近日，一篇刊登在国际杂志Cell上的研究报告中，来自中科院上海药物研究所等机构的科学家们对103名中国肺腺癌（LUAD，lung adenocarcinoma）患者进行了全面的蛋白质组学分析——肺腺癌是全球所有癌症中引发患者死亡的主要原因。
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文章中，研究者揭示了与肺腺癌相关的分子特征，以及这些分子特征与患者临床预后、潜在预后生物标志物和药物靶点之间的关联；尽管近些年来科学家们在肺腺癌基因组学研究中取得了很大的进展，但大量的患者依然缺少靶向性的治疗手段，由于蛋白质是生物活性的“直接执行者”，对肺腺癌进行全面蛋白质组学研究或许就能填补基因组异常和致癌蛋白质功能之间的空白。
为了能够全面理解肺腺癌的分子特征蓝图，并为开发更精准的肺腺癌诊断技术和疗法提供机会，研究人员对103名患者的肿瘤组织及成对的非癌变邻近组织进行了完整的蛋白质组和磷酸化蛋白质组学分析，共识别出了11，119个蛋白和22，564个磷酸化位点，将这些蛋白质学数据、临床信息及基因组学数据相结合，研究人员就能获得肺腺癌的全面分子特征蓝图。
研究者发现，上皮间质转化（EMT）和炎症及癌变信号通路可能会导致1期肺腺癌患者预后不良，随后研究者在EGFR或TP53突变的患者体内建立了基因组改变和蛋白质特性之间的关联，EGFR和TP53是驱动中国肺腺癌患者发病的优势驱动基因。
随后研究者还在EGFR突变的患者体内发现了两种组织学标志物（TTF-1和天冬氨酸蛋白酶A）和剪接体中的特殊蛋白处于较高的表达水平，在TP53突变的患者中，包括DNA复制和错配修复的多种致癌通路也都发生了明显改变。研究者将所有肺腺癌患者分为三种蛋白质组学亚型，即S-1、S-II和S-III，每一种亚型都含有不同的分子和临床特征，全面的生物信息学分析结果表明，S-I期患者与细胞环境和良好预后直接相关。
相比之下，S-II期患者则与细胞增殖、蛋白质组稳定及不良预后直接相关；磷酸化蛋白质组学分析结果表明，在不同的蛋白质组亚型患者中或存在激活的信号通路和激酶；当研究者将蛋白质组数据和临床数据进行整合分析后，他们发现了27个潜在的血浆生物标志物和多种肺腺癌药物靶点，而其中名为HSP 90β的潜在生物标志物或许需要在后期的独立研究中进行证实。
本文研究为科学家们除了当前的基因组研究外深入解读肺腺癌提供了新的思路，在临床实践中，蛋白质组学数据库或能作为一种宝贵和强大的资源来加速基础研究转化为更加精准的诊断技术和治疗性疗法。
Jun-Yu Xu, Chunchao Zhang, Xiang Wang, et al. Integrative Proteomic Characterization of Human Lung Adenocarcinoma, Cell (2020) doi:10.1016/j.cell.2020.05.043
