愿iTRAQ亮劍，蛋白質組學助力癌癥“登月計劃”

老美大當家的奧大叔似乎并不愿悄悄離去，在其任期最后一年又搞了個大動作。年初，奧叔在對國會發表的國情咨文中宣布將發起一項尋找癌癥治愈療法的“登月計劃”，并任命二當家的拜登為該項目負責人。此外還有兩項分別由個人（陳頌雄）和醫院（美國MD安德森癌癥中心）發起的癌癥“登月計劃”，可見老美此次是傾全國之力向癌癥發起挑戰。

所謂“登月”，肯定不是把患者拉到月亮上面讓嫦娥姐姐給治治，而是指攻克癌癥所面臨的巨大挑戰，這是一個將要經歷重重困難，且需長期堅持的過程，一如當初人類排除萬難成功登月，借此寓意我們最終將會打敗癌癥這個大魔頭。如今，我們的長征七號火箭成功發射，五星紅旗插上月球指日可待，中國的腫瘤研究登月征途時不我待！

美帝癌癥“登月計劃”具體如何實施現在尚不明朗，小道消息稱明年會有10億刀（媽蛋！好多小錢錢）投入該項目，主要集中在免疫治療，基因組學和聯合治療等幾個方面。這下有人毛了，這不，來自Inova Schar癌癥研究所的Thomas P. Conrads與喬治梅森大學的Emanuel F Petricoin五月份在CCR上發文表示，希望人們對于蛋白質組學在精準醫學，特別是癌癥中的重要性投入更多關注。雖然對于癌癥“登月計劃”表示十分贊同，但是他們認為這項計劃不應僅以基因組學為重點，蛋白質組學也是非常重要的一個方面。

用他們的話說就是：基因組只進行信息的存檔，蛋白質才是真正執行細胞活動的執行者。并且蛋白質構成了大多數用于癌癥檢測的生物標記物，還組成了驅動免疫應答以及細胞內外信息交流的抗原，除此之外，幾乎每種靶向治療方法都以蛋白質為靶向目標。因此蛋白質應當成為癌癥登月計劃的一個重要研究方向。黃博很腹黑的把它翻譯了一下：尼瑪！說好的雨露均沾呢？這么大塊蛋糕，可不能讓那幫玩基因組的獨吞嘍，咱也得分一杯羹啊，到時候功成名就，當上CEO，迎娶白富美，走上人生巔峰，哇咔咔咔，光想想就好興奮……

話說回來，他們是有底氣這么說的，雖然癌癥發生基本都是基因層面產生突變（Genotype），在此癌癥可以視作一種表型（Phenotype），但連接Genotype和Phenotype的是直接行使功能的蛋白質，癌癥的發生過程中必然會有很多蛋白的表達或是修飾發生變化（Proteotype）。因此只有研究清楚癌癥發生過程中的蛋白質組的變化，將Genotype-Proteotype-Phenotype這一條線完整的串聯起來，才能為人類最終在臨床上干趴癌癥大魔頭提供最有價值的戰略指導。

例如，在2014年9月的一篇Nature（Proteogenomic characterization of human colon and rectal cancer）中就第一次綜合闡析了人類結直腸癌的“蛋白質基因組學”（Proteogenomic）特征，盡管已經鑒別出了許多與癌癥相關的遺傳突變，然而對于實際上完成癌癥“工作”的那些蛋白質，直到現在分析它們的結構和功能都是很困難的一件事情。作者利用LC-MS/MS串聯質譜技術，收集了以往TCGA已確定特征的95個人類結直腸癌腫瘤樣本的蛋白質組數據。另外還基于蛋白質含量確定了結直腸癌的5個亞型，其中一個具有不良的預后，蛋白質組學因此可以幫助鑒別出手術后最能夠從化療中受益的患者。這將推動結直腸癌診斷和治療取得新的進展。

基因組特征關聯的結直腸癌亞型蛋白質組

蛋白質組學的研究方法多種多樣，在上期已向大家簡單介紹了iTRAQ聯合串聯質譜技術在定量蛋白質組學中的應用（詳見6月16日的文章《一篇iTRAQ小文章的血淚史》），這是迄今為止在定量蛋白組學研究中最先進的技術，它能對不同來源的臨床樣本中的蛋白進行定性和相對定量，具有良好的敏感性、可信性和重復性。后期可以通過IHC、WB及ELISA等簡單、廉價的手段對iTRAQ實驗篩選出的差異蛋白進行表達水平的驗證，再到臨床上擴大樣本檢測，以確定癌癥的生物標志物，為我們在探索癌癥發病機制、尋找新的癌癥臨床早診手段、臨床療效監測、預后評估及癌癥生物靶向治療等方面做出貢獻。

應領導要求，本期插播這條新聞，下期咱接著聊iTRAQ，講一下科學家如何利用iTRAQ完成首個大規模的乳腺癌“蛋白質基因組學”研究。