CNS盘点 | 蛋白+代谢多组学联合高分应用思路

肥胖影响免疫控制加速肿瘤生长

【文章题目】Obesity Shapes Metabolism in the Tumor Microenvironment to Suppress Anti-Tumor Immunity

【影响因子】38.637 

【发表期刊】Cell 

【发表时间】2020.12 

【组学技术】单细胞转录组、蛋白质组、代谢组

【实验路线】

步骤1：构建HFD模型，揭示HFD影响肿瘤生长

步骤2：单细胞测序，绘制肿瘤免疫浸润的整体代谢变化谱

步骤3：多种组织成像揭示HFD组肿瘤独特代谢重塑过程

步骤4：多组学揭示HFD肿瘤细胞对脂肪酸的摄取和氧化特征，并筛选潜在干预靶点

步骤5：动物实验证实PHD3的作用机制及其作为治疗靶点的潜在可行性

【总结】利用单细胞转录组、蛋白质组、代谢组对高脂饮食（HFD）小鼠肿瘤组织进行分析，揭示了肿瘤细胞通过改变脂肪酸分配和必要代谢产物局部耗竭对肥胖环境做出适应，进一步导致肿瘤微环境中CD8+T细胞数量和抗肿瘤活性，进而加速肿瘤生长。本研究为更好地了解肥胖是如何影响癌症以及患者新陈代谢对治疗结果的影响奠定了基础，也为后续肿瘤免疫治疗提供了新的思路。

金黄色葡萄球菌菌血症（SAB）疾病标志物

【文章题目】Mortality Risk Profiling of Staphylococcus aureus Bacteremia by Multi-omic Serum Analysis Reveals Early Predictive and Pathogenic Molecular Signatures

【影响因子】38.637

【发表期刊】Cell 

【发表时间】2020.9

【组学技术】蛋白质组、代谢组

【实验路线】

步骤1：蛋白+代谢组学筛选SAB患者感染及死亡预测标志物

步骤2：多组学数据分析描绘感染后人血清特征谱

步骤3：体内实验（小鼠）证实T4和脂联素信号转导影响体内SAB预后

【总结】利用蛋白组、代谢组的多组学模型，对200多例SAB患者血清进行分析，建立了一个新的感染相关生物标记物评估标准，通过检测更广泛的宿主反应谱，建立了可以准确预测SAB患者死亡率的致病特征和多变量模型。本研究为深入探究感染所致死亡提供深层次理解，也为将来临床快速诊断、预测SAB患者死亡提供了工具。从研究思路的角度来说，该文也是多组学组合生物标志物研究模式的典型案例。

靶向非蛋白类物质降解的生物分子药开发

【文章题目】Degradation of lipid droplets by chimeric autophagy-tethering compounds

【影响因子】25.617 

【发表期刊】Cell Research 

【发表时间】2021.7

【组学技术】脂质组、蛋白质组

【实验路线】

步骤1：化合物设计合成与工作原理

步骤2：LD·ATTECs通过自噬清除脂滴（LDs）

步骤3：体外研究：LD·ATTECs将LDs靶向自噬体而不影响整体自噬

步骤4：脂质组+蛋白质组对体内药效研究

【总结】利用课题组于2019年发表的原创ATTEC（AuTophagy-TEthering Compounds）技术，将自噬体蛋白LC3的结合分子与脂滴（LDs）检测探针（已知的LD特异性结合分子）连接来设计LD·ATTECs，并利用脂质组、蛋白质组辅助研究，首次证明ATTEC技术不仅可降解蛋白质，还可通过靶向自噬-溶酶体途径降解包括脂类的非蛋白质类生物大分子，为新药研发开拓了一条可能的原创路径，而所发现的LD-ATTEC化合物则可能为脂滴研究或脂滴相关疾病的干预提供重要工具或潜在药物。

玉米碳饥饿胁迫的调控机制

【文章题目】Autophagy Plays Prominent Roles in Amino Acid, Nucleotide, and Carbohydrate Metabolism During Fixed-carbon Starvation in Maize

【影响因子】11.277 

【发表期刊】Plant Cell 

【发表时间】2020.7

【组学技术】代谢组学、转录组学、蛋白组学、离子组学

【实验路线】

步骤1：转录组、蛋白组、代谢组分析揭示碳饥饿系统变化

步骤2：代谢组、离子组分析碳饥饿+自噬缺失的系统表型影响

步骤3：转录+蛋白联合解析分子调控机制

步骤4：自噬调控代谢通路的系统画像

【总结】本研究综合了代谢组、蛋白组、转录组与离子组数据，通过代谢组与离子组描绘了碳饥饿处理与自噬缺失带来的表型变化，进一步基于转录组与蛋白组解析分子调控机制，从而综合解析了自噬对玉米细胞代谢的系统调控网络。总而言之，自噬对于循环利用氨基酸和含氮核苷酸、调节呼吸底物以及在碳饥饿期间保持固化氮功能至关重要。