文献解析 | Covaris超声技术助力肺癌多组学研究，关键应用ChIP-seq揭示新预后指标

中国科学院上海药物研究所研究员周虎团队等基于112例中国初治手术SCLC样本，通过基因组、转录组、蛋白质组、磷酸化蛋白质组整合分析，系统描绘了中国人群SCLC的多组学分子特征，并构建了新的分子分型与治疗策略。

推荐理由

小细胞肺癌（SCLC）恶性程度高、预后差，目前临床治疗手段相对有限。相较于非小细胞肺癌，SCLC缺乏成熟的分子分型体系，可用于指导预后与用药的生物标志物也较为匮乏。

2024年发表于 Cell 的这项研究，中国科学院上海药物研究所研究员周虎团队，与同济大学附属上海市肺科医院教授张鹏团队、中国科学院分子细胞科学卓越创新中心研究员季红斌团队和高大明团队基于112例中国初治手术SCLC样本，通过基因组、转录组、蛋白质组、磷酸化蛋白质组整合分析，系统描绘了中国人群SCLC的多组学分子特征，并构建了新的分子分型与治疗策略。

影响因子IF=64.5

亮点：

1、 整合多组学揭示基因组改变的功能影响

2、 HMGB3促进细胞迁移，可作为预后指标

3、 ZFHX3突变与更高的免疫反应相关

4、 四种多组学亚型提示精确的患者治疗方案

部分结果展示

01 整体特征：揭示中国人群SCLC分子特点

本研究纳入112例未接受术前治疗的手术SCLC及配对癌旁组织，构建TU-SCLC中国队列。

基因组结果显示：

 TU-SCLC队列中最常见的突变基因是TP53(72%)和RB1(56%)

 在TU-SCLC队列中观察到ZFHX3高突变频率(19%)

 根据突变特征，93例(83%)患者被归类为吸烟为主，17例(15%)为DNA失配修复(dMMR)为主

图1. TU-SCLC队列的基因组图谱

02 通过综合分析研究基因组畸变的影响

在顺式和反式效应中，作者检测了SCNAs对mRNA、蛋白和磷蛋白丰度的影响(图2A)。在所有三个组学中，共有261个显著的顺式效应重叠，其中223个蛋白质显示出肿瘤和NATs之间丰度的差异，这些蛋白质富集于mRNA加工、DNA修复和有丝分裂细胞周期过程的调控中(图2C)。

 多组学数据表明，5q的缺失可能通过CNA的反式作用促进SCLC的肿瘤发生。蛋白质水平的反式效应强烈地反映了CNAs的致瘤作用。

 在FAT1突变的肿瘤中，参与EMT、间充质分化、整合素、细胞外基质(ECM)和局灶性粘连通路的蛋白表达上调(图2I)。因此，蛋白质基因组数据表明，FAT1功能的丧失可能促进SCLC中的EMT表型，这值得进一步验证。

图2. 基因畸变对蛋白质基因组特征的影响

03 鉴定的与生存相关的蛋白质的功能分析

作者揭示了16个与患者生存相关的差异表达蛋白(图3A)。 同时锁定两个关键预后分子：

- HMGB3表达升高提示预后不良

- CASP10表达减低提示预后更好

针对HMGB3，研究利用 ChIP-seq （Covaris truChIP超声剪切试剂盒）技术证实：

 HMGB3可在全基因组范围内结合染色质，直接靶向并调控细胞粘附、紧密连接相关基因（CLDN10、PKP2、ITGB4、VTN、LAMC2），进而促进SCLC迁移。·

作者的结果表明，HMGB3是一种可靠的预后生物标志物，并通过细胞连接相关基因的转录调节在SCLC中发挥致癌因子的作用(图3I)。

图3. 蛋白质组学预后生物标志物的鉴定和验证

Covaris AFA技术在文章中的应用

Covaris是一家专注于样本前处理的公司，其独特的专利技术Covaris AFA聚焦超声可用于组织样品破碎，核酸打断，染色质片段化等应用。

1 采用CryoPrepTM CP02进行样品冷冻研磨

2 在Illumina测序文库构建中，使用Covaris聚焦超声仪将基因组DNA剪切至平均180-280碱基对。

3 利用 Covaris truChIP超声剪切试剂盒（520127）进行转录因子ChIP-seq研究

稳定可重复的染色质片段剪切大小

基因有限公司作为Covaris在中国的合作伙伴和全国代理商，为您提供DNA 片段化、ChIP实验、FFPE样本核酸提取、蛋白提取解决方案等。

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