【胰腺癌、肝癌、前列腺癌】多层组学在癌症分型和治疗靶点中的应用

发布时间： 2020-04-15 02:20 来源：上海鹿明生物科技有限公司

编者按：

作为一直在科研路上不断突破和奋进中的鹿明生物也同样怀抱着“探索和认识未知”的精神帮助广大科研者在组学研究中不断突破。因此，本期小编带来的是通过整合生物系统中诸多相互联系和作用的组分来研究复杂生物过程的机制——多层组学（基因、mRNA、蛋白质和代谢产物等）研究，它是一个由上而下的系统整合过程，即在深入研究基因和生物分子结构和功能基础上的一种系统分析和整合。下面让我们一起来看多层组学在肝癌、前列腺癌、胰腺癌中多层组学整合分析的应用实例，了解这些科研工作者是如何进行的多层组学研究的吧！！

胰腺癌

胰腺癌是一种较常见的消化系统恶性肿瘤，近年来其发病率及死亡率在世界范围内均呈现不断上升的趋势。大部分的胰腺癌病人在就诊时已处于中、晚期，丧失了根治性切除的机会。胰腺癌5年生存率在被统计的各种癌症中长期保持着最低的记录，因而被称为“癌症之王”。

本篇文章由鹿明生物合作客户北京协和医院肿瘤研究所林东昕教授研究组发表在《Nature genetics》（IF：31.616）的题为“Pancreatic cancer risk variant in LINC00673 creates a miR-1231 binding site and interferes with PTPN11 degradation”的研究论文，该研究揭示了LINC00673在维持细胞稳态中的重要作用以及其变异如何赋予胰腺癌易感性。本文中用蛋白质组学技术发现了与LINC00673相互作用的蛋白PTPN11，从而阐明了LINC00673的功能机理。

中文标题：长链非编码RNA-LINC00673中的一个胰腺癌风险变异为miR-1231构建了结合位点使得PTPN11降解受到干扰
材料：细胞系、小鼠、人胰腺组织、血
影响因子：31.616（发表时期影响因子）
发表期刊：Nature genetics
主要技术：GWAS、qRT–PCR、immunoprecipitation、LC-MS/MS（鹿明生物提供服务支持）

全基因组关联研究已经确定了几个与胰腺癌风险相关的基因位点，然而遗传因素影响散发性胰腺癌发展的机制仍然很大程度上未知。本文通过使用全基因组关联分析和功能表征，鉴定出一个长非编码RNA（lincRNA）LINC00673是潜在的肿瘤抑制因子，其种系变异与胰腺癌风险相关。LINC00673能够增强PTPN11与E3泛素连接酶PRPF19的相互作用，并通过泛素化促进PTPN11降解，从而导致SRC-ERK致癌信号传导减弱和STAT1依赖性抗肿瘤反应的激活增强。LINC00673的外显子4中rs1111655237的G>A突变会产生miR-1231结合的靶点，其以等位基因特异性方式降低LINC00673的作用，从而赋予对肿瘤发生的易感性。这些发现揭示了LINC00673在维持细胞稳态中的重要作用以及其变异如何赋予胰腺癌易感性。

肝癌

肝细胞癌（HCC）是最常见的恶性肿瘤之一，全球发病率位居第六，死亡率位居第三。极易复发和转移导致了肝癌患者的高死亡率，因此针对肝细胞癌的发生和转移机制的研究迫在眉睫。

本文为鹿明生物客户--四川大学肝胆外科研究室的科研者们于2019年5月发布在Cancer Res的研究文章：LncRNA SNHG10通过正反馈环调节其同源物SCARNA13促进肝癌发生和转移的研究，为肝细胞癌的发生和转移机制又进行了深入的研究。

材料：肝癌患者肿瘤及配对癌旁组织、细胞系、BALB / c裸鼠
技术：RNA测序（(RNA-seq）、qPCR 、TMT标记定量
期刊：Cancer Res
影响因子：9.130
涉及鹿明产品服务：蛋白组学

本文目的为确定肝细胞癌（HCC）特异性ncRNA，并研究它们在HCC发生和转移中的作用。作者通过RNA-seq鉴定肺转移产生的异种移植HCC细胞，发现lncRNA SNHG10及其同源物SCARNA13可作为HCC发展和转移的新驱动因子。作者通过多种组学技术手段，发现了在HCC发生和转移过程中起重要作用的复杂调节网络。

另一篇肝癌研究多层组学高分文章 本篇在2019年6月21日由浙江大学医学院附属第一医院，梁廷波教授、浙江省胰腺病研究重点实验室副主任白雪莉博士团队共同发表在《Gut》上发表的题为“Integrated multiomic analysis reveals comprehensive tumour heterogeneity and novel immunophenotypic classification in hepatocellular carcinomas”作者利用多组学联合分析的方法，提出一种新型免疫表型分类，此分型可被用于肝细胞癌患者的预后评估，或许可以为治疗方案的选择提供理论支持。

中文标题：多组学融合分析揭示肝细胞癌多层面异质性以及新免疫表型分类
材料：肝细胞癌组织
影响因子：17.943
发表期刊：Gut.
主要技术：多组学联合分析、全基因组测序、转录组测序、蛋白质组分析、代谢组学分析、单细胞分析

HCC的免疫微环境的主要组成为肿瘤细胞与免疫细胞，瘤间异质性与瘤内异质性或许是造成抗药性与免疫逃避机制的原因。随着临床研究的深入，基因组、转录组、蛋白组、代谢组的组学研究技术为临床研究提供了技术支持，随着组学技术的不断发展，相信能运用更多的祖学技术来解决临床研究上的问题。本篇运用多组学联合分析的方式，从多个层面解析HCC免疫微环境异质性，可以为临床治疗策略的选择提供理论依据。

前列腺癌 近年，随着人口老龄化前列腺癌在男性泌尿、生殖系统恶性肿瘤发病率跃居第三位。目前，针对前列腺癌的发生、发展、诊断瘤标、预后监测及基因治疗方面已经进行了大量的研究。本篇由西湖大学郭天南教授和瑞士苏黎世联邦理工学院的Ruedi Aebersold教授团队于2019年6月合作发表在《Nature communications》上的文章Comparative analysis of mRNA and protein degradation in prostate tissues indicates high stability of proteins，以前列腺癌临床样本为例，通过SWATH/DIA技术探索对比样本中蛋白和mRNA降解的问题。

中文标题：前列腺组织中mRNA和蛋白质降解的比较分析表明蛋白质的高稳定性
材料：前列腺癌组织
影响因子：11.878
发表期刊：Nature communications
主要运用技术：SWATH/DIA、RNA-seq 临床组织中生物分子的降解是不可避免的过程，其可能对分子测量和实验结果产生影响。本文通过RNA-Seq和质谱SWATH技术研究68对前列腺癌患者组织样品中mRNA和蛋白质的降解，本文结果表明，蛋白质降解仅影响5.9％的测试样品，并且与邻近样品中的mRNA降解显示出可忽略的相关性。这些发现通过对其他临床样本和不同质谱方法的独立分析得到证实。总体而言，结果表明大多数测试样本不会受到蛋白质降解的影响，且PIN评分可成为蛋白质组学分析中评估样本质量的通用和准确的指标。

上海鹿明物科技有限公司是国内早期开展以蛋白组和代谢组为基础的多层组学整合实验与分析的团队，在多层组学整合研究有着丰富的经验，希望能助力各位老师的组学研究~~