頭頸部腫瘤（Head and Neck Cancer）主要包括口腔癌、鼻咽癌、口咽癌、喉癌和下咽癌等，是世界第7大腫瘤。IARC最/新統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)指出，2020年全球新發(fā)878,348例，死亡444,347例。
本期吉凱基因應(yīng)相關(guān)研究者的要求，整理了近兩年來基于蛋白質(zhì)組學(xué)進(jìn)行頭頸部腫瘤研究的研究案例，供研究者設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案參考，備戰(zhàn)國自然。由于頭頸部腫瘤中的口腔癌和鼻咽癌發(fā)病率相對較低，且受無法利用原位腫瘤動物移植模型以及原發(fā)腫瘤動物模型進(jìn)行研究影響，關(guān)于這兩類腫瘤研究的文獻(xiàn)數(shù)量也相對較少，但在我們搜索到的有限的基礎(chǔ)研究的文獻(xiàn)中，不乏高水平蛋白質(zhì)組學(xué)研究。蛋白質(zhì)組學(xué)作為高效的高通量篩選技術(shù)，在這兩個(gè)腫瘤的基礎(chǔ)研究中，主要用于廣泛地表征疾病特征、分析差異蛋白、發(fā)現(xiàn)疾病靶標(biāo)和生物標(biāo)志物等。如果想獲取文獻(xiàn)原文，請聯(lián)系吉凱客服（微信號: jikaikefu）哦~~
01. 初級版方案
特點(diǎn)：基于臨床樣本和病理信息，以組學(xué)數(shù)據(jù)為核心結(jié)果，無細(xì)胞/動物水平上的功能驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)。
特點(diǎn)：基于臨床樣本和病理信息，以組學(xué)數(shù)據(jù)為核心結(jié)果，無細(xì)胞/動物水平上的功能驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)。
案例一
Proteomic Alterations Associated with Oral Cancer Patients with Tobacco Using Habits
不同煙草使用習(xí)慣的口腔癌患者的蛋白質(zhì)組變化
期刊：OMICS-A JOURNAL OF INTEGRATIVE BIOLOGY
影響因子：3.987
單位：印度生物信息研究所
發(fā)表時(shí)間：2022年
研究思路概述：
1. 口腔癌組織和癌旁組織蛋白質(zhì)組學(xué)
（1）咀嚼煙草的口腔癌患者4人
（2）抽煙的口腔癌患者4人
（3）無煙草和酒精使用的口腔癌患者4人
2. 差異蛋白比較
（1）咀嚼煙草的癌組織vs. 癌旁組織
（2）抽煙的癌組織vs. 癌旁組織
（3）無煙草和酒精使用的癌組織vs. 癌旁組織
3. 差異蛋白的功能和通路分析
研究結(jié)果：
研究者對不同煙草使用習(xí)慣的口腔癌患者的癌組織和癌旁組織進(jìn)行了蛋白質(zhì)組學(xué)檢測和比較分析。吸煙的口腔癌患者的癌組織中存在膠原形成和抗原加工/提呈途徑的失調(diào)。咀嚼煙草的口腔癌患者癌和癌旁組織相比的差異蛋白富集在角質(zhì)化相關(guān)通路。此外，在三個(gè)隊(duì)列中均發(fā)現(xiàn)了參與免疫途徑的蛋白質(zhì)過表達(dá)以及肌肉收縮信號事件的下調(diào)。總體，本研究分析了不同煙草暴露情況下口腔癌患者癌組織與癌旁組織的差異蛋白，將幫助我們從不同煙草使用習(xí)慣的人群中識別口腔癌發(fā)展的高風(fēng)險(xiǎn)患者。
案例二
Novel Plasma Proteomic Biomarkers for Early Identification of Induction Chemotherapy Beneficiaries in Locoregionally Advanced Nasopharyngeal Carcinoma
血漿蛋白質(zhì)組學(xué)鑒定局地晚期鼻咽癌（LA-NPC）誘導(dǎo)化療的早期受益蛋白標(biāo)志物
期刊：Frontiers in Oncology
影響因子：5.738
單位：汕頭大學(xué)醫(yī)學(xué)院粵北人民醫(yī)院
發(fā)表時(shí)間：2022
研究路線概述：
1. 血漿DIA蛋白質(zhì)組學(xué)（血漿進(jìn)行去高豐度蛋白處理）
（1）誘導(dǎo)化療治理前（64）
（2）誘導(dǎo)化療治療后（64，其中34個(gè)治療有效EFF和34個(gè)治療無效NEFF）
（3）健康個(gè)體（50）
2. 差異蛋白分析
（1）局地晚期鼻咽癌vs.健康個(gè)體
（2）治療有效患者治療前vs.治療無效患者治療前
（3）治療有效患者治療前vs.治療有效患者治療后
（4）治療有效患者治療后vs.治療無效患者治療后
3. 差異蛋白功能分析；
4. 治療前血漿蛋白與臨床特征的關(guān)聯(lián)；
5. 治療前血漿蛋白與誘導(dǎo)化療受益的關(guān)聯(lián)；
6.分析誘導(dǎo)化療受益的預(yù)測性生物標(biāo)志物。
研究結(jié)果：
與健康個(gè)體相比，在患者血漿中發(fā)現(xiàn)1027個(gè)差異表達(dá)蛋白（DEP）。治療前的血漿蛋白中，治療有效和治療無效組間有463個(gè)DEP。治療有效的患者在治療前后有1212個(gè)DEP。治療后的血漿蛋白質(zhì)組學(xué)相比，治療有效和治療無效組間有276個(gè)DEP。WCCNA分析鑒定了與臨床特征相關(guān)的9種蛋白質(zhì)共表達(dá)模塊。差異蛋白的功能富集分析表明，這些差異蛋白可以通過免疫、補(bǔ)體途徑、凝血、氨基葡萄糖和絲氨酸途徑發(fā)揮作用。有4個(gè)蛋白質(zhì)在所有組比較中都差異表達(dá)，它們分別是PON1、IGFBP-3、v-kappa-3和DDX55，且與臨床特征或臨床益處有關(guān)。這4個(gè)蛋白質(zhì)構(gòu)成的組合模型在診斷LA-NPC、確定潛在誘導(dǎo)化療（IC）受益者、評估IC治療響應(yīng)和區(qū)分IC治療有效與否的ROC AUC分別為0.92、0.95、0.97和0.94，呈現(xiàn)出了良好的蛋白標(biāo)志物作用。
02. 中級版方案
特點(diǎn)：基于腫瘤細(xì)胞，以組學(xué)為切入口找新基因，在細(xì)胞/動物水平上進(jìn)行功能驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)。
案例一
CRISPR/Cas9 genome-wide screening identifies LUC7L2 that promotes radioresistance via autophagy in nasopharyngeal carcinoma cells
LUC7L2通過自噬促進(jìn)鼻咽癌（NPC）細(xì)胞的放射抗性
期刊：Cell Death Discovery
影響因子：7.109
單位：中南大學(xué)湘雅醫(yī)院
發(fā)表時(shí)間：2021
研究路線概述：
1. 接受人全基因CRISPR敲除庫的NPC放射抗性細(xì)胞系 CNE2IR培養(yǎng)后分別接受或不接受電離輻射（IR）處理。與IR處理組相比，無IR組中有10個(gè)基因表現(xiàn)出顯著變化的拷貝數(shù)改變；
2. 基于蛋白質(zhì)組學(xué)（放射抗性CNE2IR vs.原癌細(xì)胞CNE2）分析上述提到的10個(gè)基因是否有蛋白表達(dá)的改變，鎖定蛋白上調(diào)倍數(shù)最大的LUC7L2作為后續(xù)研究對象；
3. 驗(yàn)證CNE2IR 中LUC7L2的表達(dá)；
4. 分別在CNE2細(xì)胞中過表達(dá)LUC7L2、在IR抗性細(xì)胞系中敲低LUC7L2，檢測IR處理下細(xì)胞的生存情況；
5. 分析LUC7L2與鼻咽癌患者生存之間的關(guān)系；
6. CO-IP 檢測LUC7L2 與一個(gè)自噬相關(guān)蛋白SQSTM1結(jié)合；
7. 檢測干擾LUC7L2后NPC放射抗性細(xì)胞系CNE2IR的自噬流變化；
8. 檢測干擾LUC7L2后NPC放射抗性細(xì)胞系CNE2IR在自噬抑制劑處理情況下細(xì)胞生存的變化。
研究結(jié)果：
在本研究中，作者首先通過CRISPR/Cas9敲除庫的高通量篩選和定量蛋白質(zhì)組學(xué)方法鑒定了一個(gè)候選的輻射抗性相關(guān)基因LUC7L2。在鼻咽癌細(xì)胞中過表達(dá)LUC7L2可促進(jìn)電離輻射（IR）后的細(xì)胞活力，而敲除LUC7L2顯著減慢DNA復(fù)制和損害細(xì)胞生存，使鼻咽癌耐輻射細(xì)胞對IR敏感。機(jī)制上，作者發(fā)現(xiàn)自噬受體SQSTM1是LUC7L2的潛在結(jié)合蛋白。在鼻咽癌抗輻射細(xì)胞中下調(diào)LUC7L2可導(dǎo)致SQSTM1表達(dá)減少、自噬水平增強(qiáng)。此外，自噬抑制劑氯喹（CQ）抑制LUC7L2，導(dǎo)致更多的鼻咽癌耐輻射細(xì)胞死亡。結(jié)合臨床信息，作者發(fā)現(xiàn)LUC7L2明顯分布于鼻咽癌組織中，高表達(dá)的LUC7L2與鼻咽癌患者的較短生存期相關(guān)。總體，作者的數(shù)據(jù)表明，LUC7L2在鼻咽癌細(xì)胞的放射抗性調(diào)節(jié)中起著重要作用，并有望成為鼻咽癌放療再敏感的治療靶點(diǎn)。
案例二
RRBP1 rewires cisplatin resistance in oral squamous cell carcinoma by regulating Hippo pathway
RRBP1通過調(diào)控Hippo途徑介導(dǎo)口腔鱗狀細(xì)胞癌的順鉑抗性。
期刊：British Journal of Cancer
影響因子：9.075
單位：印度生命科學(xué)研究所
發(fā)表時(shí)間：2021年
研究思路概述：
1. 構(gòu)建順鉑抗性的口腔鱗狀細(xì)胞癌（OSCC）細(xì)胞；
2. 蛋白質(zhì)組學(xué)和轉(zhuǎn)錄組RNA測序檢測順鉑抗性細(xì)胞中的失調(diào)蛋白/基因：
（1）蛋白質(zhì)組學(xué)樣本分組：H357CisS（順鉑敏感，n=2）vs. H357CisR4M（順鉑抗性早期，n=3） vs. H357CisR8M（順鉑抗性后期，n=3）；
（2）轉(zhuǎn)錄組RNA測序樣本分組：H357CisS（順鉑敏感，n=2）vs. H357CisR4M（順鉑抗性早期，n=2）vs. H357CisR8M（順鉑抗性后期，n=2）。
3. 差異蛋白/基因分析及比較：找到一個(gè)在兩個(gè)組學(xué)的順鉑抗性細(xì)胞中均上調(diào)的基因RRBP1；
4. 驗(yàn)證RRBP1表達(dá)水平：檢測順鉑抗性細(xì)胞、順鉑治療響應(yīng)者和未響應(yīng)者組織中的RRBP1的表達(dá)；
5. 驗(yàn)證RRBP1功能：在順鉑抗性的癌細(xì)胞中敲低RRBP1檢測癌細(xì)胞的順鉑耐藥性；
6. RRBP1在順鉑耐藥細(xì)胞中的調(diào)控機(jī)制分析：
（1）IPA分析發(fā)現(xiàn)順鉑耐藥細(xì)胞存在Hippo信號通路的高度下調(diào)
（2）轉(zhuǎn)錄組RNA測序檢測干擾RRBP1的順鉑耐藥癌細(xì)胞中的基因變化
（3）兩套轉(zhuǎn)錄組RNA測序結(jié)果比較發(fā)現(xiàn)在順鉑敏感癌細(xì)胞和RRBP1敲除的順鉑抗性癌細(xì)胞中Hippo信號通路中的YAP1蛋白靶基因CCN1和CCN2均下調(diào)
（4）檢測順鉑抗性癌細(xì)胞中RRBP1對YAP1的調(diào)控
7. 驗(yàn)證RRBP1藥靶可能性：
（1）檢測RRBP1抑制劑是否可以恢復(fù)順鉑誘導(dǎo)的順鉑抗性O(shè)SCC細(xì)胞的死亡
（2）檢測RRBP1敲除對化療抗性PDX模型中細(xì)胞凋亡的影響
研究結(jié)果：
研究者通過分析順鉑抗性和敏感的口腔鱗狀細(xì)胞癌（OSCC）細(xì)胞的蛋白質(zhì)組和轉(zhuǎn)錄組變化，鎖定RRBP1是在順鉑耐藥早期和后期高表達(dá)的基因。與化療響應(yīng)腫瘤相比，在化療非響應(yīng)的腫瘤中普遍存在RRBP1的上調(diào)。基因（敲除）或藥理學(xué)（Radezolid，RRBP1抑制劑）抑制RRBP1能恢復(fù)化療抗性的OSCC中順鉑誘導(dǎo)的細(xì)胞死亡。機(jī)制上，RRBP1通過調(diào)節(jié)Hippo通路中的關(guān)鍵蛋白YAP1來誘導(dǎo)化療抗性。化療抗性PDX模型中，RRBP1敲除可誘導(dǎo)順鉑介導(dǎo)的細(xì)胞死亡，顯著降低腫瘤負(fù)荷。總體來說，本研究表明RRBP1是OSCC順鉑抗性的主要驅(qū)動因子；RRBP1通過調(diào)控Hippo通路中的YAP1介導(dǎo)順鉑抗性；靶向RRBP1的治療可以逆轉(zhuǎn)OSCC的順鉑抗性。
03. 高級版方案
特點(diǎn)：基于臨床樣本和病理信息，以組學(xué)為切入口找新基因，同時(shí)在細(xì)胞和動物水平上進(jìn)行功能驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)。
案 例
NUPR1 promotes the proliferation and metastasis of oral squamous cell carcinoma cells by activating TFE3-dependent autophagy
FFPE蛋白質(zhì)組學(xué)發(fā)現(xiàn)的NUPR1通過激活TFE3依賴的自噬途徑促進(jìn)口腔鱗狀細(xì)胞癌的增殖和轉(zhuǎn)移
期刊：Signal Transduction and Targeted Therapy
影響因子：38.104
單位：上海交通大學(xué)附屬第九人民醫(yī)院等單位
發(fā)表時(shí)間：2022年
研究思路概述：
研究結(jié)果：
研究者通過FFPE蛋白質(zhì)組學(xué)和分析發(fā)現(xiàn)NUPR1是在有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的口腔鱗狀細(xì)胞癌患者中顯著高表達(dá)的蛋白，該蛋白與OSCC轉(zhuǎn)移和不良預(yù)后呈正相關(guān)。NUPR1敲低能顯著OSCC細(xì)胞系的增殖和轉(zhuǎn)移。后續(xù)機(jī)制實(shí)驗(yàn)表明NUPR1敲低誘導(dǎo)癌細(xì)胞自噬流損傷，且是通過影響溶酶體功能障礙而非其他關(guān)鍵的自噬步驟。最后，研究者進(jìn)一步確認(rèn)，在OSCC進(jìn)展過程中，NUPR1通過增加TFE3啟動子活性和激活TFE3轉(zhuǎn)錄來維持自噬流。總體，本研究拓寬了關(guān)于NUPR1-TFE3依賴的自噬在OSCC進(jìn)展中的潛在治療靶點(diǎn)的新見解。
詳細(xì)文章解析請戳：IF18！以蛋白質(zhì)組為突破口，國內(nèi)上海交大等合作團(tuán)隊(duì)揭示自噬參與的促癌機(jī)制
吉凱基因憑借多年在靶標(biāo)篩選及驗(yàn)證服務(wù)領(lǐng)域的技術(shù)積累，建立的標(biāo)準(zhǔn)化 、工程化 、系統(tǒng)化的GRP平臺，為中國研究型醫(yī)生提供科研服務(wù)，加快科研成果轉(zhuǎn)化。其中，多組學(xué)平臺包含蛋白質(zhì)組學(xué)平臺和高通量測序平臺：
·蛋白質(zhì)組學(xué)平臺擁有多臺timsTOF Pro、Exploris 480高精度質(zhì)譜儀，專業(yè)的Spectronaut Plusar、Mascot等分析軟件，提供專業(yè)的4D、DIA、TMT、PRM、磷酸化修飾組、olink蛋白質(zhì)組等檢測服務(wù)，強(qiáng)大的機(jī)器學(xué)習(xí)算法、IPA分析、蛋白基因組分析服務(wù)，系統(tǒng)的生物標(biāo)志物、分子分型、藥物靶點(diǎn)、基因功能研究等解決方案，真正讓廣大研究型醫(yī)生的科研工作更省心、更省力、更高效；
·高通量測序平臺分為常規(guī)測序服務(wù)和單細(xì)胞測序服務(wù)：單細(xì)胞測序擁有10x和BD兩個(gè)平臺，提供單細(xì)胞RNA-seq、單細(xì)胞核測序、單細(xì)胞混樣RNA-seq、單細(xì)胞TCR/BCR、單細(xì)胞（RNA+ATAC）、空間轉(zhuǎn)錄組測序等服務(wù)；常規(guī)測序服務(wù)提供meRIP-seq（m6A/m1A/m7G/m5C 等RNA甲基化修飾測序）、acRIP-seq（ac4C RNA乙酰化修飾測序）、ATAC-seq、Ribo-seq（翻譯組測序） 、mRNA/miRNA/LncRNA/circRNA-seq、全轉(zhuǎn)錄組測序（兩文庫/三文庫）、外泌體miRNA/LncRNA-seq、WGS/WES、WGBS、RRBS、BSAS等服務(wù)