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在癌症研究中，正常组织样本研究较少。研究人员收集 7 名健康志愿者 7 个胃组织区域样本，用 SWATH-MS 和 RNA-seq 构建正常胃多组学图谱。发现区域可聚类，还筛选出异常值并分簇。为癌症研究提供新参考，助力临床生理研究。
在人体健康的 “大拼图” 里，胃黏膜是一块至关重要的 “零件”。它作为胃内壁的 “首道防线”，不仅肩负着食物消化、能量代谢等重任，还和多种生理功能紧密相连。然而，在癌症研究这个领域，以往的科学家们大多将目光聚焦在肿瘤组织上，对正常组织样本的研究少之又少。而且，那些为数不多针对正常组织分子特征的研究，也存在不少漏洞。它们往往无法全面捕捉不同病理状态下各个组织区域的特异性特征，就连幽门螺杆菌（H. pylori）感染对正常组织的影响也被无情忽视。可别小看这小小的细菌，持续的 H. pylori 感染就像一颗隐藏的 “定时炸弹”，随时可能引发分子层面的改变，一步步将胃组织推向胃癌的深渊。为了填补这些知识空白，深入了解胃黏膜的奥秘，空军军医大学西京消化病医院的研究人员勇挑重担，开展了一项极具意义的研究。
这项研究成果发表在《Computers in Biology and Medicine》上，为胃癌研究乃至临床生理学研究带来了全新的曙光。研究人员收集了 7 名健康志愿者（4 名男性，3 名女性，年龄 30±5 岁，均无 H. pylori 感染）胃内 7 个组织区域（贲门（ca）、胃底（fu）、胃小弯（lc）、胃大弯（gc）、胃角切迹（ai）、胃窦（an）和幽门（py））的 49 个黏膜活检样本。他们运用了两项关键技术：SWATH-MS（顺序窗口获取所有理论质谱）和 RNA 测序（RNA-seq）。SWATH-MS 技术就像一个精准的 “探测器”，相比传统方法，它在蛋白质组检测上拥有更出色的重复性、可靠性，检测覆盖范围更广，灵敏度也更高；RNA-seq 技术则能高效地获取转录组数据。通过这两项技术，研究人员对样本进行了全面的 “扫描”。
研究人员首先对样本进行处理，用 DEPC 处理过的水清洗样本以去除血液并抑制 RNase，再用吸水纸吸干多余液体，将样本浸泡在保护剂中过夜，之后进行蛋白质和 mRNA 的提取，用于高通量数据的生成。
研究人员根据样本构建了参考区间（RI），用于异常值筛选和预后基因检测。在肿瘤样本中发现 594 个蛋白质异常值，异常样本中有 545 个，看似正常的样本里也有 450 个。这些异常值还能进一步细分，比如肿瘤样本中的异常值可分为三个亚簇。其中，共识簇 1 和 2 属于高风险型，它们与上皮形态发生和跨膜运输等功能密切相关；而共识簇 3 则是低风险型，和免疫功能有关，其表达上调可能有助于抵抗肿瘤进展。在异常样本队列中，肌动蛋白组织和能量代谢过程明显富集，这意味着肿瘤周围组织可能正处于肿瘤发生的准备阶段。在看似正常的组织中，外泌体相关过程上调，反映出机体在对抗轻微病理状态时的免疫反应。
在 TCGA-STAD 数据集中，研究人员也发现了大量异常值。肿瘤样本里有 4753 个 mRNA 异常值，异常样本中有 1645 个。肿瘤样本中的异常值同样被分为三个不同的簇，其中高风险的簇 3 参与了生物合成和癌症相关过程，其他低风险簇则主要和其中某一个过程相关，这表明生物合成和肿瘤发生活动的协同作用或许会增加肿瘤的恶性程度。异常样本中的 1645 个异常值被分为两个预后不同的簇，高风险簇中生物合成和能量代谢途径显著上调，低风险簇则表现为组织构建过程的过表达。
在研究结论和讨论部分，研究人员通过对正常胃黏膜在蛋白质组和转录组两个层面的深入剖析，绘制出了一幅全面的分子全景图。研究发现胃黏膜的区域特征十分明显，近端部分能量代谢增强，远端部分则更侧重于细胞结构相关过程和免疫功能。这一成果不仅揭示了正常胃黏膜的分子特征，更为后续研究提供了一个宝贵的 “基准线”。与以往的研究相比，该研究的数据直接来源于健康志愿者，能更真实地反映正常组织的分子表达情况，这对于准确检测肿瘤发生过程中的分子变化至关重要。此外，研究中筛选出的蛋白质和 mRNA 异常值，以及识别出的与恶性风险相关的簇，为胃癌的早期诊断、预后评估和精准治疗开辟了新的方向。 总之，这项研究为胃癌研究奠定了坚实的基础，让我们对胃的生理功能和肿瘤发生机制有了更深入的理解，在临床生理学领域具有重要的应用价值。
