学术动态 武汉大学中明博体育南医院神经外科一年级硕士生在Science子刊发表一作研究论文大学专业

　　明博体育原标题：学术动态 武汉大学中南医院神经外科一年级硕士生在Science子刊发表一作研究论文

　　神外前沿讯，近日，武汉大学高等研究院陈素明教授和武汉大学中南医院神经外科熊南翔教授（ 专访链接）团队共同合作，在国际权威期刊Science Advances上在线发表了题为“Mechanistic Insight into Glioma Through Spatially Multidimensional Proteomics”（通过空间多维度蛋白质组学揭示胶质瘤的机制）的研究论文。

　　武汉大学中南医院神经外科一年级硕士生沈磊为第一作者的学术论文，武汉大学高等研究院研究生张周锐为共同第一作者。

　　这是武汉大学高等研究院陈素明教授和武汉大学中南医院熊南翔教授和在脑胶质瘤多组学方面的最新交叉合作研究成果。本研究也是熊南翔教授团队继Nat Commun, Cancer Research之后，在该方向上又一重要成果。

　　该研究提出了一种创新的多空间血液与组织蛋白组学研究范式，应用于肿瘤的分子机制研究。

　　论文发表后，美国的国际知名生物科技媒体GenomeWeb第一时间在其网站首页的“BreakingNews”栏目对本研究进行了大篇幅的报道。

　　据了解，近年来，组学分析技术在肿瘤机制研究方面展现出了巨大的潜力，其中蛋白质组学可以提供蛋白质层面的全局视角，为阐明肿瘤的生物学机制做出了重要贡献。但是蛋白质组学在肿瘤机制中的研究已有多年，存在的技术瓶颈也日渐显现。如何克服现有蛋白质组学研究瓶颈，取得新的研究突破，具有重要的科学价值。

　　武汉大学中南医院熊南翔教授原创了一种新的范式来进行肿瘤机制研究（图1）。利用显微手术采集肿瘤局部环境的供血动脉和引流静脉的血液，再通过 精准蛋白质组学技术对肿瘤局部环境血液与病人自身的外周血进行比较蛋白组学研究，可以捕捉到包含局部血液与肿瘤及其微环境的相互作用信息。这种创新的多空间血液与组织蛋白组学策略将为揭示肿瘤发生发展的机制提供有力的手段。

　　该研究工作在武汉大学中南医院熊南翔教授和高等研究院陈素明教授的共同主持下，主要由武汉大学第二临床学院5+3长学制沈磊和武汉大学高等研究院研究生张周锐实施实验工作。

　　在研究过程中，遇到许许多多的困难。比如样本质量的控制，样本前处理环节对于样本质量有重要影响，为了尽可能提高样本质量，沈磊在遵守手术室相关规定的情况下，在样本离体后迅速转移至冰上/液氮中，整个过程不超过5秒大学专业，确保样本没有溶血、降解等情况的发生；另外，是采集胶质瘤局部环境血液非常困难，平均每份仅1ml左右，经过离心、去高丰度蛋白等步骤后可提取的蛋白含量较低，张周锐和沈磊通过改进质谱与进样方法提高了样本的质谱质量。还有是数据分析问题，面对海量的质谱数据，沈磊和张周锐自学掌握生物信息学分析技术，针对质谱结果进行准确的生信分析，更直观地展示了研究结果。

　　本研究以胶质瘤为例，通过肿瘤局部环境-外周血液蛋白质组学比较分析，并使用其它多个维度的临床队列（组织、外周血等）进行交叉验证，发现了胶质瘤特有的分子变化（图2）。例如，观察到胶质瘤局部血浆中丝氨酸蛋白酶抑制剂（如 SERPINA6）表达量较低。这意味着胶质瘤患者体内蛋白酶活性的负调控途径受到了抑制，而这在胶质瘤局部环境中更为明显。他们还发现参与错配修复通路的一种名为 PMS2P5 的蛋白质在胶质瘤局部环境血浆中的表达远高于外周。通过与外周血浆和肿瘤组织中结果进行相互印证，揭示了胶质瘤的发生可激活 DNA 损伤修复系统。

　　此外，研究还发现一种重要的肿瘤抑制因子 CRTAC1与胶质瘤之间存在相关性，并观察到 CRTAC1 在胶质瘤组织中的表达显著下调。进一步的DNA测序结果表明，胶质瘤组织中的CRTAC1基因在启动子区域产生了两个碱基（腺嘌呤）缺失的突变（突变率 99%），这可能是导致其表达降低的原因。更为重要的是，他们发现血浆中的 SERPINA6蛋白可作为胶质瘤的潜在生物标志物，实现对胶质瘤患者的诊断，其灵敏度和特异性分别达到了 87.5% 和 88.0%。这些发现全景式地揭示了胶质瘤相关的血液蛋白组变化，为这种恶性肿瘤的诊治提供了有价值的线索。同时，这种创新的研究策略也有望应用于其他肿瘤的机制研究。

　　该研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、武汉大学科研启动基金等项目经费的支持。

　　陈素明，武汉大学高等研究院教授，博士生导师，国家高层次人才计划青年项目入选者。博士毕业于中国科学院化学研究所，先后在美国俄亥俄州立大学、约翰∙霍普金斯大学医学院从事博士后研究工作。致力于质谱分析方法开发及其生物医学应用研究，尤其关注异构体分辨的精准质谱分析技术。已发表SCI论文70余篇，其中以通讯/第一作者身份在Nat. Nanotech.、Nat. Commun.、Sci. Adv.、J. Am. Chem. Soc.、Angew. Chem. Int. Ed.等高影响力期刊发表多篇重要研究论文，单篇研究论文SCI他引超过400次。兼任中国化学会《Chinese Chemical Letters》编委、中国质谱学会《质谱学报》编委，中国分析测试协会青年学术委员会委员。

　　熊南翔，武汉大学教授，博士生导师，中南医院神经外科副主任，主任医师，2018年度荆楚楷模，王忠诚中国神经外科青年医师2016年度奖获得者。湖北省神经电生理与调控学会会长、中国研究型医院学会临床神经电生理专委会副主任委员、中国医师协会神经调控专业委员会常务委员、中国生物材料学会神经修复材料分会委员、中国医师协会神经修复学专业委员会委员、中国医促会神经外科分会委员、中国研究型医院学会神经外科分会委员、中国神经科学学会神经外科基础与临床分会委员、海峡两岸医学会神经外科专业委员会委员、中国医师协会周围神经外科专委会神经电生理学组副组长、中国医师协会神经外科分会术中电生理监测专业委员会委员、中华医学会神经外科分会术中电生理监测专业委员会委员、世界华人神经外科医师协会功能神经外科分会常委、湖北省神经科学学会副会长。主持各类国家级课题7项。以第一作者或通讯作者发表论文100篇以上，在Nat Commun, Sci Adv, eLife, Cancer Research, J Neurosurg等杂志发表SCI论文70余篇，以第一完成人获得华夏医学奖1项，湖北省科技进步二等奖2项。牵头制定专家共识和标准4部。率先使用神经外科机器人开展各类神经外科手术；采用微创手术方式治疗面肌痉挛，三叉神经痛，舌咽神经痛等颅神经疾病疗效处于全国领先地位；采用全面质量控制式立体定向深部脑刺激手术治疗梅杰综合征，肌张力障碍，帕金森病患者均取得良好效果；个体化手术治疗先天脑积水，正常压力脑积水，梗阻性脑积水，对婴幼儿脑积水的治疗有深的造诣；神经调控技术治疗植物人持续状态和个体化微创手术治疗药物难治性癫痫，疗效在全国先进水平；微创治疗顽固性血管神经性头痛明博体育，神经卡压等周围神经疾病治愈率高，康复快速，在全国领先。

　　沈磊，武汉大学中南医院神经外科2023级硕士，导师熊南翔教授。以第一/共一作者发表SCI论文3篇、会议论文1篇，曾获武汉大学雷军奖学金、武汉大学优秀毕业生、武汉大学研究生国家奖学金大学专业。

　　张周锐，武汉大学陈素明课题组2020级研究生，研究方向为临床质谱组学，以第一/共一作者发表SCI论文三篇，擅长临床样本处理，蛋白质组和代谢组学分析。