分析结肠癌蛋白质和基因揭示了新的潜在治疗方法

从患者样本中分析结肠癌组织产生的全部基因和所有蛋白质，揭示了对肿瘤的更全面的看法，指出了新的癌症生物学机制和可能的新治疗策略。这项多学科和多机构的研究由贝勒医学院的研究人员领导，并发表在杂志上细胞他强烈支持肿瘤组织的全面表征，作为指导进一步研究的手段，从而导致早期诊断策略和新的治疗方法。

“这是第一个分析所有蛋白质和基因的研究组织样本从一组病人中结肠癌症,比较肿瘤和正常相邻组织，”通讯作者张兵博士说，教授分子和人类遗传学贝勒大学的莱斯特和苏·史密斯乳房中心。

该团队还包括来自能源部太平洋西北国家实验室(PNNL)、范德比尔特大学、华盛顿大学和国家癌症研究所的科学家。本文其他通讯作者为博士。PNNL的刘涛和卡琳·罗兰德，以及范德比尔特大学的丹尼尔·利博勒博士。

作为国家癌症研究所临床蛋白质组肿瘤分析联盟的一部分，该团队生成了基因组和蛋白质组数据，并对数据进行了生物信息学分析。其结果是第一个系统的结肠癌肿瘤和邻近正常组织产生的不同蛋白质的目录。

“我们不仅能够证实先前描述的结肠癌分子标记，而且还发现了肿瘤和正常组织产生的蛋白质之间的新差异，这可能值得进一步研究，”张说，他也是丹·L·邓肯综合癌症中心的成员和贝勒大学的麦克奈尔学者。

此外，研究人员还了解到基因组和蛋白质组学数据相互补充，使研究人员能够更好地了解结肠癌细胞内部的情况。

“SOX9就是一个例子，”张说。“我们的基因组数据集表明，SOX9是一种肿瘤抑制基因因为它经常在结肠癌中发生突变这表明蛋白质由基因编码的蛋白质将被破坏，蛋白质将不会产生或产量减少。但当我们观察蛋白质组学数据——癌症组织中的实际蛋白质——时，我们观察到的恰恰相反;SOX9蛋白在这些肿瘤中含量非常高，高于正常水平。因此，蛋白质组学数据挑战了SOX9是肿瘤抑制因子的说法。”

进一步的生物信息学分析为张和他的同事们提供了可能的解释，以及基因组和蛋白质组数据之间的其他明显矛盾，以及其他发现。

“基因分析告诉我们哪里可能出错。但在我们分析蛋白质之前，我们不知道到底是什么出了问题，”PNNL整合组学组的高级科学家Liu说。作为这项研究的一部分，他的团队对结肠癌中的蛋白质活性进行了有史以来最详细的测量。

除了SOX9的例子，张和他的同事们还发现了其他新的有趣的见解，可以指导研究改善结肠癌的治疗。例如，FDA已经批准使用一种名为DNA错配修复缺陷的生物标记来识别一种名为检查点抑制剂的免疫疗法的候选者。但是，只是冒号的一个子集癌症具有这种生物标志物的患者对治疗有反应。通过生物信息学分析，张和他的同事发现了关于为什么免疫疗法对所有错配修复缺陷结肠癌无效的新线索，这可能会导致新的治疗方法。

范德堡大学生物化学教授Liebler说:“我们的数据揭示了一些结肠肿瘤中代谢酶和免疫细胞之间的惊人关系，这为改进免疫疗法提供了新的机会。”

张和他的同事们在一个叫做LinkedOmics，它还为进一步探索该数据集提供了计算工具。

“我们希望这一资源将有助于研究人员对研究的新方面感兴趣结肠癌张说。