治疗|组学大神Matthias Mann最新力作：急性髓系白血病的蛋白基因组研究蛋白|特征|Mito-AML|亚型|基因组

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急性髓系白血病（AML）是一种临床和遗传异质性疾病，其特征是未成熟白血病细胞骨髓浸润导致的骨髓衰竭。早期的基因组学研究已经帮助解决了 AML 的一些临床异质性问题并揭示了特定的药物靶点，但仍然存在许多挑战。部分患者的基因组风险分层和临床结果之间仍然存在不匹配，需要进一步完善AML分类，改进生物标志物识别和治疗分层；另一方面在临床治疗时基因标志物的预测价值有限，缺乏更加准确的预测标志物。此外，对很多已知AML突变基因的下游过程和药物反应研究太少，迫切需要阐明AML的发病机制，寻找新的药物靶点。
2022年3月，德国歌德大学的Hubert Serve ， Thomas Oellerich和马克斯·普朗克生物化学研究所Matthias Mann等团队合作在Cancer Cell（IF 31.426）上发表题为"The proteogenomic subtypes of acute myeloid leukemia"的研究文章，他们对252例接受统一治疗的AML患者骨髓活检样本进行蛋白基因组分析，将AML分为5个蛋白亚型，每个亚型都反映出跨越基因组边界的特定生物学特征。其中两种蛋白亚型与患者预后相关，但没有一种与特定的基因组畸变相关。值得注意的是，一种仅在蛋白质组分析中存在的亚型（Mita-AML）以线粒体蛋白的高表达为特征，会导致不良预后，在强化诱导化疗治疗后缓解率降低，总生存期缩短。深入的功能分析显示， Mita-AML亚型在代谢上与线粒体复合体I依赖的呼吸作用有关，并且对BCL2抑制剂venetoclax的治疗更为敏感。

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Highlights
本研究涉及252例急性髓系白血病细胞的蛋白基因组特征；
鉴定到具有特定生物学特征的五种AML蛋白亚型；
蛋白组学结果显示Mito-AML是一种独特的高危亚型；
Mito-AML亚型对线粒体复合物I的靶向药治疗敏感。
研究材料
252例年龄从18岁到79岁急性髓系白血病患者，分为发现队列177例和验证队列75例。收集治疗前的骨髓活检样本，梯度离心纯化骨髓中的单个核细胞（mononuclear cells）
技术路线
步骤1：急性髓系白血病蛋白组学分子分型；
步骤2：多组学整合描绘AML的蛋白基因组学图谱；
步骤3：在独立患者队列中验证Mito-AML亚型；
步骤4：Mito-AML亚型生物学特征与病理特征分析。
研究结果
1. 急性髓系白血病蛋白组学分子分型
研究者对发现队列中的177例患者样本进行DIA蛋白组学分析，共鉴定到6,522种蛋白。通过对蛋白质组数据进行无监督的分层聚类，发现患者可分为6个蛋白亚组，其中C1 和 C2 具有共同特征，故将其合并为一个亚群（C-Mito）。 GSVA分析显示各个亚型具有独特的生物学特征：C-Mito 型高表达的线粒体蛋白和线粒体相关过程；C3 型RNA加工活跃；C4-6 型髓系白细胞活化和免疫反应增强。深入分析还发现不同亚型中转录因子和激酶的表达模式也存在明显差异。后期临床相关性分析发现 C-Mito 型患者显示出更短的总生存期，并且两个 C-Mito 亚群（C1 ， C2）具有独立的生存表型。

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