[拜谱聚焦]独家视角解析,一文了解6月各大期刊关于多组学研究相关进展


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6月多组学研究进展

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 导读 

随着组学新技术的快速发展,疾病生物标志物的发现与应用、细胞类型与功能研究、个性化医学与精准医疗等成为了组学研究的重要方向,而整合多组学数据分析也成为了科学家们探索生命机制的新途径。作为一家具有超过15年多组学经验的领军企业,拜谱生物专注于聚焦行业、聚焦领域和聚焦热点,为大家带来每月一期的拜谱聚焦栏目!在此,小编整理了6月多组学研究部分重要进展。(欢迎补充)






本期文章目录


01

Cell | 新型邻近蛋白质组学技术TransitID

02

Nat Sci Rev | 肝癌癌旁组织临床相关的分子特征

03

Nature | 男性Y染色体缺失对膀胱癌免疫的作用

04

Cell | 前列腺癌免疫调控的表观遗传学新机制

05

Science | 牛磺酸在衰老中的作用

06

Cell | 人体/人体细菌代谢物-GPCR作用图谱

07

Science | 单细胞核分辨率的衰老果蝇细胞图谱

08

Nat Immunol | 神经退行性疾病中血液诱导的小胶质细胞功能

09

Nat Med | 首个综合性的人类肺部细胞图谱

10

Nature | 中国人群泛基因组图谱

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01

Cell | 新型邻近蛋白质组学技术TransitID

2023年6月28日,斯坦福大学Alice Y. Ting课题组在Cell杂志上发表了题为 “Dynamic mapping of proteome trafficking within and between living cells by TransitID” 的文章。本文第一作者为博士后秦为(目前为清华大学特别研究员)和博士研究生Joleen Cheah。该研究通过结合两种正交的邻近标记酶,开发了一套新型邻近蛋白质组学技术TransitID。作者将参与活细胞转运动态过程的蛋白加上两种修饰,进一步发展基础串联富集的样本制备流程,从蛋白质组中特异性地捕捉带有两周修饰的蛋白进行后续的定量蛋白质组学分析,可实现细胞内和细胞间转运蛋白的大规模动态分析。

文献:Xu WQ, Cheah JS, Xu C, et al. Dynamic mapping of proteome trafficking within and between living cells by TransitID. Cell. doi.org/10.1016/j.cell.2023.05.044





02

Nat Sci Rev | 肝癌癌旁组织临床相关的分子特征

2023年6月2日,中国科学院上海药物研究所周虎研究员团队与复旦大学附属中山医院樊嘉院士和高强教授团队合作,在National Science Review杂志发表了题为“Proteomics of adjacent-to-tumor samples uncovers clinically relevant biological events in hepatocellular carcinoma”的文章。通过蛋白组学数据,该研究将肝细胞癌正常邻近组织(HCC NATs)分为两种亚型,亚型1以高水平的代谢途径为特征,亚型2以高水平的细胞外基质(ECM)和粘附相关途径为特征。此外,通过数据独立采集质谱(DIA-MS)对健康肝脏组织和两种NAT亚型及其配对肿瘤进行的蛋白质组学比较,进一步揭示了从健康肝脏到NAT进展相关的早期分子改变。该研究为HCC研究人员和临床医生提供了高质量的资源,并可能显著扩展肿瘤NATs的知识,最终有益于临床实践。

文献:Zhu HW, et al. Proteomics of adjacent-to-tumor samples uncovers clinically relevant biological events in hepatocellular carcinoma. National Science Review.2023. doi.org/10.1093/nsr/nwad167





03

Nature | 男性Y染色体缺失对膀胱癌免疫的作用

2023年6月21日,Cedars-Sinai Medical Center的Dan Theodorescu团队和The Ohio State University的Zihai Li教授团队在Nature上发表了题为“Y chromosome loss in cancer drives growth by evasion of adaptive immunity”的文章。该研究通过基因组和转录组数据,发现Y染色体缺失(LOY)与膀胱癌患者的不良预后有关。通过CRISPR–Cas9技术靶向敲除Y染色体,进行深入研究发现Y阳性(Y+)和Y阴性(Y-)的肿瘤在体外生长相似,而在免疫能力强的宿主中,Y-肿瘤以T细胞依赖的方式比Y+肿瘤更具侵略性。高维流式细胞分析表明,Y-肿瘤促进了肿瘤微环境中CD8+T细胞的明显功能障碍或耗竭。通过单核RNA测序和人类膀胱癌的空间蛋白质组学评估进一步验证了以上发现。值得注意的是,Y-肿瘤中的CD8+ T细胞表现出对抗PD-1免疫检查点阻断疗法的反应增加。

文献:Abdel-Hafiz HA, Schafer JM, Chen X, et al. Y chromosome loss in cancer drives growth by evasion of adaptive immunity. Nature. 2023;10.1038/s41586-023-06234-x.





04

Cell | 前列腺癌免疫调控的表观遗传学新机制

2023年6月15日,哈佛医学院/麻省总医院癌症研究中心Daniel A. Haber课题组,联合Shyamala Maheswaran和David Miyamoto课题组,在Cell发表了题为“DNA hypomethylation silences anti-tumor immune genes in early prostate cancer and CTCs”的文章(第一作者郭红山博士,现为浙江大学良渚实验室“百人计划”研究员)。本研究利用单细胞多组学测序技术对循环肿瘤细胞(CTC)进行了高精度的单细胞转录组和全基因组DNA甲基化测序,得到了首张单细胞分辨率的前列腺癌病人CTC 多组学图谱。随后,利用甲基化数据及单细胞DNA甲基化测序、Nanopore三代测序技术等,结合小鼠肿瘤模型,发现了DNA去甲基化在前列腺癌中的全新功能,即抑制前列腺癌抗原呈递基因的表达,从而诱导早期前列腺癌的免疫逃逸,为探究癌症发生及其免疫治疗提供了全新的思路。

文献:Guo H, Vuille JA, Wittner BS, et al. DNA hypomethylation silences anti-tumor immune genes in early prostate cancer and CTCs. Cell. 2023;186(13):2765-2782.e28. doi:10.1016/j.cell.2023.05.028










05

Science | 牛磺酸在衰老中的作用

2023年6月9日,哥伦比亚大学Vijay K Yadav等在Science杂志上发表了题为 “Taurine deficiency as a driver of aging” 的文章。本研究发现在小鼠、猴子和人类中,循环牛磺酸的浓度随着衰老而下降,补充牛磺酸可以改善中年小鼠的多器官功能,主要机制是保护端粒酶,抑制线粒体功能障碍,减少DNA损伤,并削弱炎症反应。通过对11966名受试者的循环牛磺酸代谢物水平与50多个临床风险因素进行了关联分析,本研究进一步确定了牛磺酸途径代谢物血液水平与健康相关。本研究揭示了牛磺酸是衰老的关键驱动因素,为延缓衰老提供了潜在策略。

文献:Singh P, Gollapalli K, Mangiola S, et al. Taurine deficiency as a driver of aging. Science. 2023;380(6649):eabn9257. doi:10.1126/science.abn9257







06

Cell | 人体/人体细菌代谢物-GPCR作用图谱

2023年6月14日,复旦大学生物医学研究院和复旦大学附属儿科医院双聘PI陈海威博士与耶鲁大学医学院Noah Palm教授在Cell共同发表了题为“Highly multiplexed bioactivity screening reveals human and microbiota metabolome-GPCRome interactions”的文章。本研究结合条形码技术和下一代基因测序技术,开发了PRESTO-Salsa筛选平台,可以在96孔板的单孔评估几乎所有常规GPCR(314个受体),用于“一对多”功能筛选。基于PRESTO-Salsa筛选平台,本研究对1041个人体小分子代谢物和435株人体细菌培养上清进行了功能性筛选,发现了以前未报道的内源性、外源性和微生物GPCR激动剂。本研究初步绘制了人体/人体细菌代谢物-GPCRome作用图谱,揭示了人类、饮食、药物和微生物群代谢组-GPCR相互作用的多样化景观。

文献:Chen H, Rosen CE, González-Hernández JA, et al. Highly multiplexed bioactivity screening reveals human and microbiota metabolome-GPCRome interactions. Cell. 2023;S0092-8674(23)00543-3. doi:10.1016/j.cell.2023.05.024









07

Science | 单细胞核分辨率的衰老果蝇细胞图谱

2023年·6月16日,美国贝勒医学院李红杰团队等在Science 发表了题为“Aging Fly Cell Atlas identifies exhaustive aging features at cellular resolution”的文章。该研究以单细胞核分辨率,报道了第一个衰老果蝇细胞图谱(Aging Fly Cell Atlas, AFCA),并表征了163种不同的细胞类型,对组织细胞组成、基因表达与细胞身份变化展开深度分析。研究人员进一步开发了预测果蝇年龄的衰老时钟模型,发现核糖体基因表达是衰老的保守型预测因子。本研究发现了果蝇中不同的细胞类型特异性的衰老模式,为研究复杂生物衰老的基本原理提供了宝贵的资源。

文献:Lu TC, Brbić M, Park YJ, et al. Aging Fly Cell Atlas identifies exhaustive aging features at cellular resolution.2023;380(6650):eadg0934. doi:10.1126/science.adg0934







08

Nat Immunol | 神经退行性疾病中血液诱导的小胶质细胞功能

2023年6月8日, 美国加州大学旧金山分校Katerina Akassoglou及其课题组在Nature Immunology发表了题为“Defining blood-induced microglia functions in neurodegeneration through multiomic profiling”的文章。本研究建立了一个无偏倚的血液先天免疫多组学和遗传功能缺陷评估流程,建立了血液诱导的先天固有免疫的转录组和磷酸化修饰蛋白质组图谱,并揭示了多发性硬化症和阿尔兹海默症小鼠中不同功能的配体选择性通路。血液诱导广泛的小胶质细胞转录变化,包括与氧化应激和神经退行性疾病相关基因的变化;多组学分析表明血液蛋白在小胶质细胞和巨噬细胞中诱导不同受体介导的转录程序,例如氧化还原、I型干扰素和淋巴细胞招募。本研究为研究血液蛋白在炎症、自身免疫和神经退行性疾病中的免疫学提供了交互式资源。

文献:Mendiola AS, Yan Z, Dixit K, et al. Defining blood-induced microglia functions in neurodegeneration through multiomic profiling. Nat Immunol. 2023;24(7):1173-1187. doi:10.1038/s41590-023-01522-0











09

Nat Med | 首个综合性的人类肺部细胞图谱

2023年6月29日, 德国亥姆霍兹慕尼黑中心等机构的科学家们在Nature Medicine发表了题为“An integrated cell atlas of the lung in health and disease”的文章,发布了人类肺细胞图谱(HLCA)。该研究将49个肺部数据集整合成为了一个单一的综合图谱集,涵盖了来自486名个体机体中超过240万个细胞,通过汇集并整合迄今为止发表的所有主要的单细胞RNA测序肺部研究的数据集,绘制了首个综合的人类肺部细胞图谱集,揭示了肺部细胞类型的巨大多样性以及健康和疾病之间的关键差异,为肺脏研究提供了宝贵资源。

文献:Sikkema L, Ramírez-Suástegui C, Strobl DC, et al. An integrated cell atlas of the lung in health and disease. Nat Med. 2023;29(6):1563-1577. doi:10.1038/s41591-023-02327-2







10

Nature | 中国人群泛基因组图谱

2023年6月14日, 复旦大学、西安交大、中国医学科学院等26家单位联合在Nature上发表了题为“A Pangenome Reference of 36 Chinese populations”的文章,发布的中国人群泛基因组联盟(CPC)一期研究进展。本研究初步构建了首个中国人群专属的泛基因组参考图谱,包括代表36个中国少数民族的58个核心样本的116个高质量和单倍型从头组装数据。此外还发现了在人类通用参考基因组上缺失的约1.89亿个碱基对的参考序列;新鉴定了约590万个点突变或小变异以及3.4万个结构变异;发现通用参考基因组上缺失的参考序列富集了适应性演化和起源于远古人类的遗传变异,并且与角质化、紫外线辐射应激、DNA修复、免疫反应以及寿命等表型或功能相关。

文献:Gao Y, Yang X, Chen H, et al. A pangenome reference of 36 Chinese populations. Nature. 2023;10.1038/s41586-023-06173-7. doi:10.1038/s41586-023-06173-7






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