多组学研究推进精准医学发展
精确医学是随着基因组测序技术的快速发展以及生物信息和大数据科学的互动应用而发展起来的一种基于个性化医学的新的医学理念和医学模式。
作者认为精密医学应回归个性化预测、预防、诊断、治疗和预后评估。预测、预防、诊断、治疗和预后评估是人类健康保护过程中不可逾越的阶段。对于人类健康的重要性,预测/预防是最好的策略,早期诊断/治疗是中间策略,晚期诊断/治疗是下一个策略。准确用药应严格做到个性化准确预测、准确预防、准确诊断、准确治疗和准确预后评估。
作者应用多组技术(尤其是蛋白质组学和代谢组学,其中蛋白质组学以蛋白质修饰蛋白质组学为主)研究肿瘤的分子机制,寻找可靠的生物标志物,为肿瘤的预测、预防、诊断、治疗和预后评估服务。其中,生物标志物可分为两类:一类是解决生物标志物的分子机制和药物靶点,另一类是解决生物标志物的预测、诊断和预后评价。
肿瘤是一种系统性慢性疾病,有多种原因、过程和结果。它具有广泛的肿瘤异质性,并在基因组、转录组、蛋白质组、代谢组、成像组和相互作用组的多个水平上涉及分子网络系统的变化。这类肿瘤的异质性、系统性、慢性和网络系统性对传统的肿瘤“同病同治”提出了严峻挑战,为肿瘤的准确个性化预测、预防、诊断、治疗和预后评估提供了机遇和条件。个性化精密医学为肿瘤的科学研究和临床实践带来了新的思路、策略和技术方法,并将为攻克肿瘤做出巨大贡献。
在组织学中,蛋白质组变异的内涵非常丰富,包括拷贝数变异、剪切变异、翻译后修饰、易位、再分布、空间构型、相互作用网络等问题。蛋白质组变异比基因组变异和转录组变异更复杂。蛋白质组变异是基因组/转录组变异的最终表达。
作者认为蛋白质和代谢产物是表型组的两个重要组成部分,表型组是从基因组到精密医学的桥梁。要实现真正精确的医学,我们必须了解表型群,揭示蛋白质组变异和代谢组变异。因此,笔者引入多参数系统的概念来指导自己的科研思维和实践。
蛋白质翻译后修饰是目前蛋白质组学领域最薄弱的环节,而蛋白质的RNA剪切和翻译后修饰是导致蛋白质变异或不同形式蛋白质的主要因素。蛋白质的存在形式是蛋白质组学研究的更高层次,从长远来看必将影响医学和生命科学的研究和发展。剪切、翻译后修饰和蛋白质形式的研究具有广阔的前景和应用价值。作者对蛋白质的各种翻译后修饰进行了研究,如磷酸化、泛素化、乙酰化和硝化。发表了一系列关于酪氨酸硝化蛋白质组学的SCI论文,并将酪氨酸硝化和酪氨酸磷酸化结合起来研究恶性肿瘤的分子机制和分子靶点。研究结果可以解释肿瘤发生的分子机制,为硝化位点寻找新的治疗靶点。
(作者是中南大学湘雅医院教授)
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