太平洋西北国家实验室(Pacific Northwest National Laboratory)、约翰霍普金斯大学(Johns Hopkins University)的科学家及其来自全国各地机构的合作者，在被认为是同类研究中规模最大的一项研究中，检查了169名卵巢癌患者肿瘤中的蛋白质集合，以确定肿瘤中存在的关键蛋白质。
通过将他们关于蛋白质收集(蛋白质组)的发现与已知的肿瘤遗传数据(基因组)的信息相结合，研究人员报告了对最恶性形式的疾病进展的新见解。这项研究发表在2016年6月29日的《细胞》在线版上。
研究人员说，他们的成就说明了基因组学和蛋白质组学数据相结合的力量——一种被称为蛋白质基因组学的方法——可以更全面地了解一种癌症的生物学情况，这种癌症占女性所有癌症的3%，是美国女性癌症死亡的第五大原因。
“从历史上看，癌症一直被视为一种基因组疾病，”该研究的资深作者、美国能源部实验室PNNL生物医学研究首席科学家卡琳·罗兰德(Karin Rodland)说。“但基因组必须在功能结果中表达自己，这就是蛋白质组学数据所增加的，因为蛋白质完成了基因组的实际工作。”
该研究的另一位资深作者、约翰·霍普金斯大学医学院的研究小组负责人丹尼尔·w·陈(Daniel W. Chan)说:“将我们的数据与临床结果联系起来，是最终能够预测反映患者存活率的结果的第一步，这对精准医疗和药物干预的新目标有潜在的应用。”但就像医学上的任何事情一样，临床验证将是一个漫长而严格的过程。”
作者说，有了这些发现，研究人员希望能够更好地确定70%的卵巢癌患者的生物学因素，这些患者患有最恶性的卵巢癌，称为高级别浆液性癌。目前，只有六分之一的此类患者在诊断后存活五年或更长时间。
合作的力量这项工作需要医生、科学家和患者共同努力来了解卵巢癌。研究人员表示，这一努力需要医生和愿意参与研究的患者之间的合作，以使其他患有这种疾病的人受益，甚至防止其他人患上癌症。
在国家癌症研究所的领导下，全国各地的科学家共同努力创建了癌症基因组图谱(TCGA)，这是一项旨在绘制癌症基因突变图谱的合作项目。卵巢癌的任务于2011年完成。在目前的研究中，PNNL和JHU团队分别研究了169个高级别浆液性癌组织样本的亚群，并从该研究中获得了相关的基因组和临床数据。
约翰霍普金斯大学的研究小组最初根据这些肿瘤修复受损DNA的能力(称为同源重组缺陷)选择了122个样本，并以包括BRCA1、BRCA2和PTEN在内的基因变化为特征，这些突变长期以来与癌症风险和严重程度的增加有关。
JHU的病理学和肿瘤学教授Chan说:“我们选择检查这些样本，因为这些基因发生变化的患者已经从一种特定的乳腺癌药物方案中受益，所以如果我们能在卵巢癌基因组和蛋白质组中发现类似的变化，这些患者可能会从同样的方案中受益。”陈是OVA1卵巢癌检测测试的发明者之一，该测试被授权给德克萨斯州奥斯汀的Vermillion公司。
PNNL团队最初根据患者的总体生存时间选择了84个样本。“我们检查了存活时间最短的患者和存活时间最长的患者的数据，希望能找出与极短生存期或高于平均水平的更长生存期相关的生物学因素，”罗德兰德说。
然后，通过参与临床蛋白质组学肿瘤分析联盟(CPTAC)，这是国家癌症研究所的另一个项目，资助了两个团队，两个小组结合了他们的努力。
利用基于质谱的蛋白质测量和鉴定技术，研究小组在所有肿瘤中鉴定了9600种蛋白质，并对所有169个肿瘤样本中共有的3586种蛋白质进行了研究。
虽然很多人都熟悉我们的基因在癌症发展中的作用，但对于患者和研究人员来说，基因通常只是一个起点。基因被转录成RNA, RNA是制造蛋白质的遗传物质，而蛋白质是细胞的主力。蛋白质的活性变化很大，许多蛋白质的变化会影响它们的作用和与其他蛋白质的相互作用。
对癌症生物学中蛋白质活性的详细观察使研究人员能够深入了解原本未知的特定分子事件。
癌症，特别是高级别浆液性癌的一个标志是基因指令出错。一种形式是出现了基因组某些区域的更多拷贝。这些所谓的拷贝数改变会导致蛋白质丰度的变化。当研究人员比较已知的拷贝数改变区域时，他们发现染色体2、7、20和22的部分导致200多种蛋白质丰度的变化。研究人员说，对这200种蛋白质进行了更仔细的研究，发现许多蛋白质与细胞运动和免疫系统功能有关，这两个过程都与癌症的进展有关。
“在基因组之上添加关于蛋白质组的信息，提供了一个全新的信息维度，使发现新的卵巢癌生物学见解成为可能，同时创造了一个宝贵的资源，科学界可以利用它来产生关于这种疾病的新假设，以及如何治疗它，”罗德兰德说。
“高级别浆液性癌是一种具有挑战性的疾病，需要复杂的临床护理才能实现长期生存。这一新知识为我们在实验室和临床试验中提供了新的方向，”该研究的作者Douglas A. Levine说，他是纽约大学朗格尼医学中心Laura and Isaac Perlmutter癌症中心的妇科肿瘤学主任。“这种蛋白质基因组分析将帮助我们改善患者的治疗效果和生活质量。”
资料来源:太平洋西北国家实验室
