我国学者在临床功能蛋白质组学分析方面取得新进展

图 TMEPro解析胰腺癌肿瘤微环境细胞间信号转导网络示意图

　　在国家自然科学基金项目（批准号：22125403、92253304）资助下，南方科技大学田瑞军教授团队开发了多维度临床功能蛋白质组学分析策略TMEPro，并联合华中科技大学同济医院秦仁义教授团队、中国科学院分子细胞科学卓越创新中心高栋研究员团队、美国Salk研究所Yu Shi博士，实现了胰腺癌的系统生物医学应用研究。研究成果以“临床功能蛋白质组学解析胰腺癌细胞间信号转导网络（Clinical functional proteomics of intercellular signaling in pancreatic cancer）”为题，于2024年11月13日发表在《自然》（Nature）上，论文链接：https://www.nature.com/articles/s41586-024-08225-y。

　　胰腺导管腺癌（PDAC）是最致命的癌症之一，5年生存率低于10%。开发可靠的早期诊断生物标志物和有效的靶向药物对胰腺癌的治疗至关重要。肿瘤微环境（TME）是最具代表性的癌症特征，PDAC TME 非典型地富含大量非恶性间质细胞和细胞外基质，这些成分与肿瘤细胞存在密切的相互作用，可促进其增殖、转移和耐药。基于质谱的蛋白质组学分析可以系统地探索 PDAC 细胞间信号转导过程，但目前的蛋白质组学研究大多在细胞水平或采用块状肿瘤样本开展，仅能获得平均化分析结果或难以全面揭示临床样本中的真实功能蛋白质组特征。

　　针对此问题，上述团队发展了临床功能蛋白质组学分析策略TMEPro，从底层原理出发、湿实验和干实验两方面入手，采用多种化学测量学和化学生物学策略多维度解析肿瘤样本中的功能蛋白质组特征，系统地解决了上述技术难题。通过开发TMEPro，团队从五个维度直接分析了来自微量PDAC临床样本中的时空动态蛋白质组，克服了块状组织样品或培养细胞系等传统研究方法的局限性。进一步结合多维生物信息学分析，构建了一个全面的细胞间信号转导网络图谱，揭示了癌细胞和基质细胞之间的功能性分泌配体-受体膜蛋白相互作用。该研究发现了癌细胞中的受体酪氨酸激酶AXL膜外区剪切以及癌细胞-基质细胞之间的交互信号轴，为胰腺癌的精准诊疗提供了有益的功能蛋白质组数据库和潜在的分子分型及靶向治疗方案。