[拜谱聚焦]独家视角解析,一文了解8月各大期刊关于多组学研究相关进展-


[拜谱聚焦]


8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,拜谱生物致力于聚焦行业、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8月多组学研究部分重要进展。(欢迎补充)






本期文章目录


01

Nat Med | 阿尔兹海默症60年的病理变化

02

Cell | 颅骨分子特征反映炎症、缺血和退行性中枢神经系统疾病

03

Sci Tra Med | mCRC患者对EGFR阻断的敏感性和耐药性相关机制研究

04

Nature | 线粒体控制肺上皮细胞的命运

05

Cell Metab | 探索人类血浆中蛋白质与代谢物的关联

06

Cell | CPTAC队列中的癌症驱动因素

07

Cell | 癌症进程中蛋白质乙酰化和磷酸化的泛癌症变化模式

08

Nature | 染色体不稳定导致的非细胞自主性癌症

09

Cell | 乳腺导管原位癌复发恶化早有先兆


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01

Nat Med | 阿尔兹海默症60年的病理变化

2023年8月7日,美国埃默里大学医学院 Erik C. B. Johnson 团队在 Nature Medicine 杂志发表了一篇题为 “Cerebrospinal fluid proteomics define the natural history of autosomal dominant Alzheimer’s disease” 的论文。该研究通过对患有显性遗传疾病的人的脑脊液进行蛋白质组学分析,并将这些蛋白与其他分子、成像和认知生物标志物结果相关联,揭示了阿尔茨海默病病理变化的时间进展,并确定细胞外基质蛋白为该疾病的早期生物标志物。这项研究表明在传统的CSF检测之外,结合蛋白质组学数据,有助于划定阿尔兹海默症发展过程中不同病理学变化的时间顺序。

文献:Erik CB, Bian SJ, Rafi UH, et al. Cerebrospinal fluid proteomics define the natural history of autosomal dominant Alzheimer’s disease. Nature Medicine. doi.org/10.1038/s41591-023-02476-4.




02

Cell | 骨分子特征反映炎症、缺血和退行性中枢神经系统疾病

 2023年8月9日,德国慕尼黑大学Ali Erturk团队在Cell杂志上发表了题为“Distinct molecular profiles of skull bone marrow in health and neurological disorders”的文章。通过蛋白质组分析表明,颅骨骨髓是最独特的,具有差异表达的中性粒细胞相关途径和独特的突触蛋白特征,并且可以反映出脑部疾病中的神经炎症。研究人员进一步利用转运蛋白正电子发射断层扫描(TSPO-PET)分别对阿尔茨海默病、脑卒中等多种神经系统疾病的患者进行颅骨成像,颅骨骨髓反映了各种神经系统疾病患者的脑部炎症反应,并具有疾病特异性的空间分布。总而言之,颅骨独特的分子特征以及解剖和功能上的联系显示了其作为诊断、监测和治疗脑部疾病场所的潜力。

文献:Zeynep IK, Louis BK, Robert P, et al. Distinct molecular profiles of skull bone marrow in health and neurological disorders. Cell. doi.org/ 10.1016/j.cell.2023.07.009





03

Sci Tra Med | mCRC患者对EGFR阻断的敏感性和耐药性相关机制研究

 2023年8月16日,阿姆斯特丹自由大学Robin Beekhof等人在Science Translational Medicine杂志上发表了一篇题为“Phosphoproteomics of patient-derived xenographs identifies targets and markers associated with sensitivity and resistance to EGFR blockade in colorectal cancer“ 的文章。研究者对10名西妥昔单抗敏感 (CS) 和20名西妥昔单抗耐药(CR)患者的PDX进行磷酸化蛋白质组学研究。经比较发现,CS与CR中存在75个差异磷酸化位点和49个差异表达蛋白质,而与耐药Ras/Raf WT肿瘤相比,则分别为17和72个。GO分析进一步揭示了8个蛋白簇,与西妥昔单抗敏感性相关的簇是“细胞-细胞连接组织”簇等,而酶联受体蛋白质信号和上皮-间质转化等则与西妥昔单抗耐药有关。

文献:Robin B, Andrea B, Franziska B, et al. Phosphoproteomics of patient-derived xenographs identifies targets and markers associated with sensitivity and resistance to EGFR blockade in colorectal cancer. Sci Tra Med. doi.org/10.1126/scitranslmed.abm3687.




04

Nature | 线粒体控制肺上皮细胞的命运

  2023年8月9日,美国芝加哥西北大学的Navdeep S. Chandel团队在Nature杂志上发表了名为“Mitochondrial integrated stress response controls lung epithelial cell fate”的文章。该研究构建了小鼠胚胎肺上皮祖细胞Ndufs2特异性敲除小鼠(cKO小鼠),发现Ndufs2引起的线粒体复合物I缺陷会导致小鼠死亡。代谢组学分析表明NDI1蛋白的表达几乎完全挽救了Ndufs2 cKO小鼠的代谢物失调,且表达NDI1的Ndufs2 cKO小鼠肺上皮细胞乳酸水平恢复正常,揭示了线粒体复合物I再生NAD+的能力是控制产后肺泡发育的主要功能。单细胞转录组分析表明Ndufs2 cKO小鼠肺发育过程中出现了过渡细胞群,线粒体复合物I的缺失破坏了上皮和间充质的分化,因此,小鼠在出生后肺部发育的过程中其细胞改变了原本的命运。 

文献:Seung HH, Minho L, Young JS, et al. Mitochondrial integrated stress response controls lung epithelial cell fate. Nature. doi.org/10.1038/s41586-023-06423-8.






05

Cell Metab | 探索人类血浆中蛋白质与代谢物的关联

 2023年8月14日,美国BIDMC中心的 Robert E. Gerszten 团队在 Cell Metabolism 杂志上发表了一篇题为“Protein-metabolite association studies identify novel proteomic determinants of metabolite levels in human plasma Author links open overlay panel”的文章。研究团队收集了来自三个不同数据队列(3626名个体)的信息,包括蛋白质组学和代谢组学数据,并计算了每对蛋白质和代谢物之间的相关系数,以识别它们之间的显著关联。这些关联可以是已知的(例如甲状腺素结合球蛋白和甲状腺素),也可以是新的发现,从而提供了关于蛋白质与代谢物相互作用的见解。研究者采用了孟德尔随机化(MR)方法,利用与蛋白质水平相关的基因变异来评估人类血浆中蛋白质和代谢物之间的因果关系。

文献:Mark DB, Aaron SE, Usman AT, et al. Protein-metabolite association studies identify novel proteomic determinants of metabolite levels in human plasma Author links open overlay panel. Cell Metabolism. doi.org/ 10.1016/j.cmet.2023.07.012.






06

Cell | CPTAC队列中的癌症驱动因素

2023年8月14日,华盛顿大学丁莉教授团队在Cell发表了题为“Pan-cancer proteogenomics connects oncogenic drivers to functional states”的文章。研究团队使用10种癌症类型的蛋白质组和磷酸化蛋白质组数据,结合基因组和转录组数据,评估了CPTAC队列中5443个推定的驱动因子突变的泛癌后果。其中,基于质谱的蛋白质组和磷蛋白质组数据的纳入,将定量特征的数量指数级地扩展到15699个蛋白质和110274个磷酸位点。结果表明,突变反式效应最相似的两个癌症基因是KEAP1和NFE2L2,对应蛋白的所有反式效应之间具有高度的全局相关性,表明这些基因突变的整体细胞效应是相同的。在这10种癌症类型中,仅体细胞突变和拷贝数事件平均占蛋白质丰度变化率的7.2%-27.5%。

文献:Li Y, Eduard PP, Collin T, et al. Pan-cancer proteogenomics connects oncogenic drivers to functional states. Cell. doi.org/10.1016/j.cell.2023.07.014










07

Cell | 癌症进程中蛋白质乙酰化和磷酸化的泛癌症变化模式

 2023年8月14日,美国麻省理工学院Gad Getz和哈佛大学布罗德研究所François Aguet等人在Cell发表了题为“Pan-cancer analysis of post-translational modifications reveals shared patterns of protein regulation”的文章。研究人员分析了来源于1110名患者的PTM最大蛋白质基因组学数据集合,其包括11种癌症类型(10种来自CPTAC)。研究揭示了涉及标志性癌症过程的蛋白乙酰化和磷酸化变化的全癌症模式。这些模式揭示了来自不同癌症类型的亚组,包括那些由磷酸化驱动的DNA修复失调、由乙酰化驱动的免疫应答相关的代谢调节改变、由乙酰化和磷酸化之间的串扰引起的受损激酶特异性,以及改变的组蛋白调控。这项研究通过对大规模的蛋白质组学数据进行综合分析,表明PTM参与调控丰富生物学活动,并揭示了潜在的治疗途径。

文献:Yifat G, Shankara A, Yo A, Pan-cancer analysis of post-translational modifications reveals shared patterns of protein regulation. Cell. doi.org/10.1016/j.cell.2023.07.013.







08

Nature | 染色体不稳定导致的非细胞自主性癌症

2023年8月23日,美国纪念斯隆凯特琳癌症中心Samuel F. Bakhoum等人在Nature杂志发表了题为“Non-cell-autonomous cancer progression from chromosomal instability“的文章。研究人员从单细胞转录组数据中推断出了细胞-细胞相互作用的性质和条件依赖性,结果表明染色体不稳定性(CIN)诱导的cGAS-STING通路慢性激活促进了癌细胞下游信号的重连,从而导致了有利于转移的肿瘤微环境。这种重连表现为STING下游选择性的I型干扰素速效性,以及癌细胞衍生的内质网(ER)应激反应的相应增加。研究人员证明了微核中的CIN和普遍的cGAS激活与ER应激信号、免疫抑制和人类三阴性乳腺癌的转移有关。

文献:Jun L, Melissa JH, Ethan ME,et al. Non-cell-autonomous cancer progression

from chromosomal instability. Nature. doi.org/ 10.1038/s41586-023-06464-z.






09

Cell | 乳腺导管原位癌复发恶化早有先兆

2023年8月15日,美国德州大学MD安德森癌症中心Nicholas E. Navin研究团队在Cell杂志发表了题为“Archival single-cell genomics reveals persistent subclones during DCIS progression”的文章。研究者开发了一种与FFPE材料兼容的高通量单细胞DNA测序方法(Arc-well),通过分析来自细胞系、冷冻组织的单细胞,以及保存3-31年乳腺、肺和前列腺肿瘤的FFPE样本来验证该研究的方法。对10例匹配导管原位癌(DCIS)和2-16年后复发的癌症患者的基因组分析表明,许多原发性DCIS已经经历了全基因组加倍和克隆多样化,并且它们与复发的持续性亚克隆具有相同的基因组谱系。进化分析表明,大多数DCIS病例经历了进化瓶颈,并进一步确定了与复发相关的持续亚克隆中的染色体畸变。

文献:Wang KL, Tapsi K, Wang JK, et al. Archival single-cell genomics reveals persistent subclones during DCIS progression. Cell. doi.org/10.1016/j.cell.2023.07.024.





拜谱小结

作为一个热点普及类栏目,我们将始终关注多组学研究领域的重要进展,让大家时刻了解最新的科学动态。在这个栏目中,我们将分享最前沿的研究成果和技术突破,助力广大读者了解和应用多组学技术,共同推动生命科学的发展。让我们一起探索多组学的潜力,揭开生命的奥秘!



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