重大突破！联盟会员-燃石医学合作绘制肝内胆管癌的多组学分子特征全景

广州市生物产业联盟GZBio

2021年12月30日，复旦大学附属中山医院樊嘉院士、中国科学院上海药物研究所周虎研究员、中国科学院分子细胞科学卓越创新中心高大明研究员、复旦大学附属中山医院高强教授课题组与联盟会员-燃石医学合作，在Cancer Cell（影响因子：31.743）上发表题为Proteogenomic characterization identifies clinically relevant subgroups of intrahepatic cholangiocarcinoma的研究论文，该研究全面解析了肝内胆管癌的分子特征全景，为肝内胆管癌的临床诊治提供了新思路和新策略。

作为唯一参与该研究的肿瘤精准医疗企业，燃石医学生物信息团队和早检医学团队等多部门的同事承担了该研究的生物信息学分析等工作，燃石医学生物信息高级总监张周博士及肿瘤早检医学高级总监蔡尚立博士为该文的共同一作。燃石医学表示非常荣幸可以通过自身的多组学生信分析能力，以及临床问题发现能力为该研究高效助力，并通过与专家们的讨论，不断提升自身的综合能力。燃石表示，期待与医学界的专家们一道努力，不遗余力地为癌症患者大幅延长生存时间和提高生命质量贡献力量。

# 以下为该研究核心内容分享 #

肝内胆管癌是第二高发的原发性肝脏恶性肿瘤，当前手术切除率低，同时缺乏有效的靶向/免疫治疗方案[1]。大量研究表明肝内胆管癌具有高度异质性的基因组突变和肿瘤微环境，可能介导其高侵袭性和不良预后[2-7]。近年来，基于临床大样本的以蛋白质组为核心的多组学研究策略以“鸟瞰式”的全景视角揭示了多个肿瘤类型的分子特征和潜在治疗策略[8-9]。对于肝内胆管癌而言，这种多组学策略可通过绘制更精确的分子图谱，为系统理解肿瘤异质性及实现个体化治疗提供理论依据。

本次Cancer Cell发表的重磅研究，采集了来自复旦大学附属中山医院的262例肝内胆管癌患者的肿瘤及癌旁组织，基于基因组、转录组、蛋白质组和磷酸化蛋白质组等多组学数据，绘制了肝内胆管癌的多维分子图谱，为肝内胆管癌的发生发展机制、分子分型、预后监测和个性化治疗策略提供了新思路。

肝内胆管癌蛋白基因组学特征

研究发现

在中国人群肝内胆管癌样本中，发现中国人特有的黄曲霉素和马兜铃酸突变指纹，且这些致癌物指纹与更高的肿瘤突变负荷、NK细胞高浸润等显著相关。揭示了这些因素在肝内胆管癌发生发展中的关键作用。

研究分析肝内胆管癌染色质拷贝数变异的多组学特征，发现抑癌基因丢失（如ARID1A、MAP2K4、MLH1）和致癌基因扩增（如STK19、HIST1H1E、MCL1、MDM4）是主要事件，且近40%的肝内胆管癌存在可药物靶向的基因改变。拷贝数变异对mRNA及蛋白表达具有顺式调控和反式调控效应，尤其是14q染色体丢失通过顺式效应引起蛋白酶体相关蛋白表达下调，并进一步通过反式调控效应引起剪接体、错配修复、DNA复制和细胞周期相关蛋白表达升高，可能是肝内胆管癌发生发展的重要机制。

TP53、KRAS、FGFR2、IDH1/2、BAP1突变（融合）是肝内胆管癌的主要驱动基因变异。研究还发现TP53、KRAS、IDH1/2、BAP1以及FGFR2变异是肝内胆管癌中相互独立的驱动事件，并对这些变异所影响的蛋白基因组精细特征改变进行了逐一研究。具体来说，TP53突变与细胞周期、药物代谢、吞噬体和碳代谢通路激活有关；而KRAS突变导致炎症-感染和ECM-粘着斑通路相关蛋白上调；BAP1及IDH1/2突变肿瘤分别高表达胆汁酸分泌以及ECM通路，且免疫炎症和MAPK通路在IDH1/2突变肿瘤中激活。值得注意的是，有10例肝内胆管癌样本携带 TP53和KRAS 共突变且预后最差，组学数据显示细胞粘附相关分子（如ITGB6、CDH3、CLDN18）在这类肿瘤中表达最高，共突变可能通过整合素-FAK/SRC通路促进转移。

研究发现10%的肝内胆管癌样本检测到FGFR2以融合为主、点突变为辅的变异模式，并发现FGFR2融合蛋白改变自身激活模式以及下游磷酸化传导路径，且部分融合蛋白衍生肽具有较强免疫原性引起特异性T细胞群激活扩增，可作为潜在新抗原免疫治疗靶点。

研究建立了以蛋白质组为核心肝内胆管癌患者的分子分型：炎症型(S1)、间质型(S2）、代谢型(S3）和分化型(S4)，这四个亚型在基因组、免疫微环境、治疗策略、临床预后等方面具有独特的特征，有望指导临床的个体化诊治——S1多为CA19-9升高、肿瘤坏死，肝内转移，KRAS突变及中性粒细胞聚集；S2有较高的淋巴结转移，TP53突变和成纤维细胞富集；S3的特征是 HBV 感染；而S4主要富集CA19-9较低且转移较少的患者。整体上来说，S1预后最差，而S4预后最好，四种亚型显示了蛋白亚型特异性的药敏特征。

研究者进一步采用监督分析识别预后标志物，发现HKDC1和 SLC16A3 与患者生存结局呈最显著的正相关和负相关，进一步分子生物学实验表明HDKC1和 SLC16A3通过糖酵解参与肿瘤代谢调控。

研究小结

该研究在蛋白质组学层次上鉴定了肝内胆管癌的炎症(S1)、间质(S2）、代谢(S3）和分化(S4)四个分子亚型，这些亚型在基因组、免疫微环境、药物响应、预后等方面具有独特的特征，并明确了肝内胆管癌五个主要驱动基因及针对性的潜在治疗靶点（TP53、KRAS、FGFR2、IDH1/2、BAP1），深度揭示了突变相关的信号特征，阐明了FGFR2 融合是主克隆变异且其衍生肽可作为免疫抗原靶点，并发现HKDC1和SLC16A3 是肝内胆管癌的重要的预后指标。

该研究是在国际癌症蛋白质基因组联盟（ICPC）及国际临床肿瘤蛋白质组学分析联盟（CPTAC）高质量标准框架下，开展的针对肝内胆管癌的蛋白基因组学研究，一方面全面揭示了肝内胆管癌的多组学分型和全新标志物，为探索肿瘤异质性和实现个体化治疗迈出了重要一步；另一方面该研究所产生的高质量大数据将继续为肝内胆管癌基础与临床研究者提供支持。

复旦大学附属中山医院樊嘉院士、中国科学院上海药物研究所周虎研究员、中国科学院分子细胞科学卓越创新中心高大明研究员、复旦大学附属中山医院高强教授为该文共同通讯作者。复旦大学附属中山医院董良庆博士、中国科学院上海药物研究所博士研究生鲁大运、中国科学院分子细胞科学卓越创新中心博士研究生陈然、复旦大学附属中山医院博士研究生林友培、中国科学院上海药物研究所副研究员朱洪文博士、燃石医学张周博士和蔡尚立博士为该文共同第一作者。这项工作得到国家蛋白质科学中心（北京）贺福初院士、美国国立癌症研究院Henry Rodriguez博士、美国贝勒医学院章冰教授、加拿大渥太华大学Daniel Figeys教授、华盛顿大学基因研究所Li Ding教授、美国西奈山伊坎医学院Pei Wang教授的大力支持。

参考文献（向上滑动阅览）

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燃石医学

燃石医学（纳斯达克代码：BNR）成立于2014年，公司使命为“用科学守护生命之光”，专注于为肿瘤精准医疗提供具有临床价值的二代基因测序（NGS）。公司业务及研发方向主要覆盖：1）基于NGS的肿瘤患病人群检测，在中国拥有领先的市场份额；2）全球抗肿瘤药企的生物标志物和伴随诊断合作；3）基于NGS的多癌种早检，已进入临床验证阶段。燃石医学于2018年7月获国家药品监督管理局（NMPA）颁发的中国肿瘤NGS检测试剂盒第一证，在体外诊断领域具有里程碑式意义。位于中国广州的实验室通过广东省临床检验中心颁发的“高通量测序实验室”技术审核，获得美国CLIA和CAP实验室质量体系资质认证；位于美国加利福尼亚州的实验室也已获得CLIA和CAP实验室质量体系资质认证。公司将继续致力于开发创新可靠的NGS检测产品，推动肿瘤精准医疗领域的发展。

※转载来源：燃石医学

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