我国科学家完成国际首个肿瘤蛋白质组分子分型

2018-03-21 15:07:50 来源: 科学网 作者: 原艳芝 李惠钰

弥漫型胃癌到底是一种病还是几种病?患者手术后化疗是否有效,预后如何?我国科学家的最新研究结果表明,弥漫型胃癌在蛋白质组层面其实可以分为三个亚型,不同的亚型预后不同,对化疗的敏感性也不同。3月8日,国际著名学术期刊《自然·通讯》在线发表了这项由军事科学院军事医学研究院与北京大学肿瘤医院共同开展的弥漫型胃癌蛋白质组研究最新成果,论文共同通讯作者分别为军事科学院军事医学研究院研究员秦钧,北京大学肿瘤医院教授沈琳和军事科学院研究员贺福初。

自20世纪以来,人类基因组计划等生命科学计划一直由欧美国家主导。这一研究成果,标志着以贺福初领衔的“中国人类蛋白质组计划”在国际上冲出基因组垄断的重围,攻下了第一座以蛋白质组分型为主要参照标准的精准医学“城池”。这一突破,有可能预示着“蛋白质组驱动的精准医学时代”的到来。

胃癌在全球肿瘤死亡原因中排名第三。我国是胃癌发病和死亡的重灾区,统计数据显示,我国胃癌每年新发病例约为68万例,占全球发病病例的一半左右。当前,广泛应用的Lauren分型从形态学上将胃癌分为肠型、弥漫型和混合型,其中弥漫型胃癌被称为“胃癌中的胃癌”,目前尚无有效的靶向疗法。此前,国际上发表过基于基因组和转录组的胃癌分子分型,但均没有实现与临床预后的有效关联。

2012年起,在北京市科委前沿项目资助下,通过国家“千人计划”和北京市“海聚工程”引进的军事医学研究院“国家蛋白质科学中心(北京)”主任秦钧率领团队开启了绘制首个弥漫型胃癌蛋白质组学图谱和肿瘤驱动基因变异图谱的征程。在聚力攻关打通胃癌蛋白质组学分析技术路线的同时,他们联合北京大学肿瘤医院开始进行大规模胃癌样品分析。

2016年6月,科研团队基本完成84对胃癌与癌旁组织样品的质谱测量工作,共鉴定到11340个不同基因产物,这些蛋白质覆盖了肿瘤细胞及肿瘤微环境所有可能表达的蛋白,从而首次描绘了弥漫型胃癌的蛋白质组全谱。进一步研究发现,仅对84 对胃癌与癌旁组织全蛋白表达谱进行聚类分析,就可将弥漫型胃癌分为3个与生存预后和化疗敏感性密切相关的分子亚型,分别为PX1-3型。其中,PX1 型(细胞周期型)患者总生存时间最长;PX2 型(上皮-间充质转化型)患者生存预后介于PX1 和PX3 之间;PX3(免疫通路富集型)患者总生存时间最短,并且对化疗不敏感。在此基础上,科研团队还筛选出23个与预后相关的胃癌候选蛋白药物靶标。

秦钧表示,这种蛋白分型不依赖于任何基因组信息,体现出作为功能直接执行者的蛋白质在临床科学中所提供信息的重要性和全面性,可以为胃癌病人的精准医疗提供直接依据。大家熟悉的基因测序只能为肿瘤的精准医疗提供非常有限的线索,这个困惑现在可以在蛋白质层面上解决。将来在临床上,对肿瘤进行蛋白质组分析,就可以知道这是哪一种肿瘤,能不能治好,应该采取哪种治疗方法,不应采取哪种治疗方法。

据悉,贺福初曾率先倡导并领衔了人类第一个器官(肝脏)国际蛋白质组计划,开创了中国引领国际大型科技合作计划的先河,为人类蛋白质组计划的全面展开发挥了示范和指导作用。由其担任首席科学家的“中国人类蛋白质组计划”瞄准我国人群最常见的十大疾病开展系统的蛋白质组学分析,旨在揭示疾病的发病机制和病理过程,为全面提高防诊治水平提供新的策略和手段。自2014年6月全面启动实施以来,该计划先后获得国家科技部863计划、973计划、国际合作计划等联合资助。

在这一计划牵引下,以国家蛋白质科学中心(北京)这一国家大科学基础设施为依托,军事科学院军事医学研究院蛋白质组学国家重点实验室在蛋白质组学新技术研发、蛋白质翻译后修饰研究、骨质疏松症关键治疗基理、DNA损伤修复等领域接连取得重大突破,先后在《自然》及其子刊发表系列具有国际影响力的论文,获得国家自然科学二等奖、国家科技进步创新团队奖为代表的10余项高等级科技奖励。在2017年国家五年评估中,该实验室蝉联优秀,被评估专家组认定为“国际领跑”,正在成为我国生物医学领域引领型、力量型国家重点实验室。(原艳芝 李惠钰)

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责任编辑: 马嘉悦
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