对2002个肿瘤的蛋白质组学研究确定了14种癌症的11种泛癌症分子亚型
一项新的研究分析了来自14种基于组织的癌症类型的2002种原发肿瘤的蛋白质水平,确定了11种不同的分子亚型,提供了系统的知识,极大地扩展了可搜索的在线数据库,该数据库已成为全球用户癌症数据分析的首选平台。
阿拉巴马大学伯明翰分校癌症数据分析门户(UALCAN)于2017年开发并向公众发布,作为泛癌症组学数据分析的用户友好门户,包括转录组学、表观遗传学和蛋白质组学。UALCAN已经有来自100多个国家的研究人员近92万次访问,被引用超过2750次。
“UALCAN致力于以一种用户友好的格式向研究人员和临床医生分发全面的癌症数据,以进行发现和在草堆中寻找线索,”Sooryanarayana Varambally博士说,他是UALCAN分子和细胞病理学病学系的教授,也是UALCAN转化肿瘤病理学研究项目的主任。“癌症的检测、诊断、治疗、治愈和研究需要全球团队的努力,要想理解所涉及的大量数据,需要一种方法来分析和解释这些数据。”
癌症是一种复杂的疾病,它的发生、发展和转移,即向远处器官的扩散,涉及每一种癌症的动态分子变化。除了一些常见的基因组事件外,个别癌症患者也会出现变异。
在这项新研究中,Varambally与德克萨斯州休斯顿贝勒医学院的长期合作伙伴Chad Creighton博士合作。克莱顿领导了这项蛋白质组学研究,发表在自然通讯,2002年的蛋白质基因组特征人类癌症揭示泛癌分子亚型和相关途径。”这延伸了2019年和2021年发表的两项早期蛋白质组学研究。
此前,该团队进行了RNA转录本分析,并通过UALCAN向研究人员提供数据,以确定无数形式的癌症使用哪些途径来帮助生长、扩散和侵袭。在最近的这项研究中,研究小组进行了大规模的蛋白质组学分析。这些数据和结果为进一步的研究和可能的治疗干预提供了新的思路。
蛋白质组是在细胞或组织中表达的蛋白质的补体,这些可以通过近期的质谱技术进步进行定量测量。在细胞中,DNA制造信使rna,信使rna制造蛋白质,这些过程被称为分子生物学的中心信条。蛋白质是细胞的主要功能部分,在细胞的代谢、结构、生长、信号和运动中起着至关重要的作用。
UALCAN蛋白质组数据集中的癌症类型包括乳腺癌、结直肠癌、胃癌、胶质母细胞瘤、头颈癌、肝癌、肺腺癌、肺鳞癌、卵巢癌、胰腺癌、儿童脑癌、前列腺癌、肾癌和子宫癌。研究中每种癌症类型的肿瘤数量从76到230不等,平均为143。有趣的是,当前研究发现的基于蛋白质组的泛癌症亚型跨越了肿瘤谱系。
蛋白质组学概要数据集来自17项独立研究。这些肿瘤中的大多数都有相应的多组学数据,包括mRNA水平、DNA体细胞小突变和插入/缺失以及DNA体细胞拷贝数改变。
总的来说,研究人员发现肿瘤中基因的蛋白表达与相应的mRNA水平或拷贝数变化有广泛的相关性。然而,也有一些明显的例外。
他们确定了11种不同的基于蛋白质组的泛癌症亚型,命名为s1到s11,这可以为研究肿瘤中导致癌变的不受控制的途径和过程提供深入的见解。每个亚型跨越多个组织为基础癌症尽管s11亚型仅适用于脑瘤,涵盖胶质母细胞瘤和儿童脑瘤。
每个亚型表达特定的基因类别,其中一些在之前的不太全面的蛋白质组学研究中见过。3个亚型出现了新的基因分类:亚型s7具有“轴突引导”和“卷曲结合”基因,亚型s10具有“DNA修复”和“染色质组织”基因,亚型s11具有“突触”、“树突”和“轴突”基因。
在DNA水平上,根据蛋白质组或转录组数据的推断,该研究详细描述了基于蛋白质组的亚型在基因拷贝数改变方面的总体差异,以及与更高途径活性相关的亚型的体细胞突变。
Varambally说:“我们的研究结果为在蛋白质组水平上理解癌症的分子景观提供了一个框架,以整合和比较癌症的其他分子相关数据。”相关的数据集和基因级别的关联代表了一种资源研究社区,包括帮助识别功能研究的候选基因,并进一步开发候选基因作为特定癌症子集的诊断标志物或治疗靶点。
“此外,该研究加强了癌症应该在蛋白质水平上进行全面调查的概念,尽管肿瘤的表达谱在历史上主要局限于RNA转录水平。在这个不断发展的癌症数据分析平台上,许多分析都是基于用户或专家的要求,团队感谢使用这个平台的研究人员的支持和鼓励,他们的发现对癌症研究产生了影响。”
UAB站点的一些大型数据集是由癌症基因组图谱等财团生成的, TCGA和临床蛋白质组学肿瘤分析联盟,或CPTAC他是美国国家癌症研究所(National Cancer Institute)的主任。
癌症的精确靶向需要识别个体或亚类特异性的基因组和分子改变。为了帮助癌症研究人员进行各种数据分析,以更好地理解这些大型数据集,Darshan Shimoga Chandrashekar博士在Varambally的指导下领导了UALCAN门户的开发。这个不断发展的门户的更新最近发布在瘤形成.
UALCAN计划及其持续发展涉及一个专家团队的贡献,包括生物信息学家、计算机科学家、统计学家、癌症生物学家、病理学家和肿瘤学家。“这是一种团队科学方法,使全球癌症研究团队能够解决问题癌症瓦兰巴利说。
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