2023医保数据、HUPO2024、单细胞蛋白组学流程PiSPA|Proteomics Weekly Snapshot 005

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欧米行业动态

1 2.7万亿!国家医保局公布2023年全国医保数据

2 国药监局发布最新《医疗器械标准目录》

3 2024 HUPO大会(德国·德雷斯顿)即将开放注册!

文献目录

4 对肿瘤浸润淋巴细胞过继疗法的反应与黑色素瘤中预先存在的CD8+ T骨髓细胞网络有关

5 综合应激反应增强帕纳替尼引起的心脏毒性

6 鉴定量达3000!新的单细胞蛋白质组学分析工作流程PiSPA

7 微柱阵列、宽窗口采集和基于人工智能的数据分析提高了多种蛋白组学应用的全面性

8 代谢组学引导的蛋白质组学成像法绘制木质素降解图谱

9 CURTAIN——探索和共享基于质谱的蛋白质组学数据

一起来看看本周蛋白组学领域行业动态和精选优质文献吧!

1. 2.7万亿!国家医保局公布2023年全国医保数据

月初,国家医疗保障局公布了《2023年1-12月基本医疗保险和生育保险主要指标》,数据显示,2023年全年,国家医保统筹基金总收入27110.66亿元,总支出22043.12亿元,基本医疗保险基金整体运行平稳。

http://www.nhsa.gov.cn/art/2024/2/2/art_7_12062.html

2. 国药监局发布最新《医疗器械标准目录》

上月,国家药品监督管理局发布了医疗器械标准目录( 截至2024年1月15日),内容包含医疗器械质量管理、医疗器械唯一标识(UDI)、医疗器械生物学评价、外科手术器械、医用防护器械、诊断电子仪器等。

其中,质谱相关的医疗器械标准如下:

https://www.nmpa.gov.cn/ylqx/ylqxjgdt/20240115164518192.html

3. 2024 HUPO大会(德国·德雷斯顿)即将开放注册!

2024年HUPO大会将于2024年10月20-24日在德国德雷斯顿(Dresden)举行。本月底(2月29日)将开放网上注册及摘要提交(包括travel award)通道,请大家密切关注。

今年HUPO大会的主要议题包括:生物信息学和 MS 分析中的人工智能方法、临床蛋白质组学(衰老、癌症、心血管、神经等)、细胞外囊泡、食品与环境生物学、糖蛋白组学、免疫与免疫肽组学、传染病、相互作用组/蛋白质网络、代谢与调控、微生物蛋白质组学及微生物组和宏蛋白质组学、多组学方法、大规模蛋白质组学新技术、药物/化学蛋白质组学、精准医学方法、细胞生物学中的蛋白质组学、信号转导和 PTMs、单细胞分析、空间和成像蛋白质组学、结构蛋白质组学、技术进步。

https://2024.hupo.org/program-abstracts/scientific-program

4.(Sci Immunol,IF: 24.8)对肿瘤浸润淋巴细胞过继疗法的反应与黑色素瘤中预先存在的CD8+ T骨髓细胞网络有关

采用体外扩增的肿瘤浸润淋巴细胞(TILs)进行过继细胞疗法(ACT)可以消除或缩小转移性黑色素瘤,但其长期疗效仍然仅限于部分患者。研究人员利用13名接受TIL-ACT治疗的转移性黑色素瘤患者的纵向样本,研究了肿瘤微环境(TME)中的细胞状态及其相互作用。

研究人员对ACT治疗前后的肿瘤组织进行了大规模和单细胞RNA测序、全外显子测序和空间蛋白质组学分析,发现ACT治疗反应者表现出更高的肿瘤细胞内固有免疫原性和突变负荷。与非应答者相比,CD8+ TILs表现出增加的细胞毒性、耗竭和共刺激;而在应答者中,髓样细胞表现出增加的I型干扰素信号。通过细胞-细胞相互作用预测分析,并通过空间邻域分析加以证实,结果显示应答者具有丰富的基线肿瘤内和基质肿瘤反应性T细胞网络,同时激活了髓样细胞群体。成功的TIL-ACT治疗进一步对髓系细胞区进行了重编程,并增加了TIL-髓样细胞网络。该文章的系统靶点发现研究确定了潜在的基于T-髓样细胞网络的生物标志物,这些标志物可以改善患者选择并指导ACT临床试验的设计。

https://www.science.org/doi/10.1126/sciimmunol.adg7995

5.(Circ Res,IF: 20.1)综合应激反应增强帕纳替尼引起的心脏毒性

线粒体功能障碍是心肌收缩力衰竭的主要驱动因素。然而,线粒体能量代谢与信号调节之间的相互作用仍然不清楚。用于治疗慢性髓性白血病的酪氨酸激酶抑制剂帕纳替尼(Ponatinib)是最具心脏毒性的酪氨酸激酶抑制剂之一,会导致线粒体功能障碍。帕纳替尼诱导的线粒体功能障碍是否会触发综合应激反应(ISR),从而引发帕纳替尼诱导的心脏毒性,这一点仍有待确定。

使用人工诱导多能干细胞衍生的心肌细胞(hiPSC-CMs)和最近开发的帕纳替尼诱导心脏毒性的小鼠模型,研究人员进行了蛋白质组学分析、分子和生化分析,以研究帕纳替尼诱导的线粒体应激与ISR之间的关系,以及它们在促进帕纳替尼诱导的心脏毒性中的作用。

蛋白质组学分析显示,帕纳替尼在心脏细胞中激活了ISR。研究人员确定GCN2是负责传递线粒体应激信号在泊沙替尼暴露后以触发主要ISR效应子—ATF4(激活转录因子4)的真核翻译起始因子2α激酶(eIF2α)。

在机制上,帕纳替尼治疗对ATP合酶活性施加了抑制作用,并降低了其表达水平,从而导致ATP缺陷。受扰动的线粒体功能导致ATP缺陷,然后作为GCN2介导的ISR激活的触发器,这些效应被烟酰胺单核苷酸(一种NAD+前体)补充所抵消。ATP合酶的遗传抑制也会激活GCN2。

有趣的是,研究人员发现ATP含量的降低也促进了帕纳替尼与GCN2的直接结合,从而意外地激活了 GCN2,这很可能是由于其结构发生了构象变化。重要的是,给予ISR抑制剂ISRIB可保护人类诱导多能干细胞衍生的心肌细胞免受帕纳替尼的影响。经帕纳替尼治疗的小鼠也表现出心功能下降,这些效应在系统性给予ISRIB后得到减轻。重要的是,ISRIB不影响帕纳替尼在体内的抗肿瘤作用。

https://www.ahajournals.org/doi/10.1161/CIRCRESAHA.123.323683

6.(Nat Commun,IF: 16.6)鉴定量达3000!新的单细胞蛋白质组学分析工作流程PiSPA

目前,鸟枪蛋白质组学(shotgun proteomics)分析是最有前景的单细胞蛋白质测序技术,然而其每个细胞的鉴定水平约为1000种蛋白质,仍然不足以满足实际应用的需求。

在这里,研究人员开发了一种名为PiSPA的单细胞蛋白质组学分析工作流程(pick-up single-cell proteomic analysis,PiSPA):采用无标记定量方法,能够在哺乳动物细胞中实现高深度鉴定,达到量化多达3000个蛋白质组的水平。

PiSPA工作流程是专门为单细胞样本建立的,主要基于纳升级微流控液体处理机器人,能够在取样操作策略下实现单细胞捕获、预处理和注射。利用这一定制工作流程,可以在鸟枪蛋白质组学分析模式下,分别对A549细胞(n=37)、HeLa细胞(n=44)和U2OS细胞(n=27)中改进蛋白质鉴定,研究人员分别量化了2449–3500、2278–3257和1621–2904个蛋白质组。受益于灵活的细胞取样能力,他们研究了HeLa细胞在单细胞蛋白质组水平上的迁移,展示了从单细胞洞见中在实际生物学研究中的潜力。

https://www.nature.com/articles/s41467-024-45659-4

7.(Nat Commun,IF: 16.6)微柱阵列、宽窗口采集和基于人工智能的数据分析提高了多种蛋白组学应用的全面性

全面的蛋白质组学分析对于阐明分子途径和蛋白质功能至关重要。尽管蛋白质组学取得了巨大进展,但目前的研究仍然受到蛋白质组覆盖范围和动态范围的限制。

在这里,研究人员利用微柱阵列(µPACs)结合宽隔离窗口采集(wide-window acquisition,WWA)和基于人工智能的CHIMERYS搜索引擎,实现了对于批量蛋白质组学、亲和纯化质谱和单细胞蛋白质组学的出色的全面性。

实验数据显示,µPACs能够鉴定比传统方法多出≤50%的肽段和≤24%的蛋白质,并提供了更高的通量,这对于大规模(临床)蛋白质组学研究至关重要。结合m/z 4-12的宽前体离子隔离窗口与CHIMERYS搜索引擎,相较于传统工作流程,在控制良好的假发现率下,单细胞、共免疫沉淀和多种物种样品中,识别到的蛋白质和肽段分别增加了51–74%和59–150%。该工作流程还具有出色的精度,在低输入批量样品中CV<7%;在正常丰度的两种蛋白质混合物中,与预期的倍数变化偏差<10%。

与传统的工作流程相比,这一整个优化平台在染色质重塑者蛋白Smarca5/Snf2h的蛋白-蛋白相互作用研究中发现的潜在相互作用物增加了92%。其中包括以前描述过的Smarca5结合伙伴和未描述过的伙伴,包括Arid1a(另一种染色质重塑因子,在神经发育和恶性疾病中起着关键作用)。

https://www.nature.com/articles/s41467-024-45391-z

8.(Nat Chem Biol,IF: 14.8)代谢组学引导的蛋白质组学成像法绘制木质素降解图谱

叶切蚁真菌花园生态系统( leaf-cutter ant fungal garden ecosystem)是一种自然进化的模型系统,用于高效植物生物质降解。由于系统的动态代谢和空间复杂性,由共生真菌 Leucoagaricus gongylophorus 介导的降解过程难以表征。

研究人员对 Atta cephalotes 真菌花园12µm厚的相邻部分进行了微观成像,并应用代谢组学引导的蛋白质组学成像方法来绘制木质素降解图谱。该方法结合了两种空间多组学质谱模式,使我们能够在真菌花园内跨越和穿过可视化共定位的代谢产物和蛋白质。代谢物的空间分布揭示了木质素相关产物的积累,概述了形态独特的木质素微生境。对这些微生境的宏蛋白组分析揭示了碳水化合物降解酶,表明真菌在木质纤维素降解中起着显著的作用。代谢组学引导的蛋白质组学成像数据的整合提供了底层生物途径的全面视图,有助于我们了解微米级环境中植物物质降解中的代谢真菌途径。

https://www.nature.com/articles/s41589-023-01536-7

9.(PNAS,IF: 11.1)CURTAIN——探索和共享基于质谱的蛋白质组学数据

为了方便分析和共享基于质谱的蛋白质组学数据,研究人员创建了名为 CURTAIN (https://curtain.proteo.info) 和 CURTAIN-PTM (https://curtainptm.proteo.info) 的在线工具,并附带了一系列视频教程 (https://www.youtube.com/@CURTAIN-me6hl) 。

CURTAIN和CURTAIN-PTM的设计目的是让非质谱专家也能交互式地浏览火山图和解卷原始实验数据,这样就能以条形图或小提琴图的形式直观地显示重复数据,并以可供发表的格式导出。它们还允许通过相关矩阵和剖面图分析评估整体实验质量。在选择“命中”的蛋白质后,用户可以分析已知的结构域、AlphaFold预测结构、报告的相互作用因子、相对表达以及疾病关联。

CURTAIN-PTM允许通过选定的数据库分析感兴趣的蛋白质上所有已识别的PTM位点。CURTAIN-PTM还能与激酶库链接,预测可能使感兴趣位点磷酸化的上游激酶。研究人员举例说明了CURTAIN和CURTAIN-PTM在分析PPM1H Rab磷酸酶的定向降解如何影响帕金森病LRRK2激酶的细胞蛋白水平和磷酸化位点方面的效用。他们还重新分析了泛素化数据集,描述了初级神经元中PINK1-Parkin通路激活的特征,揭示了以前未强调过的有趣数据。

CURTAIN和CURTAIN-PTM可免费使用且开源,使研究人员能够共享其蛋白质组学数据并最大限度地发挥其影响。研究人员提倡在以火山图格式发表的蛋白质谱数据报告中包含可共享的CURTAIN网络链接,从而使读者能够更好地分析和利用数据。

https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2312676121

 

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