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蛋白基因组学研究揭示肝癌发生发展机制和个性化诊治新策略

2019-10-10 12:55:03  阅读:3936 作者:责任编辑NO。邓安翔0215

缓慢乙肝病毒(hepatitis B virus,HBV)感染是导致我国肝癌发作的最首要原因,约85%的肝癌患者带着HBV感染标志。肝癌的发作展开是一个非常复杂的生物学进程,遭到机体的体系性调控,基因骤变会对HBV相关肝癌的表型发作怎样的影响,现在这方面的研讨报导较少,亟待深化探求。一起,新药研讨需求进行“源头立异”,对肝癌的精准分子分型及分型相关的潜在生物标志物和药物靶标进行研讨,将有助于肝癌的个性化药物研制。10月3日,世界学术期刊《细胞》(Cell)在线宣布了中国科学院上海药物研讨所周虎课题组与复旦大学隶属中山医院樊嘉课题组和中国科学院生物化学与细胞生物学研讨所巨大明课题组协作的最新效果“Integrated Proteogenomic Characterization of HBV-related Hepatocellular Carcinoma”。该研讨对159例感染HBV的肝细胞癌(hepatocellular carcinoma,HCC)患者的癌安排和配对癌旁肝安排样本进行了蛋白基因组(proteogenomics)研讨,经过检测和整合剖析基因骤变、拷贝数变异、基因表达谱、蛋白质组及磷酸化蛋白质组等多维度数据,完整地提醒了肝癌的分子特性,全面解析了肝癌的发作和展开机制,为肝癌的精准分型与个体化医治、效果监测和预后判别供给了新的思路和战略。

首要,该研讨提醒了我国肝癌骤变谱与西方肝癌骤变谱的不同之处。马兜铃酸被世界卫生安排列为1类致癌物,该研讨发现35%的样本中含有马兜铃酸诱导的基因骤变“指纹”,且骤变“指纹”与肿瘤骤变负荷增高、微环境免疫耐受明显相关,提示了免疫医治对该类肝癌的潜在价值,说明晰依据中国人肝癌数据展开临床转化研讨的必要性。经过深化剖析染色体拷贝数变异,提醒染色体4q和16q的缺失会经过反式效应(transeffect)影响细胞周期相关蛋白并促进肝癌的发作展开。

其次,依据蛋白质组数据能够将肝癌患者分为三个亚型,分别为代谢驱动型、微环境失调型和增殖驱动型,这三个亚型与基因组稳定性、癌栓的有无、甲胎蛋白丰度及RB1和TSC2基因骤变等特征明显相关。更重要的是,三个亚型的临床预后明显不同,且其预后价值不依赖于临床上常用的TNM分期,有望为肝癌的个性化精准医治和临床预后判别供给辅导。

最终,该研讨还体系地提醒了代谢异常在肝癌发作展开中的重要效果。作者发现,80.3%的肝脏特异性的蛋白质在肿瘤中表达下调,首要参加糖异生、解毒和尿素-氨代谢等肝脏特异性的代谢通路,而胆固醇代谢的要害酶和谷氨酰胺代谢相关蛋白在肿瘤中表达上调。这些数据提醒在感染HBV的HCC肿瘤中,肝脏特异性的功用发作代谢重编程。该研讨还从多组学层次体系性阐释了各种细胞代谢和信号通路在肝癌中的改变趋势,其间糖酵解和脂肪酸代谢在癌中全体上调,胆汁酸代谢全体下调。作为肝癌最常见的骤变基因之一,CTNNB1骤变型和野生型肝癌之间的蛋白质和磷酸化差异首要集合于代谢通路。剖析发现果糖二磷酸醛缩酶A(ALDOA)的磷酸化与CTNNB1骤变相关。机制研讨标明,ALDOA磷酸化能够增强肝癌细胞的糖代谢,然后促进肝癌的生长成瘤,且ALDOA的活性关于CTNNB1骤变的肝癌细胞的增殖非常重要。因而,靶向调控代谢通路在肝癌防治中或将发挥重要的效果。

该研讨是世界初次依照最高规范对乙肝相关肝癌的大行列临床样本进行的全景式多层次剖析,不只有新的有生物学含义的发现,并且发作的高质量大数据将为广阔肝癌根底与临床研讨者供给支撑,然后有力推进肝癌研讨范畴的展开。这也是继年头中科院院士贺福初、研讨员钱小红和中科院院士樊嘉团队在Nature宣布蛋白组学办法发现前期肝癌新药物靶点的研讨之后,我国科学家运用体系生物学办法在肝癌研讨范畴的最新力作。

樊嘉、周虎和巨大明为论文一起通讯作者,中山医院教授高强、上海药物所博士朱洪文、中山医院博士董良庆、至本医学博士施巍炜及生化与细胞所博士研讨生陈然为论文一起榜首作者。此外,该研讨得到CPTAC(Clinical Proteomic Tumor Analysis Consortium)主任Henry Rodriguez、美国贝勒医学院教授章冰、华盛顿大学基因研讨所教授Li Ding、美国西奈山伊坎医学院教授Pei Wang、耶鲁大学医学院助理教授刘延盛的大力支撑。该研讨依托于上海药物所公共技能服务中心的严重科研产出,得到中科院先导专项、科技部要点研制方案和中科院受体结构与功用要点实验室等的赞助。

肝癌的蛋白基因组研讨

来历:中国科学院上海药物研讨所

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