在医学研究的浩瀚星空中，胰腺导管癌（PDAC）一直是科学家们竭力攻克的难题。这种恶性肿瘤以其隐匿性、侵袭性和高致死率而臭名昭著，给患者的生命健康带来了巨大威胁。然而，随着科学技术的不断进步，尤其是蛋白质组学技术的飞速发展，我们正逐步揭开胰腺导管癌的神秘面纱。今天，就让我们一同跟随南方科技大学医学蛋白质组学国家重点实验室和深圳市功能蛋白质组学重点实验室田瑞军教授，走进这篇2024年10月15日Nature期刊关于胰腺导管癌蛋白质组学研究的文章“Clinical functional proteomics of intercellular signalling in pancreatic cancer”，看看这些前沿技术是如何为抗癌之路开辟新径的。

肿瘤微环境（TME）是癌症的一个重要标志，PDAC TME非典型地富含许多非恶性间质细胞和广泛的细胞外基质（ECM）成分，促进肿瘤增殖、转移和耐药。基于激光捕获显微解剖（LCM）的蛋白质组分析揭示了癌症和基质细胞的分子亚型，它们可能导致不同患者的预后。细胞间通讯主要由分泌蛋白和质膜蛋白（S-PM）启动，它们是生物标志物和治疗靶点的丰富来源。分泌配体与PM受体的旁分泌结合可激活靶细胞中多种类型的细胞内信号传导，包括关键的磷酸酪氨酸（pTyr）介导的信号传导级联反应。基于质谱（MS）的蛋白质组学在研究胰腺癌信号转导的空间和时间分辨率方面越来越受欢迎。

本研究介绍一种普遍适用的临床功能蛋白质组学策略，称为TMEPro，用于在蛋白质组尺度上全面探索PDAC TME。TMEPro集成了具有空间和时间分辨率的多维蛋白质组信息，全面描述了PDAC患者组织和基因工程小鼠PDAC模型中胰腺癌细胞（PCCs）与基质细胞之间的功能相互作用，为PDAC的功能和转化研究提供了宝贵的资源。重要的是，文章揭示了由间质PDGFR - PTPN11-FOS信号轴介导的间质和癌细胞之间的相互信号联系，以及AXL外胞结构域脱落介导的细胞间信号调节的额外维度。

TMEPro组学技术方案

小结

为了系统地组装通过TMEPro策略获得的多维蛋白质组学数据集，本研究进行了系统的生物信息学分析，以检查PCCs和基质细胞之间的配体-受体- pTyr -机制介导的细胞间信号网络。通过系统地整合多维蛋白质组，描绘了配体-受体相互作用后PDAC肿瘤中第一波细胞间信号传导。

拜谱小结

为了解决目前基于整体组织蛋白质组学分析或培养细胞系功能蛋白质组学分析的PDAC蛋白质组学研究的局限性，本研究开发并应用了TMEPro，一种临床功能蛋白质组学策略-直接从临床组织样本中研究PDAC TME中的动态细胞间信号事件。通过多维生物信息学分析，无缝整合空间和时间分辨的S-PM功能蛋白质组，构建了PDAC TME中癌细胞和基质细胞之间由配体-受体相互作用介导的综合信号图谱。总的来说，本研究提供了PDAC中PCCs和基质细胞之间的细胞间信号网络的全面图景，这些信号网络由分泌配体和PM受体介导。本研究中基于糖蛋白组、时空蛋白组、磷酸化修饰组以及PRM靶向定量蛋白组的王炸组合是研究肿瘤微环境的新范式，可普遍适用于解析其它肿瘤微环境。

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参考文献：

Huang P, Gao W, Fu C, Wang M, Li Y, Chu B, He A, Li Y, Deng X, Zhang Y, Kong Q, Yuan J, Wang H, Shi Y, Gao D, Qin R, Hunter T, Tian R. Clinical functional proteomics of intercellular signalling in pancreatic cancer. Nature. 2024 Nov 13. doi: 10.1038/s41586-024-08225-y