蛋白基因組學再登Cell:首次全面揭示小兒腦癌發生機制和治療靶標

2020-12-05 騰訊網

景傑學術| 報導

小兒腦癌（Pediatric Brain Cancer）是全球範圍內兒童癌症相關死亡的主要原因，一些小兒腦癌類型的預後很差，5年生存率不到20%，例如高級別膠質瘤和非典型畸胎樣橫紋肌樣腫瘤，因此改善患兒的治療策略迫在眉睫。儘管針對小兒腦癌的發病機理在基因、表觀遺傳以及RNA層面展開了諸多研究，但是將這些發現轉化為臨床上的有效療法仍然具有很大的挑戰。近些年來質譜技術的飛速發展和蛋白質組學應用的不斷成熟為很多疾病研究帶來了新的視角，而進一步整合基因、轉錄、蛋白和蛋白翻譯後修飾的多組學數據能更好的全面認識腫瘤，也為腫瘤未來的精準治療提供新的思路和方向。

2020年11月25日，來自西奈山伊坎醫學院Pei Wang與喬治華盛頓大學醫學院以及費城兒童醫院等研究團隊合作在Cell上發表了題為"Integrated Proteogenomic Characterization across Major Histological Types of Pediatric Brain Cancer"的研究論文，採用基於質譜的TMT標記定量蛋白質組、磷酸化修飾組學技術（質譜策略）並結合全基因組測序（WGS）、RNA測序（RNA-seq）對7種組織類型：低級別神經膠質瘤（n=93），室管膜瘤（32），高級別神經膠質瘤（25），髓母細胞瘤（22），神經節神經膠質瘤（18），顱咽管瘤（16）和非典型畸胎樣橫紋肌樣腫瘤（12），共218例小兒腦癌臨床樣本（樣本策略）展開研究。

本研究共鑑定定量了8,802個蛋白和18,235個磷酸化位點，基於蛋白質組的無監督聚類分析揭示了不同於小兒腦癌組織學診斷的新的分型，提示可以針對相同蛋白質組學特徵分型的病人展開治療；而蛋白質組學數據也表明體細胞突變和拷貝數變異（CNV）的功能效應在轉錄組學數據中並不明顯。進一步基於磷酸化修飾組學的激酶-底物關聯和共表達網絡分析確定了腫瘤發生的重要生物學機制。同時，針對免疫學的相關分析顯示不同腫瘤呈現出免疫微環境的多樣性。

本文是首次針對小兒腦癌展開跨越傳統組織學研究範圍的大規模蛋白基因組學研究，不僅揭示了小兒腦癌的生物學發生機制，也為未來臨床小兒腦癌的診斷、治療等提供重要的指導意義。

Graphical Abstract

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