西湖大学医学院郭天南教授及其合作者,联合多个研究机构,对近 3000 份人体组织样本进行了分析,这些样本涵盖了 58 种正常组织和 25 种癌症类型。通过对超过 1.3 万种蛋白质进行定量分析,他们成功构建了当前分辨率最高、覆盖范围最广的人体蛋白质空间分布图谱。
蛋白质作为生命活动的主要执行者,同时也是大部分药物作用的关键靶点,然而,蛋白质在人体全身范围内的分布规律长期以来缺乏系统性的了解。郭天南教授团队开发了一种针对微量样本的蛋白质组分析技术,使得研究人员仅需如芝麻大小的组织样本即可完成标准化的蛋白质组学分析。
这项新技术不仅将分析效率提升了约十倍,还大幅降低了实验成本,为进行大规模、高通量的蛋白质组学研究提供了技术支持。该团队通过持续的样本收集和实验分析,建立了一个包含 15332 种蛋白质的数据库,并在此基础上对 13609 种蛋白质进行了精确的定量分析,最终绘制出这张高精度的人体蛋白质组“地图”。
利用这张蛋白质“地图”,研究团队得以比较 25 种癌症组织与正常癌旁组织之间蛋白质表达的差异,总共发现了 8940 个差异表达蛋白。研究结果表明,不同癌症类型的蛋白质变化程度存在显著差异,其中结肠癌、直肠癌和睾丸癌的蛋白质变化尤为突出。
此外,研究团队还鉴定出了 2879 种仅在特定癌症中发生变化的肿瘤特异蛋白。
相关研究成果已以“Spatial distribution of the proteome in the human body and in cancers”为题发表在《自然》杂志上。目前,该研究的数据已通过公开数据库 db.prottalks.com 向全球研究者开放,用户可以查询蛋白质在 58 种人体组织中的表达水平,并可对比不同癌症中的蛋白质变化情况。


