大盘点 | 最受瞩目的8项癌症领域研究文章~

人结核病变组织-肉芽肿中炎症信号的空间分布研究

Inflammatory signaling in human tuberculosis granulomas is spatially organized

发表期刊：Nature medicine

影响因子：53.440

物种：人结核肉芽肿组织

组学技术：空间代谢组学、激光显微切割技术、Label free蛋白质组、免疫组化(IHC)、LC-MS靶向代谢组学

研究思路：

研究结论：

图 | 空间代谢组学分析人体组织中含有AA的脂类和AA的成像图

综上肉芽肿中心坏死组织有一个促炎症环境。相反，肉芽肿周围的活性组织具有相对消炎的特征，这些特征在人和兔子样本中一致，即宿主抑制结核分枝杆菌和限制宿主损伤的能力是一种局限于单个肉芽肿水平的现象。当然，肉芽肿之间的细菌负荷和免疫激活存在显著差异，即使在同一宿主内也是如此。尽管此结果需要在更大的样本集中得到证实，但本文空间代谢组学+多组学技术研究数据表明，真正的平衡发生在局部，系统性干预可能相当复杂。

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黑色素瘤对免疫治疗响应的蛋白质组学研究揭示线粒体依赖性

Proteomics of Melanoma Response to Immunotherapy Reveals Mitochondrial Dependence

发表期刊：Cell

影响因子：41.582

物种：黑色素瘤

组学技术：蛋白质组学

研究思路：

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研究结论：

图 | 黑色素瘤对免疫治疗响应的蛋白质组学

免疫疗法彻底改变了癌症的治疗方法，但是大多数患者没有响应。本文通过蛋白质组学研究来自肿瘤浸润淋巴细胞（TIL）治疗或抗PD1免疫治疗的晚期黑色素瘤患者的临床样品。统计分析表明在两种治疗中，响应组的氧化磷酸化和脂质代谢均高于非响应组。为了阐明代谢状态对免疫响应的影响，作者在代谢扰动或CRISPR-Cas9敲除后检查了黑色素瘤细胞。这些实验结果表明脂质代谢是通过提高抗原呈递而增加黑素瘤免疫原性，从而增加了对T细胞杀伤的敏感性。总的来说，蛋白质组学分析揭示了黑色素瘤代谢状态与免疫治疗响应之间的关联，这可能有助于将来改善治疗响应。

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纵向多组学揭示了肠易激综合征背后的亚结构特定机制

Longitudinal Multi-omics Reveals Subset-Specific Mechanisms Underlying Irritable Bowel Syndrome

期刊：Cell

影响因子：41.582

物种：粪便、血液、结肠组织

组学技术：肠道微生物组、代谢组、宿主表观基因组和转录组

研究思路：

研究结论：

图 | IBS-C患者的肠道菌群组成更加明显且易变

本文作者整合了肠道微生物组、代谢组、宿主表观基因组和转录组的纵向多组学数据，以肠易激综合征（IBS）宿主生理为背景，确定了IBS亚型特异性和症状相关的微生物组成和功能变异特征。部分发生变化的微生物代谢产物对应于与IBS相关的宿主生理机制。通过整合多组学数据，确定嘌呤代谢是IBS的一种新型宿主-微生物代谢途径。

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人类恶性胶质瘤的蛋白基因组学和代谢组学图谱

Proteogenomic and metabolomic characterization of human glioblastoma

期刊：Cancer Cell

影响因子：31.743

研究对象：人胶质母细胞癌

发表时间：2021年2月

组学技术：全基因组测序（WGS）、全外显子测序（WES）、全转录组测序（RNA-seq）、小RNA测序（miRNA-seq）、单细胞核测序（snRNA-seq）、DNA甲基化芯片、蛋白质组学、修饰（磷酸化，乙酰化）蛋白质组学、代谢组学、脂质组学等

研究思路：

研究结论：

图1 | GBMs队列的蛋白基因组图谱总览

研究人员通过整合来自10个平台的蛋白基因组学和代谢组学数据，鉴定到了关键的磷酸化事件（如，磷酸化的PTPN11和PLCG1），这些磷酸化蛋白是介导致癌途径激活的潜在开关和EGFR-，TP53-和RB1-变异型肿瘤的潜在靶标。使用普通组学方法发现了GBMs具有不同免疫细胞类型的免疫亚型，并通过snRNA-seq进行验证，而这些亚型又与特异性表达和组蛋白乙酰化模式相关。经典类和免疫性低的GBMs中的组蛋白H2B乙酰化主要受BRD，CREBBP和EP300的驱动。全面的代谢组学和蛋白质组学数据证实了IDH突变型肿瘤中各亚型的特定脂质分布和显著各异的整体代谢变化。这项研究所挖掘聚焦的生物学关系可能有助于GBMs患者分型，并能有效的指导个性化精准治疗。

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转移性结直肠癌的多组学研究

Integrated Omics of Metastatic Colorectal Cancer

期刊：Cancer Cell

影响因子：31.743

研究对象：结直肠癌

组学技术：基因组学、蛋白质组学、磷酸化蛋白质组学、药敏实验

研究思路：

研究结论：

             图3 | CCRC的磷酸化蛋白质图谱

本文作者整合了来自中国结直肠癌队列中146例患者的480个临床样本的基因组学，蛋白质组学和磷酸化蛋白质组学。蛋白质组学将CRC分为三种亚型，每种亚型具有不同的临床预后和分子特征。对原发灶的蛋白质组学和磷酸化蛋白质组学分析，可以成功地区分转移病例。转移组织在遗传学上与原发灶表现出高度相似性，但在蛋白质组学水平上却差异较大，并且激酶网络分析显示原发灶肿瘤与其肝转移灶肿瘤之间存在显著的异质性。使用31种原发性和转移性肿瘤的体内异种移植药物测试显示出个性化反应，且可以通过激酶-底物网络分析预测，而这与药物靶标基因是否突变无关。本研究为更好地了解mCRC提供了宝贵的资源，并具有临床应用潜力。

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粪便宏基因组和血清代谢组的整合分析揭示肠道微生物组相关代谢物在结直肠癌和腺瘤检测的作用

Integrated analysis of the faecal metagenome and serum metabolome reveals the role of gut microbiome- associated metabolites in the detection of colorectal cancer and adenoma

期刊：Gut

影响因子：23.059

研究对象：人粪便，血清，组织

组学技术：AFADESI-MSI空间代谢组学、LC-MS非靶代谢组、宏基因组、靶向代谢组学

其中宏基因组由欧易生物完成，空间代谢组学由贺玖明教授团队提供技术支持

研究思路：

研究结论：

图| 直肠腺瘤/肿瘤和癌旁活检组织的质谱成像结果

CRC 患者的肠道微生物组重编程与血清代谢组的改变有关。本研究通过非靶向代谢技术发现885种血清代谢物在CRC和腺瘤中发生显著改变，包括8种肠道微生物组相关的血清代谢物（GMSM组）。这8种代谢物可通过靶向和非靶向代谢组学技术重复检测，并准确区分CRC/腺瘤与正常样本。基于GMSM组的模型用于预测CRC和结直肠腺瘤，建模队列中的曲线下面积（AUC）为0.98，在验证队列中AUC为0.92，结果明显优于临床标志物癌胚抗原（AUC=0.72）。GMSM组在腺瘤（AUC=0.84）和早期 CRC（AUC=0.93）的AUC数据显示出该方法在这两组样本中具有较高的诊断准确性，显示出GMSM在CRC和腺瘤检测的良好应用基础。

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CCN2的自噬降解导致舒尼替尼的心脏毒性

Autophagic degradation of CCN2 (cellular communication network factor 2) causes cardiotoxicity of sunitinib

期刊：Autophagy

影响因子：16.016

研究对象：小鼠

发表时间：2021年8月

组学技术：iTRAQ蛋白质组学(由鹿明生物提供技术支持)、动物模型、功能实验、免疫组化、Western blot、qPCR、免疫荧光、流式分析、免疫沉淀

研究思路：

图6 | 舒尼替尼通过自噬-溶酶体通路促进CCN2蛋白的降解

过度自噬是心血管疾病或癌症治疗引起心肌细胞死亡的原因之一，但其潜在机制尚不清楚。先前报道自噬可能导致舒尼替尼引起的心肌细胞死亡，这可能有助于理解自噬诱导的心肌细胞死亡的机制。本文发现舒尼替尼诱导的自噬导致心肌细胞凋亡和心脏功能障碍。舒尼替尼诱导的适应不良自噬通过TOLLIP介导的内体相关通路选择性降解心肌细胞存活介质CCN2。值得注意的是，Hmgb1的缺失抑制了舒尼替尼诱导的心肌细胞自噬和凋亡，而HMGB1特异性抑制剂甘草酸（GA）显著减轻了舒尼替尼诱导的自噬、心肌细胞死亡和心脏毒性。本文研究揭示了调节心肌细胞死亡的自噬降解新靶标蛋白，并强调了HMGB1的药理学抑制剂作为提高基于舒尼替尼的癌症治疗安全性的有吸引力的方法。

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泛癌lncRNA PLANE调节选择性剪接程序以促进癌症发病

The pan-cancer lncRNA PLANE regulates an alternative splicing program to promote cancer pathogenesis

期刊：Nature Communications

影响因子：14.919

研究对象：细胞系、人组织、小鼠模型

发表时间：2021年6月

组学技术：蛋白质组学质谱鉴定(由鹿明生物提供技术支持)、RNA测序、免疫沉淀、qPCR、免疫荧光

研究思路：

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研究结论:

图| 直肠腺瘤/肿瘤和癌旁活检组织的质谱成像结果

染色体3q远端部分的基因组扩增是恶性肿瘤中最常见的染色体异常之一。本文在功能上表征了3q区域的长链非编码RNA (lncRNA) PLANE，它通过拷贝数增加和E2F1介导的转录激活在不同的癌症类型中上调。PLANE与内含子45处的NCOR2前体mRNA形成RNA-RNA双链体，与hnRNPM结合并促进hnRNPM与内含子的结合，从而导致选择性剪切的抑制，产生NCOR2-202。这至少部分是PLANE介导的促进癌细胞增殖和致瘤性的原因。这些结果揭示了PLANE的功能，表明PLANE可能构成泛癌背景下的治疗靶点。

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