高水准文献分享 |Cancer Cell (IF:23.9)基于多层组学整合分析的弥漫性胃癌蛋白基因组图谱研究

2020.3.30

作者鹿明生物

TA的动态

弥漫性胃癌（DGC）是预后最差且难以治疗的一种胃癌亚型。蛋白基因组（Proteogenomics）是一种多组学分析体系，包括基因组、转录组、蛋白组、翻译后修饰组等，从多组学层面重新定义疾病的分型、挖掘潜在的治疗靶点，最终在蛋白水平上发现与肿瘤相关的基因突变、表达变化及关键分子调控机制，以进行更精准的用药指导和药物开发。

为研究年轻人群中弥漫性胃癌的蛋白基因组图谱，2019年1月14日，由韩国首尔国立大学Dong-Gi Mun、韩国科学技术研究院Eun Gyeong Yang、韩国国立癌症中心Hark Kyun Kim、韩国汉阳大学计算机工学系Eunok Paek、韩国梨花女子大学Sanghyuk Lee、韩国首尔国立大学Sang-Won Lee、和韩国基础科学研究所Daehee Hwang等领导的一项关于弥漫性胃癌（DGC）的多组学（Multi-omics）研究成果在 Cancer Cell 杂志上发表，标题为Proteogenomic Characterization of Human Early-Onset Gastric Cancer。该研究在基因组学的基础上增加了转录组、蛋白组，磷酸化蛋白组和糖基化蛋白组，从而对弥漫性胃癌提供了更全面的认识，能够给予临床治疗更直接的参考。

期刊：Cancer Cell

影响因子：23.916

发表时间：2019年1月

主要运用生物技术:基因组、转录组、蛋白组、翻译后修饰组、多层组学整合分析

文章亮点

采用多层组学联合分析的方法重新定义疾病的分型、挖掘潜在的治疗靶点；
收集了80对癌和癌旁配对样本研究弥漫性胃癌的蛋白基因组图谱；
基于突变与磷酸化修饰相关性，发现了与体细胞突变相关的信号通路，已被证明与GC发病有关；
基于转录组、蛋白组、磷酸化蛋白组和N-糖基化蛋白组的组学数据确定了弥漫性GCs的四个亚型。

研究速读

80对癌和癌旁配对样本多层组学整合分析

该研究中，研究人员收集了80对癌和癌旁配对样本，对收集到的样本进行了多组学检测分析，包括：全外显子组、转录组、全蛋白组、磷酸化蛋白组和糖基化蛋白组，采用多组学联合分析方法对高通量组学数据进行了整合分析。

本文研究了年轻人群中弥漫性胃癌的蛋白基因组图谱，以期提高我们对弥漫性胃癌的癌症生物学和疾病分型的理解。通过对多组学的整合分析，研究人员对其提供了全新的认识，主要的成果如下：

1.基于突变与磷酸化修饰相关性研究

发现了与体细胞突变相关的信号通路，如Notch、caspase signaling、MAPK、AMPK、FOXO、mTOR和T细胞受体信号传导等，这些信号通路途径已被证明与GC发病有关。

2.mRNA和蛋白丰度相关性提供了与患者生存相关的潜在原癌基因和抑癌基因

由于抑癌基因和原癌基因可能与患者生存率存在正相关或负相关关系，首先使用ACRG GC队列数据集进行了生存分析，分别鉴定出3个和21个与生存率显著正相关和负相关基因。随后选择了CTGF、NRP1、RAB23、AXL、LAMC1和STOM基因在SNU-601和KATO-III人弥漫性GC细胞系中进行siRNA干扰实验，结果表明：CTGF、NRP1、RAB23或AXL基因敲除显著降低细胞活力和迁移（p<0.05）。此外，2个抑癌基因SH3GLB2或TNK在SNU-601和KATO-III细胞中的过度表达降低了细胞的克隆形成能力。

3.基于转录组、蛋白组、磷酸化蛋白组和N-糖基化蛋白组的组学研究

数据确定了弥漫性GCs的四个亚型，且蛋白质组学数据可以区分这些亚型。四个亚型分别与增殖、免疫应答、代谢和侵袭相关。Subtype 2和Subtype 4疾病亚型分别表现出最佳和最差患者存活率。MSI-positive GCs和EBV-positive GCs显著富集于在Subtype 2疾病亚型中(p < 0.01)，而GS GCs富集于在Subtype 4疾病亚型中。