨特性和重要性。
中國科學院上海藥物研究所譚敏佳研究員、國家癌癥中心/中國醫(yī)學科學院腫瘤醫(yī)院肖汀研究員、軍事科學院軍事醫(yī)學研究院、國家蛋白質(zhì)科學中心（北京）賀福初院士、上海交通大學李婧教授以及軍事科學院軍事醫(yī)學研究院、國家蛋白質(zhì)科學中心（北京）汪宜研究員為該論文的共同通訊作者；中國科學院上海藥物研究所博士后徐駿宇、軍事科學院軍事醫(yī)學研究院、國家蛋白質(zhì)科學中心（北京）博士后張春潮、國家癌癥中心/中國醫(yī)學科學院腫瘤醫(yī)院博士生王想、中國科學院上海藥物研究所助理研究員翟琳輝以及上海交通大學博士生馬一鳴為該論文共同第一作者。軍事科學院軍事醫(yī)學研究院、國家蛋白質(zhì)科學中心（北京）錢小紅研究員、秦鈞研究員、國家癌癥中心/中國醫(yī)學科學院腫瘤醫(yī)院程書鈞院士和毛友生主任、首都醫(yī)科大學宣武醫(yī)院張毅主任、天津寶坻醫(yī)院王廣舜主任、復旦大學王飛教授等團隊也參與了該研究工作。該研究得到了科技部“973”計劃、國家自然科學基金創(chuàng)新研究群體項目、協(xié)和創(chuàng)新工程、國家自然科學基金重大研究計劃、中科院戰(zhàn)略性先導科技專項、國家重點研發(fā)計劃等項目資助。
參考文獻：
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細胞出版社特別邀請賀福初院士以及譚敏佳研究員進行了專訪，請他們?yōu)榇蠹疫M一步詳細解讀。
▌論文標題：
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：本文轉載自CellPress細胞科學。
