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Cell:美国大型蛋白基因组研究分析卵巢癌(视频介绍)

2016/07/04 来源:生物探索
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导读
通过整合他们在蛋白组中的发现和已知的肿瘤基因组的数据,研究人员的报告显示了对卵巢癌潜在的新见解。相关工作6月29日在线发表在Cell上。


在约翰霍普金斯大学和美国太平洋西北国家实验室工作的科学家和他们的合作者,已在全国各地的机构检测了169个卵巢癌患者肿瘤蛋白质的集合,以确定他们的肿瘤中存在的关键蛋白。这被认为是同类研究中最大的一项。

通过整合他们在蛋白组中的发现和已知的肿瘤基因组的数据,研究人员的报告显示了对卵巢癌潜在的新见解。相关工作6月29日在线发表在Cell上。

研究人员说他们的进展显示了结合基因组和蛋白组学数据的强大力量。这种方面称为蛋白基因组学,让人们对卵巢癌的生物学有更全面的了解。

文章的资深作者,美国能源部太平洋西北国家实验室的生物医学首席科学家Karin Rodland说:“从历史上来说,癌症被看待为是一种基因组的疾病。但是基因组必须表达自己的功能。这就是蛋白组数据添加的部分。蛋白实际上执行了基因组的工作。”

文章的另一位资深作者,领导约翰霍普金斯大学医学院团队的Daniel W. Chan说:“将我们的数据与临床结果相关联,是走向最终能预测反映病人生存结果的第一步。这技术是精准医学的潜在应用也是药物干预的新目标。就像医学上的任何东西一样,临床验证将是一个漫长而严格的过程。”

文章作者介绍有了这些发现,研究人员能够更好地确切定义70%的卵巢癌患者。它们是最恶性的卵巢癌,被称为高级别浆液性癌。目前,每六个这样的患者中只有一个在确诊后活过5年或更久。

视频来源于美国太平洋西北国家实验室

分类鉴定蛋白组

在目前的研究中,太平洋西北国家实验室和约翰霍普金斯大学的各自研究了169例高档浆液性癌组织标本和相应的基因组及临床数据。

约翰霍普金斯大学的团队根据肿瘤修复DNA损伤(被称为同源重组)的能力,以及包括关联到增加癌症的风险和严重程度的BRCA1, BRCA2和PTEN基因的变化初步选择了122例样本。

Chan说:“我们选择研究这些样品,是因为在这些基因上变化的患者已经受益于乳腺癌的特异性药物治疗。所以如果我们能在卵巢癌的基因组和蛋白组中寻找到同样的变化的话,这些患者可能会从同一给药方案中受益。”

太平洋西北国家实验室最初基于患者的总体生存时间选择了84个样本。Rodland说:“我们检测了了最短和最长生存时间患者的数据,希望找出和非常短的生存时间及好于平均值的较长的生存时间相关的生物因素。”

运用基于质谱的蛋白质策略和鉴定技术,研究小组在所有的肿瘤中鉴定了9600种蛋白,并对169中肿瘤样本共同的3586种蛋白进行了研究。


超越基因组

在癌症生物学中蛋白质活性的详细研究,使研究人员深入了解其它方法无法知道的特定分子事件。

癌症的标志(特别是高档浆液性癌)是遗传指令何时出错。一种形式是基因组的特定区域更多的拷贝出现,这些所谓的拷贝数的改变可能会导致蛋白质丰度的变化。当研究人员比较已知的拷贝数变异区域时,他们发现号染色体上的22、7、20和2的部分导致了超过200种蛋白质的丰度的变化。对这200种蛋白质一个更仔细的研究显示,许多都参与了细胞运动和免疫系统的功能。这两个过程都和癌症进一步发展有关。特定蛋白的乙酰化与同源重组缺陷的相关性可能意味着患者需要分层治疗的倾向。

Rodland说:“在基因组的基础上添加蛋白组的信息提供了全新的信息范畴,这为发现卵巢癌的新的生物见解成为可能。同时为科学界创造了宝贵的资源让大家产生对疾病的新假设和怎样治疗的方案。”除了提供一个宝贵的资源,这些发现提供了一种看法:体细胞基因组如何驱动癌症蛋白组,蛋白和蛋白质翻译后修饰的水平和临床结果之间的关系。

作者之一,NYU Langone医学中心的Douglas A. Levine说:“高级别浆液性癌是一种具有挑战性的疾病,需要复杂的临床护理来实现长期生存。基因蛋白组的新知识给予我们在实验室和临床试验的新方向,将有助于提高病人的存活率和生活质量。”

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