|
大家好，本期小編分享的這篇越來越多的人認識到腸道微生物群在維持宿主健康及其參與疾病發(fā)展中的重要性題為 Efficient Mining of Anticancer Peptides from Gut Metagenome（從腸道宏基因組中高效挖掘抗癌肽) 的研究論文。 01 研究背景 腸道微生物組在調(diào)節(jié)宿主健康和疾病方面起著至關(guān)重要的作用。它是一個巨大的功能分子庫，具有巨大的臨床應(yīng)用潛力。 一個感興趣的特定領(lǐng)域是鑒定用于創(chuàng)新癌癥療法的抗癌肽（ACP）。然而，ACP的發(fā)現(xiàn)受到嚴重依賴實驗方法的阻礙。為了克服這一限制，我們在這里采用了一種新方法，利用ACP和抗菌肽（AMP）之間的重疊。 通過將成熟的AMP預(yù)測方法與宏基因組隊列中的挖掘技術(shù)相結(jié)合，總共鑒定了40種潛在的ACP。在已鑒定的ACP中，39種表現(xiàn)出對至少一種癌細胞系的抑制作用，與已知的ACP表現(xiàn)出顯著差異。 見圖一 研究工作流程的示意圖。  圖一 （a） 與僅依賴預(yù)測模型的單中心預(yù)測過程相反，多中心預(yù)測過程涉及額外的數(shù)據(jù)分析步驟，以有效消除從預(yù)測模型獲得的誤報。這個過程直接增加了最終預(yù)測中真陽性的比例。 （b）在我們的研究中，我們將預(yù)測的潛在ACP與宏基因組隊列分析相結(jié)合，以篩選新的ACP。 見圖二 我們研究中的ACP篩選過程。  圖二 （a） 從公共數(shù)據(jù)庫中收集的 ACP 和 AMP 顯示它們之間存在顯著重疊。 （b）來自公共數(shù)據(jù)庫的癌癥患者宏基因組隊列的組成，隨后的分析側(cè)重于包含CRC和健康對照的隊列。 （c） 在健康對照中富集 pACP 并提供有關(guān)其來源隊列的信息。上圖顯示了本研究中合成的10種肽富集（?log40（fdr）的重要性（見實驗部分），而底部圖顯示了與CRC患者相比，健康個體富集的倍數(shù)變化。每個合成的ACP都由一個條形表示，不同的顏色表示健康個體的不同富集水平。CRC1：PRJD B27928;CRC2：PRJDB 6070;CRC3：PRJNA 397219;CRC4：PRJDB 7774。 （d） 肽過濾過程概述以及數(shù)據(jù)分析每個步驟中保留的肽數(shù)量。 見圖三 在體外和體內(nèi)驗證潛在的抗癌肽。  圖三 （a） 抗癌活性的初步篩查。用ACP或載體（PBS）處理單個細胞系，并根據(jù)每個ACP和載體（PBS）之間的活力比計算存活率。綠色圓圈表示積極的抗癌活性，圓圈大小代表癌細胞系的相對存活率，每個測試至少有三次技術(shù)重復(fù)。 （b）每種pACP的顯著抑制癌細胞系的數(shù)量。 （c）pACPs在小鼠模型中的實驗方案。 （d）兩種選定的抗癌肽對腫瘤生長的抑制作用，由實驗過程中顯示腫瘤大小的框圖表示。用pACP1780處理的小鼠顯示為綠色，而用pACP2283處理的小鼠顯示為紫色。*調(diào)整P<0.05和***調(diào)整P<0.01在鄧內(nèi)特試驗中，每組包含六只小鼠。 見圖四 新pACP的序列分析。  圖四 （a） 分析pACP的來源細菌和每種細菌中發(fā)現(xiàn)的pACP的數(shù)量。 （b）pACP和已發(fā)表的PCA集之間的序列同一性分布，在已發(fā)表的PCA中顯示出顯著更高的同一性。對每個比較進行單側(cè)t檢驗。 （c）在我們的研究中發(fā)現(xiàn)的pACP的氨基酸組成和我們收集的集合中已知的ACP（橙色的pACP和綠色的已發(fā)布的ACP）。 （d） pACP和已發(fā)布ACP的長度分布。 （e） 根據(jù)其 GRAVY 指數(shù)和電荷特性繪制已發(fā)布的 ACP 和 pACP 的圖。已發(fā)布的 ACP 以綠色顯示，pACP 以橙色顯示。橢圓表示假設(shè)分布的 95% 置信區(qū)間。符號 “***” 表示雙側(cè) t 檢驗中的 p 值< 0.01。 見圖五 探索pACPs的機制。  圖五 (a） 用兩種 pACP 處理后 CT26 細胞系的形態(tài)學觀察。（b） 在 26× CC 下對用 pACP1780 和 pACP2283 處理的 CT10 細胞系進行透射電子顯微鏡 （TEM） 檢查50濃度，揭示細胞破裂。實驗一式三份進行，結(jié)果相似，并顯示代表性圖。（c） 兩個選定 ACP 的 CD 結(jié)果以及使用 CDNN 根據(jù) CD 數(shù)據(jù)計算的二級結(jié)構(gòu)的相應(yīng)比例。紫色代表水相，藍色代表與20倍POPC脂質(zhì)混合物混合的肽，灰色代表與20倍POPC+POPS脂質(zhì)混合物混合的肽。 02 研究結(jié)論 此外，還評估了小鼠異種移植癌癥模型中兩種最有希望的肽的治療潛力。令人鼓舞的是，這些肽表現(xiàn)出有效的腫瘤抑制作用，沒有任何可檢測到的毒性作用。 有趣的是，兩種肽都顯示出不常見的二級結(jié)構(gòu)，突出了其獨特的特征。這一發(fā)現(xiàn)突出了多中心挖掘方法的有效性，該方法有效地從腸道微生物組中發(fā)現(xiàn)了新的ACP。這種方法不僅對CRC而且對其他癌癥類型的治療選擇具有重要意義。 好了，今天的文獻解讀就到這兒來，我們下期再見！如果你正在開展臨床研究.需要方案設(shè)計.數(shù)據(jù)管理. 數(shù)據(jù)分析等支持.也隨時可以聯(lián)系我們。 |
|
|
