Cell子刊：新研究建立乳腺癌细胞系的多组学参考数据

近日，洛马琳达大学和北卡罗来纳大学教堂山分校的研究人员通过测定并整合乳腺癌细胞系及配对的正常B细胞系的体细胞突变、基因调控、基因表达和蛋白质表达数据，建立了适用于科研和临床的参考标准。

　　

准确且可重复的多组学数据对于了解细胞机制和评估分析工具至关重要。尽管基因组参考标准已建立，但整合表观基因组、转录组和蛋白质组层面的资源仍十分匮乏。

近日，洛马琳达大学和北卡罗来纳大学教堂山分校的研究人员通过测定并整合乳腺癌细胞系以及配对的正常B细胞系的体细胞突变、基因调控、基因表达和蛋白质表达数据，建立了适用于科研和临床的参考标准。

这项研究成果于1月14日发表在《Cell Reports Methods》杂志上。

“这些数据集提供了精确的基因组、表观基因组、转录组和蛋白质组特征，可作为验证组学分析和生物信息学方法的基准，为科研界提供了宝贵资源，” 作者在文中写道。

研究人员采用RNA测序、甲基化捕获测序、染色质转座酶可及性测序和质谱法蛋白质组分析等手段，对乳腺导管癌细胞系HCC1395及配对的正常淋巴母细胞系HCC1395BL进行表征。

他们解释称，通过美国FDA测序质量控制联盟（SEQC-2）等机构的努力，这些细胞系已完成金标准的基因组分析，包括基于基因组和外显子组测序的变异分析、结构变异分析以及单细胞RNA-seq。

共同通讯作者、洛马琳达大学医学院的Charles Wang教授称：“本研究在SEQC-2前期工作的基础上，构建了全面整合表观基因组、转录组和蛋白质组的参考框架，深化了对乳腺癌细胞系HCC1395及正常对照HCC1395BL的表征。”

这项研究特别强调了染色质可及性、甲基化以及CG（胞嘧啶和鸟嘌呤）分布之间的关联。

染色质可及性受CG密度调控：CG富集区表现出甲基化水平较低、染色质可及性较高，且基因/蛋白质表达更高；而CG稀疏区则表现出甲基化水平较高和染色质可及性较低，并呈现细胞特异性的表达模式。

研究人员总共鉴定出7,700多个protein group，其中95%的基因编码单一肽段异构体。他们还根据启动子与CpG岛的重叠情况来比较蛋白质和基因表达，发现两种细胞系中与CpG岛重叠的转录本在蛋白表达水平上显著高于非CpG岛的转录本。

“通过阐明表观遗传状态如何限制转录组和蛋白质组输出，这份资源能够从机制上解释乳腺癌不同亚型的差异，” 作者谈道。“表观基因组与蛋白质组层面的整合将调控改变与蛋白质功能水平的后果相关联，增强了这些数据集的转化意义。”

不过，作者提醒说，这项研究“聚焦于细胞系模型，可能无法完全反映原发组织或临床样本的复杂性”。

“尽管研究突出了将突变与蛋白质组学整合的相关性，但具体突变位点在不同患者间存在差异，” 他们补充说。“因此，本研究虽具有方法学意义，但仍需利用患者来源的数据来分析生物学相关性，以确保临床适用性。”