2024年1月5日，生物醫學工程系劉晶晶副教授在《蛋白質組研究》（Journal of Proteome Research）以封面文章發表題為“整合轉錄組學-蛋白質組學分析識别與結直腸癌相關的分子表型改變”（Integrated Transcriptomics−Proteomics Analysis Identifies Molecular Phenotypic Alterations Associated with Colorectal Cancer）的研究論文（圖1）。該研究采用一種新穎的整合轉錄組和蛋白質組數據的策略，用于識别結直腸癌的病理分子途徑和診斷生物标志物。《蛋白質組研究》是由美國化學會出版的同行評議的老牌生物學期刊，它緻力于發表原創性和高水平的蛋白質組學研究成果。

随着高通量測序技術的發展，組學技術在近年來取得了顯著進展，特别是在腫瘤标記物的鑒定和腫瘤發生機制的研究方面。通過單組學，即使用一種類型的組學數據，可以确定某種疾病與某些生化指标的關系，但無法确定它們之間的因果關系。相比之下，通過多組學整合分析，可以通過多個層次的組學數據發現隐藏的因果關系，并将這些關系與癌症表型聯系起來。然而，目前多組學整合的分析方法僅僅是在單組學分析的基礎上進行相關性研究，尚沒有實現多組學在原始數據的整合分析。

針對上述問題，研究人員對采集的血液樣本的轉錄組和蛋白質組源數據進行了加權基因共表達網絡分析，以找到共表達基因。再進一步對獲得的關鍵基因進行蛋白質-蛋白質相互作用和統計分析，篩選出了在人類結直腸癌中差異表達的基因。本研究采用新型的多組學整合分析方法，結合相關性分析和數據融合，揭示了與結直腸癌相關的複雜分子和表型的改變。

本研究通過多組學整合分析挖掘了結直腸癌發生的相關基因和分子機制，有助于更好地理解結直腸癌的發生和發展。

劉晶晶副教授為該論文的第一作者，宋曉峰教授和中國地質大學環境學院顔能教授為通訊作者。本課題得到國家自然科學基金經費資助。