2024 年第一季度多组学十大热门研究思路（附图表）-上篇

来源：丁香学术

近年来，多组学研究在生物医学领域中的地位日益重要，已经成为推动生命科学研究和临床应用的关键技术。多组学研究通过整合基因组学、转录组学、蛋白质组学、空间组学等多个层面的生物学数据，为疾病的机制研究、诊断、治疗以及药物开发提供了全新的视角和深入的理解。随着高通量测序技术、质谱分析和生物信息学的发展，多组学研究正变得更加高效、精确和经济。多组学研究已经成为推动精准医疗和个性化治疗的重要驱动力。

为了帮助广大医学科研工作者快速掌握和了解多组学研究领域的最新动态，今天就给大家盘点一下多组学研究领域近期发表的 10 篇高分文章（因篇幅原因本次先分享 5 篇），供大家阅读和学习，希望可以给相关研究领域学者带来新的研究思路！（对文章内容感兴趣的同学可以私信小编领取原文 ～）

一图概览

详细解读

1.小细胞肺癌的蛋白质组学特征确定了其生物学见解和亚型特异性治疗策略

2024 年 1 月 4 日，同济大学医学院/附属上海市肺科医院张鹏教授团队、中国科学院上海药物研究所周虎研究员团队与中国科学院分子细胞科学卓越创新中心季红斌研究员团队、高大明研究员团队在 Cell 期刊上发表了题为：Proteogenomic characterization of small cell lung cancer identifies biological insights and subtype-specific therapeutic strategies 的研究论文。

图源：Cell

这是中国学者 2024 年在 Cell 期刊上的开篇之作。这项研究使用配对的肿瘤组织和正常癌旁组织对小细胞肺癌进行全面的基因组学、转录组学、蛋白质组学和磷酸化蛋白质组学的综合分析。系统地揭示了小细胞肺癌相关的分子特征，确定了可靠的预后生物标志物和不同患者分层的个性化治疗策略。

图源：Cell

这项研究结果显示，HMGB3 促进细胞迁移，是预后指标之一。此外，ZFHX3 突变与较高的免疫反应有关。最后研究人员利用多组学数据将小细胞肺癌分为四个亚型，系统表征了各亚型独特的分子特征并提出了潜在治疗策略。希望这些发现能为小细胞肺癌的临床治疗提供更有效的方法，同时为基础和临床研究人员提供宝贵资源。

2.胶质母细胞瘤进化的综合蛋白质组学特征

2024 年 3 月 11 日，韩国和法国科研团队在 Cancer Cell 期刊上发表了题为：Integrated proteogenomic characterization of glioblastoma evolution 的研究论文。

图源：Cancer Cell

胶质母细胞瘤是成人中最常见且致命的原发性脑肿瘤，其中位生存期通常较短。尽管治疗技术不断革新，但由于肿瘤的高度异质性和对治疗后变化理解的局限，复发性胶质母细胞瘤的治疗仍然面临挑战。

图源：Cancer Cell

在这里，Kim 等人采用了蛋白质组学+基因组学+转录组学的多组学分析后，发现神经元程序的激活是驱动 GBM 复发的关键机制，而 WNT/PCP 通路和 BRAF 激酶的激活则是这一过程中的分子决定因素。这些发现全面揭示了胶质母细胞瘤演变和耐药的生物学机制，为 GBM 复发的诊断和治疗提供了新的工具。

3.中国人群乳腺癌的综合多组学分析揭示了患者分层和治疗脆弱性

2024 年 2 月 12 日，复旦大学的邵志敏、江一舟和郑媛婷联合上海市生物医药技术研究院的黄薇在 Nat Cancer 期刊上发表了题为：Integrated multiomic profiling of breast cancer in the Chinese population reveals patient stratification and therapeutic vulnerabilities 的研究论文

图源：Nat Cancer

尽管乳腺癌的多组学研究取得了显著进展，但当前仍面临一些局限。大规模组学研究主要关注基因组和转录组数据，但缺乏对下游生物过程的全面研究，也未采用更高级的方法（如多模态整合）来最大化其临床价值。更重要的是，这些数据主要基于白人为主的西方人群，因此不能直接代表以黄种人为主的东方人群。

图源：Nat Cancer

在这里，研究人员对中国乳腺癌基因组图谱项目中的一个大型中国乳腺癌队列（n = 773）进行了多组学分析，包括基因组学、转录组学、蛋白质组学、代谢组学、放射组学和数字病理学数据。该数据集使我们能够确定乳腺癌的潜在治疗靶点、种族差异、肿瘤微环境和代谢特征，并为今后研究乳腺癌的生物学复杂性提供重要参考。

4.肿瘤免疫的泛癌蛋白质组学表征

2024 年 2 月 29 日，纽约西奈山伊坎医学院的 Pei Wang 和 Francesca Petralia 团队联合在 Cell 期刊上发表了题为：Pan-cancer proteogenomics characterization of tumor immunity 的研究论文

图源：Cell

蛋白质组学和磷酸蛋白质组学为免疫浸润和肿瘤免疫逃避反应背后的关键功能分子提供了独特的见解，而仅靠基因组方法通常无法完全理解这些分子的生物机制。

图源：Cell

在这里，研究人员利用 CPTAC（临床蛋白质组肿瘤分析联盟）的泛癌蛋白质组数据集，全面分析了 10 种癌症的 1,000 多个肿瘤样本的蛋白质组图谱以及匹配的基因组、表观基因组和转录组图谱，以全面表征这些肿瘤的免疫状况。从而揭示了肿瘤中的免疫监视以及免疫逃避手段，以及在未来可能增强免疫治疗和精准医疗策略的潜在分子靶标。

5.食管鳞状细胞癌免疫疗法后的蛋白质组学特征揭示了潜在的治疗策略和预测标志物

2024 年 3 月 15 日，复旦大学丁琛，上海交通大学韩昱晨和同济大学杜昌升在 J Hematol Oncol 期刊上发表了题为：Proteomic characterization of esophageal squamous cell carcinoma response to immunotherapy reveals potential therapeutic strategy and predictive biomarkers 的研究论文。

图源：J Hematol Oncol

免疫疗法是食管鳞状细胞癌（ESCC）的一线疗法，由于现有辅助诊断标记物（如 PD-L1 表达）的特异性和灵敏性有限，筛选适合免疫疗法的患者具有挑战性。

图源：J Hematol Oncol

在这里，研究人员对 73 例 ESCC 免疫治疗无效样本进行蛋白质组和磷酸化蛋白质组分析，探索潜在的耐药和敏感机制，并确定 ESCC 免疫治疗的预测标志物。结果显示，ESCC 肿瘤微环境中血小板的激活可能通过潜在的直接物理相互作用降低 CD8+T 细胞的抗肿瘤功效，从而导致对免疫治疗耐药。最后，也发现了 10 个 ESCC 免疫治疗预测生物标志物（准确性很高，≥0.90），这有助于 ESCC 患者的个性化免疫治疗。

参考来源：

1.Liu Q, Zhang J, Guo C, Wang M, Wang C, Yan Y, Sun L, Wang D, Zhang L, Yu H, Hou L, Wu C, Zhu Y, Jiang G, Zhu H, Zhou Y, Fang S, Zhang T, Hu L, Li J, Liu Y, Zhang H, Zhang B, Ding L, Robles AI, Rodriguez H, Gao D, Ji H, Zhou H, Zhang P. Proteogenomic characterization of small cell lung cancer identifies biological insights and subtype-specific therapeutic strategies. Cell. 2024 Jan 4;187(1):184-203.e28. doi: 10.1016/j.cell.2023.12.004. PMID: 38181741.

2.Kim KH, Migliozzi S, Koo H, Hong JH, Park SM, Kim S, Kwon HJ, Ha S, Garofano L, Oh YT, D'Angelo F, Kim CI, Kim S, Lee JY, Kim J, Hong J, Jang EH, Mathon B, Di Stefano AL, Bielle F, Laurenge A, Nesvizhskii AI, Hur EM, Yin J, Shi B, Kim Y, Moon KS, Kwon JT, Lee SH, Lee SH, Gwak HS, Lasorella A, Yoo H, Sanson M, Sa JK, Park CK, Nam DH, Iavarone A, Park JB. Integrated proteogenomic characterization of glioblastoma evolution. Cancer Cell. 2024 Mar 11;42(3):358-377.e8. doi: 10.1016/j.ccell.2023.12.015. Epub 2024 Jan 11. PMID: 38215747; PMCID: PMC10939876.

3.Jiang YZ, Ma D, Jin X, Xiao Y, Yu Y, Shi J, Zhou YF, Fu T, Lin CJ, Dai LJ, Liu CL, Zhao S, Su GH, Hou W, Liu Y, Chen Q, Yang J, Zhang N, Zhang WJ, Liu W, Ge W, Yang WT, You C, Gu Y, Kaklamani V, Bertucci F, Verschraegen C, Daemen A, Shah NM, Wang T, Guo T, Shi L, Perou CM, Zheng Y, Huang W, Shao ZM. Integrated multiomic profiling of breast cancer in the Chinese population reveals patient stratification and therapeutic vulnerabilities. Nat Cancer. 2024 Feb 12. doi: 10.1038/s43018-024-00725-0. Epub ahead of print. PMID: 38347143.

4.Petralia F, Ma W, Yaron TM, Caruso FP, Tignor N, Wang JM, Charytonowicz D, Johnson JL, Huntsman EM, Marino GB, Calinawan A, Evangelista JE, Selvan ME, Chowdhury S, Rykunov D, Krek A, Song X, Turhan B, Christianson KE, Lewis DA, Deng EZ, Clarke DJB, Whiteaker JR, Kennedy JJ, Zhao L, Segura RL, Batra H, Raso MG, Parra ER, Soundararajan R, Tang X, Li Y, Yi X, Satpathy S, Wang Y, Wiznerowicz M, González-Robles TJ, Iavarone A, Gosline SJC, Reva B, Robles AI, Nesvizhskii AI, Mani DR, Gillette MA, Klein RJ, Cieslik M, Zhang B, Paulovich AG, Sebra R, Gümüş ZH, Hostetter G, Fenyö D, Omenn GS, Cantley LC, Ma'ayan A, Lazar AJ, Ceccarelli M, Wang P; Clinical Proteomic Tumor Analysis Consortium. Pan-cancer proteogenomics characterization of tumor immunity. Cell. 2024 Feb 29;187(5):1255-1277.e27. doi: 10.1016/j.cell.2024.01.027. Epub 2024 Feb 14. PMID: 38359819; PMCID: PMC10988632.

5.Ma F, Li Y, Xiang C, Wang B, Lv J, Wei J, Qin Z, Pu Y, Li K, Teng H, Tan S, Feng J, Shang Z, Wang Y, Tian S, Du C, Han Y, Ding C. Proteomic characterization of esophageal squamous cell carcinoma response to immunotherapy reveals potential therapeutic strategy and predictive biomarkers. J Hematol Oncol. 2024 Mar 15;17(1):11. doi: 10.1186/s13045-024-01534-9. PMID: 38491392; PMCID: PMC10943778.

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