蛋白質(zhì)組研究：生命天書的新解碼？

前不久，《自然》雜志在線發(fā)表了中國科學(xué)家在早期肝細胞癌蛋白質(zhì)組研究領(lǐng)域取得的重大科研成果。這一研究測定了早期肝細胞癌的蛋白質(zhì)組表達譜和磷酸化蛋白質(zhì)組圖譜，發(fā)現(xiàn)了肝細胞癌精準治療的潛在新靶點——膽固醇酯化酶SOAT1。

90%以上的肝癌屬于肝細胞癌。對于普通人來說，這一研究最耀眼的成績，是給治療最兇險的一類肝細胞癌帶來了希望;對于蛋白質(zhì)組相關(guān)科研人員來說，這一成果是“中國人類蛋白質(zhì)組計劃迎來的第一道曙光”。

該成果論文的通訊作者、國家蛋白質(zhì)科學(xué)中心(北京)首席科學(xué)家賀福初院士認為：“這一成果證明，基因組學(xué)不能獨打天下，現(xiàn)在輪到蛋白質(zhì)組學(xué)上場了。”

回顧此前有關(guān)癌癥的研究成果，“基因”這個詞是在抗癌場景中出現(xiàn)的高頻詞——科學(xué)家相信：人類的某些基因隱藏著打開癌癥開關(guān)的鑰匙。這一思路符合學(xué)界對基因組學(xué)的一貫期待，賀福初院士介紹：“人們1985年開始醞釀基因組計劃的主要動力，就是希望能夠通過描繪和破解基因藍圖，揭示人類生老病死的規(guī)律和本質(zhì)。”

但人們將基因圖譜這本“天書”印出來后，發(fā)現(xiàn)解讀“天書”依舊是一大難題。

1994年澳大利亞科學(xué)家Marc Wikins首先提出蛋白質(zhì)組學(xué)這一概念。簡單來說，基因承載著人類的遺傳物質(zhì)，而蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)傳遞的最后一個環(huán)節(jié)，是生命活動的執(zhí)行者，蛋白質(zhì)是組成人體所有細胞和組織的重要成分。一個生物系統(tǒng)在特定狀態(tài)下表達的所有種類的蛋白質(zhì)就是蛋白質(zhì)組。

1998年，“認為基因組學(xué)的發(fā)展或許遇到了瓶頸”的賀福初開始轉(zhuǎn)向蛋白質(zhì)組學(xué)研究。2002年，賀福初成為“國際人類蛋白質(zhì)組計劃”的重要參與者，并帶領(lǐng)中國科學(xué)家牽頭實施人類肝臟蛋白質(zhì)組計劃，他相信“基因組學(xué)解決不了的問題，或許蛋白質(zhì)組學(xué)能解決”。

目前賀福初團隊的研究思路與一些美國同行不同。據(jù)介紹，賀福初團隊的思路是用蛋白質(zhì)組學(xué)驅(qū)動的精準醫(yī)學(xué)“領(lǐng)跑”國際精準醫(yī)療;而美國的研究主流策略是“蛋白基因組學(xué)”，即將蛋白質(zhì)組的數(shù)據(jù)用于基因組的注釋，蛋白質(zhì)組的研究仍然需要“背靠”基因組、轉(zhuǎn)錄組。

科學(xué)家們對蛋白質(zhì)組學(xué)研究的價值存在爭議。賀福初說，學(xué)界更為主流的觀點是，蛋白質(zhì)組學(xué)的研究只是基因組學(xué)研究的“注解”。

而賀福初認為蛋白組研究不是基因組研究的“附庸”。以本次發(fā)表在《自然》雜志在線的研究為例，他希望更多人認同蛋白質(zhì)組研究的價值和作用。

賀福初團隊的這項研究持續(xù)了5年。研究發(fā)現(xiàn)，在最兇險的一類肝細胞癌中，膽固醇穩(wěn)態(tài)失調(diào)與病發(fā)有直接聯(lián)系，具體來說，膽固醇酯化酶越活躍，這類患者的手術(shù)后復(fù)發(fā)或死亡風(fēng)險越大。而如果膽固醇酯化酶SOAT1得到抑制，腫瘤的增殖和遷移能力也同時受到有效抑制。他們的研究還發(fā)現(xiàn)，膽固醇酯化酶SOAT1在頭頸癌、胃癌、前列腺癌、腎癌和甲狀腺癌中均和患者較差的術(shù)后轉(zhuǎn)移和死亡表現(xiàn)正相關(guān)。

賀福初認為，這種基于蛋白質(zhì)組研究的“抗代謝失穩(wěn)”的抗癌思路，或可成為繼抗增殖抗癌療法和免疫抑制抗癌療法之后的抗癌新方向。

在前不久舉行的成果發(fā)布會上，施普林格 自然旗下自然科研大中華區(qū)總監(jiān)保羅 埃文斯在祝賀視頻中說：“《自然》雜志約有93%的拒稿率，因此這樣一篇論文發(fā)表出來是一項很大的成就，我深信這項研究工作將為蛋白質(zhì)組學(xué)所引導(dǎo)的精準醫(yī)學(xué)的發(fā)展作出有力貢獻。”

“蛋白組是解讀生命天書的利器。”該成果的第一作者、軍事科學(xué)院軍事醫(yī)學(xué)研究院研究員姜穎相信：“蛋白質(zhì)組學(xué)驅(qū)動的精準醫(yī)學(xué)時代正向我們走來。”

據(jù)悉，此前在“蛋白基因組學(xué)”研究模式的指導(dǎo)下，美國等國的科學(xué)家們已經(jīng)完成的精準醫(yī)療分子分型包括：結(jié)直腸癌、乳腺癌、卵巢癌和胃癌等。

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