小儿脑瘤（PediatricBrainCancer）是儿童相关癌症死亡的主要原因之一，一些类型的小儿脑瘤预后很差，例如高级别胶质瘤和非典型畸胎样横纹肌样肿瘤，其5年生存率不到20%，迫切需要对小儿脑瘤的发生发展机制进行更深入的研究，改善患儿的治疗策略。
年11月25日，西奈山伊坎医学院与华盛顿大学医学院等研究团队在Cell上发表了题为"IntegratedProteogenomicCharacterizationacrossMajorHistologicalTypesofPediatricBrainCancer"的研究论文，研究采用定量蛋白质组、磷酸化蛋白质组技术对7种组织类型：低级别神经胶质瘤（LGG），室管膜瘤（EP），高级别神经胶质瘤（HGG），髓母细胞瘤（MB），神经节神经胶质瘤，颅咽管瘤（CP）和非典型畸胎样横纹肌样肿瘤（ATRT），共例小儿脑瘤临床样本展开研究，大部分样本同时进行了全基因组测序和转录组测序。该文章整合多组学技术对这些肿瘤进行了全面研究，同时也为未来临床诊断、治疗小儿脑瘤提供重要的指导。
主要研究成果
1.小儿脑瘤标本的蛋白质基因组学整体分析
基于定量蛋白质组学数据进行聚类分析，可将这些样本分为8种类型，不同类型之间的总体生存率（图1C）、增殖指数、活性途径存在显著差异。8种类型中，颅咽管瘤（CP）样本聚成两个不同的簇，蛋白磷酸化数据也支持同样分类，然而转录组数据并未将CP样本分开，且蛋白质组与转录组之间的相关性非常低（图1D）。
图1基于蛋白质组学的小儿脑瘤聚类分析
2.整合蛋白质组学分析揭示突变和拷贝数变异的功能效应
蛋白质组学数据进一步揭示了在转录组学数据中不明显的体细胞突变和拷贝数变异（CNV）的功能效应。如在LGG中，与BRAFWT相比，BRAFVE突变的肿瘤中BRAF蛋白丰度下调（图2A），但在转录本水平却无明显降低。
图2不同突变状态的肿瘤样本中BRAF，CTNNB1和NF1蛋白质丰度分布
3.激酶活性的磷酸化蛋白质组学分析
由于激酶通常是药物发挥作用的靶点，因此对相同组织类型肿瘤或不同组织类型肿瘤之间的激酶活化特征进行分析是非常重要的。结果表明，促进G2-M转变、调节G1进展和G1-S转变的关键周期蛋白依赖性激酶CDK1和CDK2在增生性肿瘤中明显升高。另一个重要的激酶是CaMK2A(Ca2+/钙调蛋白依赖性蛋白激酶II)，它直接参与了胶质瘤细胞的转移性侵袭，虽然CaMK2A在神经节胶质瘤中最为丰富，但在HGG中可以观察到其激酶活性评分与蛋白丰度的相关性更高。
这些数据提示了CaMK2A在胶质瘤侵袭中的潜在作用。更有趣的是，通过蛋白丰度升高反映的CDK1/2和CaMK2A的激活往往是相互排斥的，这表明在HGG中存在两种不同的信号机制。
图3激酶活性的磷酸化蛋白质组分析
4.HGG预后标志物分析
随后，研究团队还利用丰富的临床结果数据对HGG进行了更加深入的分析并确定了新的预后生物标志物。前期的研究表明，在约80%的星状细胞瘤、少突胶质细胞瘤和继发性胶质母细胞瘤中，异柠檬酸脱氢酶IDH1和IDH2的突变可以被药物靶向治疗。同时，野生型IDH在各种成人癌症中的预后或治疗起重要作用。结果发现，在HGG中所有IDH蛋白均与生存天数呈正相关。同时，结合磷酸化蛋白质组学数据，发现IDH1/2/3氧化磷酸化通路的上调始终与总体生存率的改善显著相关。
图4IDH1和IDH2的蛋白丰度与HGG样本生存情况的关系
本研究首次对多种不同的小儿脑瘤进行大规模的基因组学、转录组学、蛋白质组学和磷酸化蛋白质组学分析，全面揭示小儿脑瘤发生机制和治疗靶标，这些分析结果为其精准分型诊疗奠定基础。
华大基因为您提供常规蛋白定量及修饰蛋白定量一站式服务。截至年11月，华大基因质谱平台在蛋白质组学和代谢组学领域发表文章+，累计影响因子+，包括NatureMedicine、NatureCommunications等高水平文章。华大基因不仅提供高质量的检测分析服务，同时也提供专业的技术支持，可为广大科研用户提供完善的方案设计，赶快联系当地销售经理吧~
多组学年终大促触底价
超值买赠，送关联分析！
原文链接：
