近日，中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所中科院分離分析化學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室生物分子功能與機(jī)制研究組樸海龍研究員團(tuán)隊，在前期對蛋白質(zhì)泛素化及去泛素化相互作用研究基礎(chǔ)上（Oncogene，2020；iScience，2019），進(jìn)一步利用生物信息學(xué)及機(jī)器學(xué)習(xí)方法，基于代謝物-蛋白質(zhì)相互作用網(wǎng)絡(luò)和癌癥多組學(xué)數(shù)據(jù)定義了在代謝方面具有顯著差異性的肝癌亞型，并揭示了不同肝癌亞型在預(yù)后、免疫、腫瘤微環(huán)境、甲基化調(diào)控等多個方面的特異性生物學(xué)特征。
基于代謝物-蛋白質(zhì)相互作用的癌癥代謝異質(zhì)性研究
代謝重編程是癌癥核心特征之一，其作用不僅體現(xiàn)在代謝通路的變化，并可以通過復(fù)雜的代謝物-蛋白質(zhì)相互作用傳播到其他生物學(xué)過程。本工作中研究人員基于代謝物-蛋白質(zhì)相互作用網(wǎng)絡(luò)和肝癌多組學(xué)數(shù)據(jù)，綜合利用復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)和機(jī)器學(xué)習(xí)分析方法，識別了兩種在疾病預(yù)后具有顯著差異性的肝癌亞型。在代謝方面，研究發(fā)現(xiàn)預(yù)后較差的亞型與缺氧、代謝酶的高度甲基化、眾多代謝通路的下調(diào)及多種脂肪酸的累積密切相關(guān)。此外，眾多免疫相關(guān)通路在預(yù)后較差的亞型中呈現(xiàn)顯著上調(diào)的趨勢。研究人員進(jìn)一步通過代謝物-蛋白質(zhì)相互作用預(yù)測發(fā)現(xiàn)不飽和脂肪酸與多個免疫調(diào)控蛋白（例如SRC和CTLA4）存在潛在相互作用，不飽和脂肪酸的累積可能是免疫通路上調(diào)的潛在原因。上述肝癌亞型及其生物學(xué)特征在多組獨(dú)立的肝癌隊列上得到了驗(yàn)證。同時，研究人員利用肝癌細(xì)胞系，通過轉(zhuǎn)錄組學(xué)和代謝組學(xué)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了主要計算分析結(jié)果。本工作為肝癌精準(zhǔn)醫(yī)療提供了重要線索。
相關(guān)成果以“Identification and Characterization of Robust Hepatocellular Carcinoma Prognostic Subtypes based on an Integrative Metabolite-protein Interaction Network”為題，于近日發(fā)表在《先進(jìn)科學(xué)》（Advanced Science）上。該工作的并列第一作者是大連化物所副研究員陳迪、2019級碩士研究生張怡然、2021屆博士王穩(wěn)。該工作得到國家自然科學(xué)基金、大連化物所創(chuàng)新基金、遼寧省自然科學(xué)基因等項目的資助。
