近日，中國科學院大連化學物理研究所中科院分離分析化學重點實驗室生物分子功能與機制研究組樸海龍研究員團隊，在前期對蛋白質泛素化及去泛素化相互作用研究基礎上（Oncogene，2020；iScience，2019），進一步利用生物信息學及機器學習方法，基于代謝物-蛋白質相互作用網絡和癌癥多組學數據定義了在代謝方面具有顯著差異性的肝癌亞型，并揭示了不同肝癌亞型在預后、免疫、腫瘤微環境、甲基化調控等多個方面的特異性生物學特征。
基于代謝物-蛋白質相互作用的癌癥代謝異質性研究
代謝重編程是癌癥核心特征之一，其作用不僅體現在代謝通路的變化，并可以通過復雜的代謝物-蛋白質相互作用傳播到其他生物學過程。本工作中研究人員基于代謝物-蛋白質相互作用網絡和肝癌多組學數據，綜合利用復雜網絡和機器學習分析方法，識別了兩種在疾病預后具有顯著差異性的肝癌亞型。在代謝方面，研究發現預后較差的亞型與缺氧、代謝酶的高度甲基化、眾多代謝通路的下調及多種脂肪酸的累積密切相關。此外，眾多免疫相關通路在預后較差的亞型中呈現顯著上調的趨勢。研究人員進一步通過代謝物-蛋白質相互作用預測發現不飽和脂肪酸與多個免疫調控蛋白（例如SRC和CTLA4）存在潛在相互作用，不飽和脂肪酸的累積可能是免疫通路上調的潛在原因。上述肝癌亞型及其生物學特征在多組獨立的肝癌隊列上得到了驗證。同時，研究人員利用肝癌細胞系，通過轉錄組學和代謝組學實驗驗證了主要計算分析結果。本工作為肝癌精準醫療提供了重要線索。
相關成果以“Identification and Characterization of Robust Hepatocellular Carcinoma Prognostic Subtypes based on an Integrative Metabolite-protein Interaction Network”為題，于近日發表在《先進科學》（Advanced Science）上。該工作的并列第一作者是大連化物所副研究員陳迪、2019級碩士研究生張怡然、2021屆博士王穩。該工作得到國家自然科學基金、大連化物所創新基金、遼寧省自然科學基因等項目的資助。
