集成化蛋白质组学技术用于癌症细胞分析

近日，南方科技大学的田瑞军（点击查看介绍）课题组在空间-分辨细胞类型蛋白质组学研究中取得新进展，发展了快速、灵敏、集成化的细胞类型蛋白质组学研究平台LCM-SISPROT技术，只需5 mm²、10 μm厚度的组织切片即可完成肠癌中四种主要细胞类型的蛋白质组学研究。相关成果发表于Analytical Chemistry 期刊，文章的第一作者是深圳市人民医院肿瘤内科的许瑞莲教授和南方科技大学与深圳市人民医院联合培养的博士后唐君。

器官和组织是人体重要的功能单元，通常在整体组织或器官水平上进行的蛋白质组学研究可以得到复杂的生物功能信息。但是，由于组织通常由位于不同解剖区域、具有显著异质性的大量不同种类的细胞组成，这种方式的蛋白质组学分析不可避免地会产生平均化效应，并伴随着大量空间信息的丢失。为了避免组织异质性并且更好地理解组织内多种细胞的联系，人们迫切需要在空间限定的组织区域内对特定的细胞类型进行蛋白质组学分析。

南方科技大学的田瑞军团队开发的空间-分辨细胞类型的蛋白质组学研究平台很好地解决了上述问题，激光显微切割方法可以在不破坏细胞周围组织形态的情况下快速和准确地获取目标细胞。他们通过采用具有自主知识产权的SISPROT技术并对切片厚度等参数进行系统优化，大大提高了空间-分辨细胞类型蛋白质组学研究方法的灵敏度；只需0.05 mm²面积、10 μm厚度的切片样品，即可达到约300个蛋白质组的鉴定量。此外，他们还基于SISPROT技术种SCX和C18独特的串联设计，成功实现了染料的去除，进一步减少了染料在后续蛋白质组学分析中的干扰。

图1. 空间-分辨细胞类型蛋白质组学的研究平台。

目前，该技术已经成功地应用于肠癌组织中四种主要细胞类型的空间-分辨蛋白质组学研究中，并首次成功建立了四种重要的肠癌细胞类型，包括肠上皮细胞、淋巴细胞、平滑肌细胞和肠癌细胞的蛋白质组学数据库，所用的样品起始量仅为5 mm²、10 μm厚度的组织切片。该方法尤其适用于临床活检样本不同细胞类型的蛋白质组学研究。作者期待LCM-SISPROT方法会成为一种用于稀有临床组织样品空间分辨率细胞类型蛋白质组学分析的通用化方法。

图2. 空间-分辨细胞类型蛋白质组学研究方法的性能：（A）在40倍显微镜下观察到四种细胞类型的形貌和细胞类型的比例；Mus：平滑肌细胞；Lym：淋巴细胞；Can：癌细胞；Ent：肠上皮细胞；（B）5 mm² 和10 μm厚度的细胞三次重复分析分别鉴定的蛋白质组数量以及三次鉴定结果合并得到的蛋白质组数量；（C）每种细胞三次重复分析的相关系数。

该论文作者为：Quantong Deng, Wan He, Xiujie Sun, Ligang Xia, Zhiqiang Cheng, Lisheng He, Shuyuan You, Jintao Hu, Yuxiang Fu, Jian Zhu, Yixin Chen, Weina Gao, An He, Zhengyu Guo, Lin Lin, Hua Li, Chaofeng Hu, Ruijun Tian

原文（扫描或长按二维码，识别后直达原文页面，或点此查看原文）：

Spatial-Resolution Cell Type Proteome Profiling of Cancer Tissue by Fully Integrated Proteomics Technology

Anal. Chem., 2018, 90, 5879, DOI: 10.1021/acs.analchem.8b00596

导师介绍

田瑞军

http://www.x-mol.com/university/faculty/49667