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樊嘉/周虎/高大明團隊攜手至本揭秘肝癌多維蛋白組學(xué)最新成果

2019-10-06 10:45 9289
10月3日,《cell》發(fā)表了復(fù)旦大學(xué)附屬中山醫(yī)院樊嘉院士團隊、中科院藥物所周虎研究員團隊、中科院生化與細胞所高大明研究員團隊、美國“登月計劃”臨床蛋白質(zhì)組腫瘤分析協(xié)作組與至本合作的關(guān)于中國乙肝病毒陽性的肝細胞癌多維蛋白組學(xué)最新研究成果。

上海2019年10月6日 /美通社/ -- 2019年10月3日,國際頂尖期刊《cell》(SCI影響因子 36.216)在線發(fā)表了復(fù)旦大學(xué)附屬中山醫(yī)院樊嘉院士團隊、中科院藥物所周虎研究員團隊、中科院生化與細胞所高大明研究員團隊、美國“登月計劃”臨床蛋白質(zhì)組腫瘤分析協(xié)作組(Clinical Proteomic Tumor Analysis Consortium, CPTAC)與至本醫(yī)療科技合作的關(guān)于中國乙肝病毒陽性的肝細胞癌(HBV-HCC)多維蛋白組學(xué)最新研究成果(Integrated Proteogenomic Characterization of HBV-Related Hepatocellular Carcinoma)。這是一篇迄今為止中國肝癌,特別是HBV病毒感染的肝癌的多維基因蛋白質(zhì)組學(xué)的最大的隊列研究之一,也是發(fā)表的國際頂尖影響因子文章,至本醫(yī)療科技作為參與該項研究的主要團隊之一,也成為首家榮登國際影響力期刊CELL的中國腫瘤精準(zhǔn)醫(yī)療公司。

該研究是國際首次按照最高標(biāo)準(zhǔn)對乙肝相關(guān)肝癌的大隊列臨床樣本進行的全景式多層次分析,完整揭示了中國HBV相關(guān)的肝癌人群與西方國家肝癌人群突變頻譜的顯著差別,全面解析了肝癌的發(fā)生和發(fā)展機制,為肝癌的精準(zhǔn)分型與個體化治療、療效監(jiān)測和預(yù)后判斷提供了新的思路和策略。

中國是一個肝癌大國。據(jù)2018年發(fā)布的《中國肝癌大數(shù)據(jù)報告》顯示,原發(fā)性肝癌全球每年新發(fā)病例85.4萬,中國46.6萬,約占全球的55%,這意味著,全球新發(fā)肝癌一半在中國。中國的肝癌發(fā)病率居高不下。在男性中,肝癌已是第三大高發(fā)的癌癥,僅次于肺癌與胃癌。

研究團隊提到,肝細胞癌約占原發(fā)性肝臟惡性腫瘤的85%-90%,最主要的病因是乙肝病毒(HBV)和丙肝病毒(HCV)的慢性感染,以及酗酒和代謝綜合征。數(shù)據(jù)顯示,估計全球有2.92億人感染乙肝病毒(HBV)。值得注意的是,HBV感染是導(dǎo)致中國肝癌發(fā)生的最主要原因,其中約85%的肝癌患者攜帶HBV感染標(biāo)志。

在本項研究中,研究人員收集了159例乙肝病毒陽性的肝癌和癌旁樣本,運用最先進的組學(xué)技術(shù)測定了外顯子組、轉(zhuǎn)錄組、全蛋白組、磷酸化蛋白組數(shù)據(jù),開展了肝癌多維蛋白組學(xué)研究,通過對龐大基因和蛋白數(shù)據(jù)的大規(guī)模集中掃描,該研究是國際首次按照最高標(biāo)準(zhǔn)對乙肝相關(guān)肝癌的大隊列臨床樣本進行的全景式多層次分析,多維度地揭示從基因突變到轉(zhuǎn)錄以及蛋白質(zhì)翻譯的整個過程。該研究首次結(jié)合了多組學(xué)整合分析手段,對肝癌發(fā)生和發(fā)展獲得了新的認識,對肝癌的基因蛋白圖譜的解析與分子分型,預(yù)后和潛在治療新靶點的發(fā)現(xiàn),以及為提升肝癌的臨床治療水平、改善預(yù)后提供了重要的支撐,使得更多的肝癌患者能夠獲益。

在這項最新的研究中,研究團隊首先揭示了中國肝癌突變譜與西方肝癌突變譜的不同之處。其中,AXIN1(18% vs 8%),TSC2(7% vs 0%),SMARCA2(5% vs 0%)等基因在中國HBV肝癌隊列的突變頻率顯著高于TCGA HBV肝癌隊列,而CTNNB1(19% vs 35%),ARID1A(10% vs 16%)等基因則與TCGA的數(shù)據(jù)相比突變頻率較低。

值得關(guān)注的是,該研究中發(fā)現(xiàn)超過三分之一的肝癌樣本含有由馬兜鈴酸誘導(dǎo)產(chǎn)生的“突變特征譜”,同樣在蛋白質(zhì)譜數(shù)據(jù)上也檢測到了由馬兜鈴酸引起的突變所編碼的蛋白突變肽段。馬兜鈴酸曾在肝癌領(lǐng)域長期引發(fā)廣泛關(guān)注及爭議,被世界衛(wèi)生組織(WHO)于2012年列為I類致癌物。本次研究發(fā)現(xiàn),馬兜鈴酸“突變特征譜”與腫瘤突變負荷(TMB)、腫瘤新抗原(Neoantigen)、腫瘤微環(huán)境免疫耐受(CD8+T細胞浸潤, PD-L1等免疫檢查點豐度)等的臨床指標(biāo)顯著相關(guān)。這些發(fā)現(xiàn)提示了免疫治療可能會對這類肝癌產(chǎn)生療效,同時,也充分反映出利用中國人肝癌數(shù)據(jù)開展臨床轉(zhuǎn)化研究的重要性。

其次,肝癌患者的蛋白質(zhì)組數(shù)據(jù)整體上可以分為三類亞型,它們分別是代謝驅(qū)動型(metabolism subgroup,S-Mb)、微環(huán)境失調(diào)型(Microenvironment dysregulated subgroup, S-Me)和增殖驅(qū)動型(Proliferation subgroup, S-Pf)。該研究發(fā)現(xiàn)這三類蛋白亞型與基因組穩(wěn)定性與基因突變、TNM分期、腫瘤大小、癌栓有無、甲胎蛋白(AFP)及等臨床特征都存在顯著相關(guān)。研究還發(fā)現(xiàn),這三類亞型患者的預(yù)后具有極其顯著的差別,這將為肝癌的臨床預(yù)后判別,以及肝癌的個性化治療起到重要的指導(dǎo)作用。

最后,本研究從多組學(xué)角度系統(tǒng)性地揭示了肝特異性代謝通路異常在HBV相關(guān)的肝癌中起到重要作用。我們發(fā)現(xiàn)超過80%的肝臟特異性基因在肝癌中呈現(xiàn)蛋白表達下調(diào),而且肝特異性代謝途徑中的大多數(shù)蛋白(如糖異生,解毒和尿素-氨代謝)在肝腫瘤中顯著減弱,然而膽固醇代謝的關(guān)鍵酶(SOAT1,SOAT2,HMGCR等)和谷氨酰胺代謝相關(guān)蛋白(GLS和GLUD2)在腫瘤中表達顯著上調(diào)。這些數(shù)據(jù)表明在HBV相關(guān)的肝癌中,肝特異性代謝途徑發(fā)生了重編程。

作為本文的共同第一作者之一,至本醫(yī)療科技的計算腫瘤學(xué)部副總裁施巍煒博士表示,“多維組學(xué)的優(yōu)勢和意義,在于它可以全面地獲取腫瘤不同維度的信息,利用組學(xué)間的交叉互補,探索彼此之間的內(nèi)在關(guān)聯(lián),從很大程度上彌補了單一組學(xué)的不足。至本很榮幸在這個項目中承擔(dān)了肝癌多維基因蛋白質(zhì)組數(shù)據(jù)的主要生物信息分析和肝癌臨床樣本病理部分的工作,我們希望未來和臨床更緊密的結(jié)合,為每一位癌癥病人提供全面、準(zhǔn)確的分子水平信息,推動癌癥治療的革新?!?/p>

消息來源:至本醫(yī)療科技
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