西湖大学医学院的郭天南教授及其合作的多个研究机构,通过对近 3000 份人体组织样本的深入研究,涵盖了 58 种正常组织和 25 种癌症类型,并对超过 1.3 万种蛋白质进行了精确定量分析,最终构建出了当前分辨率最高、覆盖面最广的人体蛋白质空间分布图谱。
长期以来,科学界对于蛋白质在人体内整体的空间分布情况缺乏系统的了解。蛋白质作为生命活动的关键执行者,也是绝大多数药物作用的主要靶点。郭天南团队开发出了一种微量样本蛋白质组分析方法,使得研究人员仅需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奠定了技术基础。研究团队持续进行样本收集和实验分析,成功建立了一个包含 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,绘制出了人体蛋白质组的“高精地图”。
借助这张蛋白质“地图”,研究团队还对比了 25 种癌症组织与癌旁正常组织的蛋白质表达差异,共发现了 8940 个差异表达蛋白。分析结果显示,不同癌症类型的蛋白质变化幅度存在显著差异,其中结肠癌、直肠癌和睾丸癌的蛋白质变化尤为突出。此外,研究团队还找到了 2879 个仅在特定癌症中发生变化的肿瘤特异蛋白,这或许为未来的世界杯足球赛事的健康保障提供一些借鉴。
这项研究成果以“Spatial distribution of the proteome in the human body and in cancers”为题,已发表在《自然》杂志上。相关研究数据已通过公开数据库 db.prottalks.com 向全球开放,供研究人员查询蛋白质在 58 种人体组织中的表达丰度,并对比不同癌症中的蛋白质变化情况。