台灣癌症蛋白基因體學(Proteogenomic)登月計畫

在「癌症登月計畫」的推動下,美國國家癌症研究所(National Cancer Institute, NCI)於 2016 年底發起國際癌症蛋白基因體學聯盟(International Cancer Proteogenome Consortium, ICPC),旨在促進國際合作,共享癌症蛋白基因體學數據,作為精準腫瘤醫學的新策略。

中央研究院於2015年受邀簽署合作備忘錄(MOU),加入由美國NCI所帶領的臨床蛋白體腫瘤分析聯盟(Clinical Proteomic Tumor Analysis Consortium, CPTAC)。此合作隨後於2016年擴大至符合ICPC新倡議的研究範圍。ICPC 全球性推動癌症患者的大規模蛋白基因體學分析,建立前所未有的跨國際數據資料,以加速癌症研究和臨床照護。

在國家政策計劃的支持下,中央研究院組成跨學研團隊,涵蓋基因體學、蛋白體學、臨床醫學和生物資訊專家,針對國人成因不明、高特異性或死亡率高之癌症,建立屬於台灣人群的第一個蛋白基因體學圖譜。 在通盤的努力下,我們期望蛋白基因體學圖譜可以提供新的檢測開發方向與治療策略,以促進台灣在地癌症的精準醫療。

蛋白基因體學(Proteogenomics):邁向下一代精準醫學

為符合臨床未滿足需求及亞洲患者的獨特性,包括早發性和遺傳背景的不同,台灣癌症登月計劃的第一階段聚焦於非吸煙肺癌和乳腺癌。我們與國家高速網路與計算中心(NCHC)合作,將每位患者的腫瘤組織和癌旁正常組織的基因體、轉錄體、蛋白體和磷酸化蛋白體數據綜合分析並與臨床數據結合,建立台灣癌症登月多體學智識庫(Taiwan Cancer Proteogenomic Knowledgebase)。期盼透過多體學大數據共享,加速以數據驅動精準腫瘤醫療的新策略。

東亞第一個解析非吸菸肺癌之多體學大數據

台灣登月團隊的第一個蛋白基因體研究是東亞第一套結合深度多體學大數據及完整臨床資料,深度解析非吸菸肺癌致病機轉與疾病進展的分子特徵,此成果於2020年7月9日發表在國際頂尖期刊《Cell》上,並榮登當期雜誌封面。

肺癌致病的關鍵: APOBEC 突變特徵、致癌物效應

癌細胞基因突變分析揭示了與年齡和性別相關的突變機制,年輕女性(小於60歲)患者其APOBEC 突變特徵( mutational signatures)程度較高,而年長女性(大於70歲)患者則是以環境致癌物突變特徵為主。因此,APOBEC突變特徵可做為早期診斷和免疫治療的潛在生物標誌物,減少生活中致癌物的暴露是預防肺癌的有效策略。

發現「新亞型」肺癌有助早期發現潛在高風險患者

透過蛋白體學特徵可區分早期患者的臨床特徵,我們發現了一個從未被報導的新型早期肺癌「類晚期」亞型。此外,功能性蛋白整合網絡分析,也提供了患者分層和治療干預的潛在生物標誌物。因此,臨床醫師有機會可藉蛋白體學特徵區分高風險早期肺癌患者,進一步提供密集的監測和考慮可能的佐劑加以治療。

蛋白基因體學(Proteogenomics) 數據綜合分析為早期非吸菸者肺腺癌提供了新見解,也將會在未來提供肺癌更精準的治療策略與個人化照護管理。