许培扬
跨癌种蛋白质组图谱
2025-5-30 08:41
阅读:258

跨癌种蛋白质组图谱是近年来癌症研究领域的重大突破,通过整合多癌种的蛋白质组数据,

系统揭示肿瘤的共性机制和个体化特征。以下从技术进展、核心发现、应用方向及挑战

四个方面综合分析:

🔬 一、技术突破与核心图谱构建

高通量质谱技术驱动

DIA/SWATH-MS技术:实现高覆盖、可重复的蛋白质定量。例如,2025年发布的TPCPA图谱

(覆盖22种癌型、999例样本)鉴定9,670个蛋白,发现13个共表达模块,为靶点发现(如HERC5/RNF5)

提供基础18。 活性蛋白质组分析(dd-ABPP):突破传统蛋白质组局限,直接检测酶活性状态。如在肺腺癌研究中,

结合SWATH-MS技术揭示丝氨酸水解酶活性变化与脂质重塑的关系8。 血液蛋白组平台(如Olink):仅需微量血浆即可检测千余种蛋白,构建泛癌早筛模型(AUC达0.78-1.0)7。

多组学整合与算法创新

蛋白质基因组学:将基因组驱动事件与蛋白质功能关联。例如Cell(2024)研究整合10种癌型的多组学数据,

解析5,443个驱动突变的泛癌效应,发现265个显著顺式作用事件23。

深度学习框架:

如DeeProM模型利用蛋白质组数据预测癌细胞脆弱性,性能超越转录组分析4。 计算工具zMAP:解决多批次样本比较难题,应用于肝癌异质性分析等场景5。

⚙️ 二、生物学发现与机制解析

共性通路与靶点

泛癌表达模块:TPCPA鉴定出GFPT1、LRPPRC等枢纽蛋白,可能成为跨癌种靶点1。 脂代谢重编程:肺腺癌中棕榈酰蛋白水解酶(如LYPLA2)活性失衡促进肿瘤侵袭8。 E3泛素连接酶资源库:为PROTAC药物开发提供新靶点(如HERC5在食管癌高表达)1。

肿瘤异质性解析

分子分型验证:蛋白质组层面证实结直肠癌CMS分型的生物学基础,并发现新型免疫亚型1。 转移癌溯源:开发算法精准追溯原发灶不明转移癌,临床实用性显著1。

🏥 三、临床应用与转化方向

诊断与早筛

血液蛋白分类器:基于83个特征蛋白的面板区分12种癌症(AUC>0.8),早期肺癌/结直肠癌

检测效能达0.78-0.797。 活性酶标志物:如肺腺癌中LYPLA1活性升高预示不良预后,优于传统蛋白表达量8。

治疗靶点与药物开发

靶向蛋白降解(TPD):

火山图分析成为PROTAC药物脱靶评价标配(如ARV-110特异性降解AR蛋白)6。 合成致死筛选:癌细胞系图谱(949株系)揭示5,823个CRISPR-蛋白关联,发现跨癌种依赖基因4。 耐药机制:蛋白质组预测靶向治疗响应,如CDK9蛋白与mRNA表达脱钩提示耐药可能2。 患者分层与预后

PLOD2蛋白:高表达与多癌种不良预后相关,可作为泛癌生物标志物3。 磷酸化特征:磷蛋白组揭示STK11突变与KRAS突变的相反调控模式,指导联合用药3。

⚠️ 四、挑战与未来方向

技术瓶颈

批次效应:临床样本前处理差异影响数据可比性,需开发标准化流程(如zMAP模型尝试解决)5。 低丰度蛋白检测:血液中肿瘤标志物浓度低,依赖Olink等高敏平台突破7。

临床转化障碍 早筛模型验证:现有血液分类器需大样本前瞻性研究验证7。 活性检测临床适配:dd-ABPP需兼容福尔马林样本等常规临床材料8。

未来重点

动态蛋白质组:结合单细胞技术解析肿瘤微环境时空演化。 干预策略开发:针对泛癌靶点(如E3连接酶)设计降解剂或激动剂。

总结

跨癌种蛋白质组图谱从技术革新(如DIA-MS、活性蛋白质组)、核心发现(共性靶点、异质性机制)

到临床转化(早筛、靶向药物)已形成完整链条。当前核心挑战在于提升临床样本兼容性、标准化分析

流程及大样本验证。随着数据资源的开放共享(如TPCPA交互平台)1,这一领域将持续推动肿瘤精准

医疗的范式变革。

转载本文请联系原作者获取授权,同时请注明本文来自许培扬科学网博客。

链接地址:https://wap.sciencenet.cn/blog-280034-1487796.html?mobile=1

收藏

分享到:

当前推荐数:4
推荐到博客首页
网友评论0 条评论
确定删除指定的回复吗?
确定删除本博文吗?