蛋白质组学是精准医学研究的核心内容，为癌症早期发现、良恶性诊断、分型和个性化用药、疗效监测和预后判断等提供了更精确、更可靠的信息，并且能够直接提示相应的治疗和用药线索。

近年来蛋白质组技术在临床肿瘤领域的应用取得飞速发展，在肺癌、肝癌、胃癌、结直肠癌、膀胱癌、肾癌等疾病的临床研究与诊治中纷纷取得重要成果，并接连发表在国际著名期刊上，其中也不乏华人研究者的贡献。如2019年2月Nature在线发表军事医学科学院贺福初院士、钱小红教授联合复旦大学附属中山医院樊嘉院士等开展的早期肝细胞癌蛋白质组研究成果（查看详细解读）、2018年3月Nature Communications在线发表北京蛋白质组学研究中心秦钧教授和北大肿瘤医院沈琳教授合作的关于弥漫型胃癌的大队列蛋白质组学研究工作（查看详细解读）、2019年4月 Cell发布的贝勒医学院的章冰教授与其合作者的关于结肠癌蛋白基因组学的最新研究成果（查看详细解读）。

肺癌是全世界发病率最高的癌症，而且每年导致的死亡人数也在各癌种中高居首位。尽管已经有很多基因组方面的研究和应用转化，但是人们对于肺癌的蛋白质组层面仍然知之甚少。2020年07月9日， Cell 杂志同时在线发表了三篇国内外研究者关于肺癌蛋白质组学的最新研究成果，描绘了肺细胞癌的蛋白质组表达谱图，发现了肺癌精准治疗的新靶点，具有极为重要的临床指导意义。

来自中科院上海药物所谭敏佳研究员、中国医学科学院肖汀教授、北京蛋白质组研究中心贺福初院士、汪宜研究员、上海交通大学李婧教授等合作在Cell上发表题为“Integrative Proteomic Characterization of Human Lung Adenocarcinoma”的研究论文，对103例肺腺癌的样品进行了包括蛋白质组学、磷酸化修饰组学、转录组学和全外显子测序的整合性分析。通过基于蛋白质组层面的分子特征，可以将肺腺癌分为3个亚型（S-I, S-II, and S-III），并具有不同的临床预后。除此之外，研究团队还发现了新的潜在药物靶点，以及血液中的HSP 90β可以作为肺腺癌的潜在预后标志物。该研究从机理、诊断和治疗方面，都提供了新的重要的信息。

图1. 我国大陆研究团队关于肺癌的整合蛋白质组学分析

除了大陆研究团队，我国台湾省的研究者也同期发表了关于东亚非吸烟人群的大规模蛋白基因组研究。来自台湾大学的Chen-Yu Ju、台湾中央研究院Pan-Chyr Yang等团队合作的题为“Proteogenomics of Non-smoking Lung Cancer in East Asia Delineates Molecular Signatures of Pathogenesis and Progression”的研究论文，运用蛋白基因组学针对中国台湾收集的代表早期、女性为主、非吸烟的东亚肺癌临床样本展开研究。通过基因组、蛋白组和磷酸化修饰组学揭示了肺癌早期的临床特征和发展过程中的分子标志物。并且其中蛋白组层面的分型能够识别出携带EGFR突变的早期患者的特征。该研究对于早期非吸烟的患者诊治具有重要的临床意义。

图2. 我国台湾研究团队关于肺癌的蛋白基因组分析

此外，Cell还发布了另一篇国外研究者关于肺癌的报道。麻省理工学院和哈佛大学的Steven A. Carr教授团队以及CPTAC组织发表了题为“Proteogenomic Characterization Reveals Therapeutic Vulnerabilities in Lung Adenocarcinoma”的研究论文，针对110例不同吸烟状态和国籍的肺癌病人的临床组织和101例临近的癌旁组织开展基因组、表观基因组、蛋白组、磷酸化和乙酰化修饰的多组学研究。蛋白组、磷酸化、乙酰化修饰组学的研究结果揭示了包括拷贝数、体细胞突变等基因层面改变的下游生物学功能并鉴定到了与KRAS、EGFR以及ALK相关的潜在治疗靶标。同时，免疫分型分析揭示了潜在的药物作用靶标STK11以及中性粒细胞脱颗粒的潜在免疫抑制作用。

图3. 国外研究者关于肺癌的蛋白基因组分析

以上三篇论文的研究者运用基于质谱的高通量蛋白质组学对临床肿瘤样本展开全面的分析，不仅鉴定到了相关的标志物，还发现了新的精准治疗靶点，为未来癌症的临床诊断和治疗提供指导意义。

而在世界顶级的Cell期刊三篇联发，更是体现了临床蛋白质组学的重要意义和蓬勃发展，以及整个生物医学领域对此的普遍关注。未来的临床蛋白质组学，将继续向大队列和临床转化方向发展，期待新的突破不断涌现。

参考文献

1. Jun-Yu Xu, et al. (2020) Integrative Proteomic Characterization of Human Lung Adenocarcinoma. Cell.

2. Yi-Ju Chen, et al. (2020) Proteogenomics of Non-smoking Lung Cancer in East Asia Delineates Molecular Signatures of Pathogenesis and Progression. Cell.

3. Michael A. Gillette, et al. (2020) Proteogenomic Characterization Reveals Therapeutic Vulnerabilities in Lung Adenocarcinoma. Cell