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深度盘点 | 一文回顾2020年肿瘤领域组学研究进展

2021-01-11

深度盘点

一文回顾2020年肿瘤领域组学研究进展


近日,世卫组织下属国际癌症研究机构(IARC)发布最新全球癌症负担报告。数据显示,2020年各类新发癌症共计1930万例,死亡近1000万例。几乎1/5的人在一生中会罹患癌症,且每8名男性、每11名女性中就有1人因癌症而死。值得欣慰的是,2020年肿瘤领域研究硕果累累,屡屡登上CNS顶刊,取得重大突破。

中科新生命学术团队系统整理了组学相关研究成果,为大家解决以下问题:

文章投稿如何选择更易被接收?重磅文献简读,迅速熟悉顶刊套路。如何选择合适组学助力课题研究?

— 蛋白组学 —

据不完全统计,2020年肿瘤领域涉及蛋白组学文章,共发表2232篇,小编对文章影响因子(IF)分布和期刊发表量(Top10)进行整理,具体如下:

— 代谢组学 —

据不完全统计,2020年肿瘤领域涉及代谢组学文章,共发表1273篇,小编对文章影响因子(IF)分布和期刊发表量(Top10)进行整理,具体如下:

— 脂质组学 —

据不完全统计,2020年肿瘤领域涉及脂质组学文章,共发表183篇,小编对文章影响因子(IF)分布和期刊发表量(Top10)进行整理,具体如下:

— 重磅文献简读 —

01

Integrated Omics of Metastatic Colorectal Cancer

发表期刊:Cancer cell,IF=26.602组学技术:基因组学、蛋白组学、磷酸化蛋白组学实验材料:CRC队列人群肝脏组织、外周血细胞

本研究系统性分析了中国队列的转移性CRC中的基因组学、蛋白质组学和磷酸化蛋白质组学数据。通过对数据的整体分析,证实:1)国人(亚洲人)CRC患者基因突变与西方人种不尽相同;2)蛋白组学有助于对CRC患者原发病灶进行分类,并具有预后预测价值;3)磷酸化蛋白组学数据有助于进一步区分转移和非转移患者,这是单纯蛋白组学数据所无法完成的;4)激酶-底物网络有助于筛选潜在药物靶点;5)即使同一患者,原发灶和转移灶对同一药物表现在不同的药物敏感性。

02

Lymph protects metastasizing melanoma cells from ferroptosis

发表期刊:Nature,IF=42.8组学技术:代谢组学、脂质组学实验材料:黑色素瘤细胞、血浆及淋巴液

本研究通过代谢组学以及脂质组学技术对淋巴系统保护黑色素瘤细胞免于铁死亡从而促进转移的机制进行研究,证实淋巴系统通过为黑色素瘤细胞提供更高的油酸,更高的还原GSH水平等使黑色素瘤细胞得到更高的抗氧化能力,从而赋予黑色素瘤细胞更高的存活率和转移能力。

03

Cancer SLC43A2 alters T cell methionine metabolism and histone methylation

发表期刊:Nature,IF=42.8组学技术:转录组学、代谢组学实验材料:CD8+T细胞

本研究通过转录组学、代谢组学、shRNA和ChIP等技术阐明了肿瘤细胞在代谢和表观遗传上通过SLC43A2与T细胞竞争甲硫氨酸,从而损害T细胞功能和肿瘤免疫。研究证明了肿瘤浸润性T细胞中新陈代谢、组蛋白模式和功能谱之间长期的相互串扰。

04

Unbiased Proteomic Profiling Uncovers a Targetable GNAS/PKA/PP2A Axis in Small Cell Lung Cancer Stem Cells

发表期刊:Cancer cell,IF=26.602组学技术:激酶组学、磷酸化蛋白组学,转录组学实验材料:临床SCLC肿瘤组织,PDX模型肺组织、肿瘤细胞

本研究利用激酶组分析确定PKA为SCLC中的活性激酶,利用磷酸化蛋白质组学分析确定了许多PKA底物和作用机理,绘制磷酸化蛋白质组如何响应PKA激活而变化,并确定PKA激活如何改变SCLC的生物学特性。这些数据提供了探索PKA信号的最大、种类最全的蛋白质组学数据之一,对于深入研究SCLC驱动进程以及其他PKA依赖性和GPCR激活的神经内分泌癌的机制具有重要意义。

05

Dietary glutamine supplementation suppresses epigenetically-activated oncogenic pathways to inhibit melanoma tumour growth

发表期刊:Nature communication,IF=12.121组学技术:转录组学、代谢组学实验材料:PDX小鼠肿瘤组织、血清样本

本研究通过转录组及代谢组学分析膳食补充谷氨酰胺对黑色素瘤的体内影响机制,证实膳食补充谷氨酰胺可通过αKG来抑制H3K4me3甲基化激活的致癌途径来减缓具有不同BRAF状态的黑色素瘤肿瘤的生长。该工作提示补充谷氨酰胺可作为一种潜在的饮食干预手段,也为针对营养不良的肿瘤微环境开发制定更好的治疗策略,具有很高的前景。

06

Extracellular Vesicle and Particle Biomarkers Define Multiple Human Cancers

发表期刊:CELL,IF=38.637组学技术:蛋白质组学实验材料:健康人/肿瘤患者 组织、血浆及外囊泡颗粒

本研究从健康、肿瘤患者不同组织、血液、体液来源的外囊泡出发,利用蛋白质组学技术结合机器学习等方法,找到了适用于不同样本类型的EVP肿瘤特异性标记物,或可用于癌症检测及确定癌症种类,为采用外囊泡分析进行肿瘤的诊断等带来了新视角。

07

Machine learning of serum metabolic patterns encodes early-stage lung adenocarcinoma

发表期刊:Nature Communication,IF=12.121组学技术:代谢组学(铁粒子辅助激光解吸电离质谱、LDI-MS)实验材料:人血清样本

本研究应用优化的铁粒子辅助激光解吸/电离质谱(LDI MS)方法对来自早期肺腺癌患者(n=200)、健康对照(n=200)、其他肺癌(n=36)以及肺良性疾病(n=45)的481份人血清样本进行代谢组学分析,通过机器学习模型算法,确定了可以区分早期LA和健康对照(p<0.05)的7个代谢物的生物标志物组合及相关的代谢物途径。该研究促进了早期癌症检测代谢分析的设计,并有望作为一种可推广到临床的低成本测试方法。

08

Multi-layered proteomic analyses decode compositional and functional effects of cancer mutations on kinase complexes

发表期刊:Nature Communication,IF=12.121组学技术:互作组、蛋白组学、磷酸化蛋白组学实验材料:肿瘤细胞(SF9/HEK293/HeLa)

本研究首先开发并应用了多层蛋白组学工作流程,包括定量蛋白质组学、磷酸化蛋白质组学、互作蛋白质组学(AP-MS,BioID-MS)、交联蛋白质组学,从多个不同蛋白质组学水平上量化与癌症相关的突变的影响。此外,作者系统阐述了肿瘤驱动基因DYRK2突变造成的下游分子机制响应。

09

Quantitative proteomic landscape of metaplastic breast carcinoma pathological subtypes and their relationship to triple-negative tumors

发表期刊:Nature Communication,IF=12.121组学技术:TMT定量蛋白质组学实验材料:临床肿瘤样本、小鼠模型肿瘤组织

本研究通过TMT定量蛋白质组学,着力刻画了MBC的全蛋白质谱图,揭示了不同MBC亚型具有不同的蛋白质表达特征。作者还借助梭形细胞癌亚型的小鼠模型进行蛋白组学分析,为其机制研究提供了进一步证据。此外,作者对比WES和蛋白组学结果,佐证了蛋白质组在鉴别肿瘤亚型中的重要性,该研究为MBC提供潜在的亚型特异性生物标记物和治疗靶点。

10

Germline Elongator mutations in Sonic Hedgehog medulloblastoma

发表期刊:Nature,IF=42.778组学技术:基因组、转录组、DIA蛋白质组学实验材料:儿童+成人髓母细胞瘤患者、无患癌症的儿童+成人

本研究利用基因组、转录组、DIA蛋白质组学等技术分析了MB SHH型遗传易感性。14%的儿童MBSHH是由延长因子缺乏导致的翻译性失调所驱动的,并提示蛋白内稳态的破坏是MBSHH先前未知的致病机制。本文的发现进一步证实了MBSHH患者(目前占儿科患者的40%)中遗传易感性的高患病率,并进一步提倡对受影响的患者和家庭实施遗传检测和监测计划。

11

Subpopulations of extracellular vesicles from human metastatic melanoma tissue identified by quantitative proteomics after optimized isolation

发表期刊:J Extracell Vesicles,IF=14.976组学技术:蛋白组学实验材料:III或IV期转移性恶性黑色素瘤的患者的肿瘤组织

本研究发现转移性黑素瘤组织包含肿瘤细胞和免疫细胞,且在肿瘤间隙中可以发现大量大小不同的囊泡,其形态与EVs相似。作者从转移性黑色素瘤组织中分离出6个EVs亚群,不同EVs亚群在大小和浮力密度以及RNA和蛋白质方面明显不同。定量蛋白质组学结果显示,大型和小型LD EVs均富集了诸如flotillin-1之类的几种蛋白质,而小型LD EVs仅富集了ADAM10。相反,mitofilin仅在大型EVs中富集。



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