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来自‘垃圾’DNA的肽蛋白:1700种新微蛋白杀死癌症

TransCODE联盟在‘垃圾’DNA中发现了超过1700种新的功能性微蛋白,称为肽蛋白。CRISPR筛选显示,禁用其中一种OLMALINC肽蛋白导致85%的癌细胞系死亡。这一发现为免疫疗法和新抗原疫苗创造了一类新靶点,从根本上改变了肿瘤学研究的格局。

来自‘垃圾’DNA的1700种肽蛋白:微蛋白如何摧毁癌症
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《自然》:在“垃圾”DNA中发现超过1700种对癌症生存至关重要的新微型蛋白

由全球领先机构(包括普林塞斯·马克西玛中心、密歇根大学)组成的联合体进行的一项研究揭示,四分之一的非编码DNA区域会产生“微型蛋白”。沉默其中六种微型蛋白的遗传指令导致85%的癌细胞死亡,为免疫疗法和癌症疫苗开辟了全新一代靶点。


暗蛋白质组:为何1700多种新微型蛋白将改写肿瘤学及其他领域的规则

核心要点:实际发生了什么

2026年5月9日,TransCODE联合体在《自然》杂志上发表了一篇论文。该联合体是一个国际团队,由来自30多个机构的60多名研究人员组成,包括普林塞斯·马克西玛中心(荷兰)、密歇根大学、欧洲生物信息学研究所(EMBL-EBI)和麻省理工学院。他们对所谓的“垃圾”DNA中的7264个非经典开放阅读框(ncORF)进行了测序,发现其中大约四分之一(超过1700个)实际上产生了蛋白质分子。

这并非一个抽象发现。科学家们通过CRISPR筛选测试了其中六种微型蛋白的功能。结果:禁用其中一种(OLMALINC)导致485个测试癌细胞系中85%的细胞失去生存能力。大多数发现的肽素(peptidein)展示在细胞表面,使其成为免疫疗法的现成靶点。

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该联合体为这些分子引入了一个新术语“肽素”(peptidein)——介于短肽和完整蛋白质之间的中间类别。所有数据已公开在GENCODE、UniProt和PeptideAtlas数据库中。

时间线与背景

“暗蛋白质组”的故事并非始于昨日。2024年,巴塞罗那M. Mar Albà团队在《科学进展》上发表了一项研究,显示肝细胞癌中的非经典ORF产生的微型蛋白在超过40%的患者中成为肿瘤特异性抗原。大约在同一时间,研究发现lncRNA衍生肽在CD8+ T细胞反应水平上表现出肿瘤选择性和免疫原性。

与此同时,2025年,纽约大学的一个团队发布了ImmunoVerse图谱——28446种肿瘤特异性HLA呈递抗原,其中5928种此前未被注释,源自“暗”基因组区域。2026年3月,《RNA研究前沿》发表了一篇综述,将uORF编码肽描述为个性化疫苗的一类新新抗原。

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当前在《自然》上的发表是这一趋势的顶峰。TransCODE不仅发现了更多微型蛋白。该联合体系统地绘制了整个ncORF库,进行了功能筛选,并为整个科学界创建了一个参考数据库。这是从“盲点”到系统知识的转变。

关键基因位点是OLMALINC,此前被认为是一种非编码RNA。现在已知它编码一种对细胞分裂和DNA损伤反应至关重要的肽素。有趣的是,它在正常细胞中的作用仍不清楚——这为选择性靶向肿瘤而不产生全身毒性打开了窗口。

同时,普林塞斯·马克西玛中心的研究人员此前已鉴定出另一种肽素在髓母细胞瘤(一种侵袭性儿童脑肿瘤)中发挥关键作用。这意味着这些发现不仅适用于成人肿瘤学,也适用于儿科病例。

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谁赢谁输

赢家:

  • 从事新抗原疫苗的生物技术公司。 这涉及数十家初创公司。该领域的领导者包括BioNTech(市值约280亿美元)和Moderna(约350亿美元)。两家公司都投资了个性化新抗原疫苗平台。肽素将靶点库扩大了数倍——尤其是对于突变负荷低的肿瘤,经典新抗原根本不足以用于疫苗开发。
  • 免疫肽组学平台。 像OHMX.bio这样进行多组学分析以发现“暗抗原”的公司,其业务方法得到了科学验证。它们的市场定位——整合基因组学、转录组学、核糖体分析和免疫肽组学——正成为主流。
  • 拥有用于功能筛选的CRISPR平台的所有者。 Editas Medicine、Intellia Therapeutics、CRISPR Therapeutics——都需要新靶点。1700个新候选靶点,其中六个已显示出功能重要性,为未来五年提供了路线图。基于CRISPR的筛选服务市场预计到2028年约为27亿美元。

输家:

  • 经典蛋白质组数据库。 UniProt、PeptideAtlas和GENCODE现在必须将肽素作为单独记录类别纳入。这需要修订注释算法和质谱搜索流程。仅针对经典ORF调整的传统流程多年来一直遗漏这些分子。现在,任何使用没有“暗”扩展的标准数据库的人都在处理本质上不完整的数据。
  • 押注“经典”新抗原方法的投资者。 突变新抗原(错义突变)在过去五年中一直是主流。但巴塞罗那团队2024年的工作显示,肝细胞癌中的突变抗原99.4%是私有的——每个患者独特。来自lncRNA的肽素表现出28.4%的患者共享抗原。这意味着“暗”抗原更适合现成疫苗,而突变抗原仅适用于个性化疫苗。
  • 管线狭窄的制药公司。 那些仅投资于经典蛋白质靶点的公司面临产品组合过时的风险。肽素代表了数千个新靶点,每个都需要单独的临床前项目。没有研发灵活性的公司将输给那些快速适应的公司。

媒体未提及的

第一个非显而易见的见解涉及术语“肽素”。大多数媒体将其呈现为一种新奇事物——“科学家发明了一个新词”。实际上,这是一个战略举措。创建一个正式的分类类别迫使监管机构——FDA和EMA——承认这类分子的存在。而监管认可为加速审批程序(突破性疗法认定、孤儿药资格)打开了大门。TransCODE联合体不仅发表科学成果,还在为未来应用奠定法律和监管基础。值得注意的是,作者中包括来自EMBL-EBI的生物信息学专家——该组织的数据库是欧洲监管机构的参考标准。

第二个未言明的点:CRISPR筛选显示禁用OLMALINC杀死85%的癌细胞。但新闻稿中没有人提到正常细胞中发生了什么。“其在正常健康细胞中的作用仍不清楚”是一种委婉说法。这意味着联合体要么没有测试正常组织,要么得到了模糊的结果,他们希望在进一步研究之前不予披露。如果OLMALINC被证明对骨髓干细胞是必需的,靶向它可能有风险——血液毒性可能超过益处。

第三点:数据公开可用。这是一种高尚的姿态,但也是一种“抢占先机”的方式。联合体实际上已经发布了1700个新靶点的坐标。首先对其开始专利搜索的人将获得优势。预计未来几周将出现一波来自生物技术公司的专利申请。

第四个见解涉及普林塞斯·马克西玛中心先前在髓母细胞瘤上的工作。儿科肿瘤学是一个小的市场利基,但声誉巨大。这是获得孤儿药认定和加速审批的最简单途径。很可能,肽素的首次临床应用将在儿科——不是因为那里的需求更大,而是因为监管路径更快。

预测:未来30天和90天

30天(至2026年6月9日):

  • EMBL-EBI将完成将肽素作为单独类别整合到GENCODE和UniProt中。这是一个纯技术步骤,但将解锁标准生物信息学流程对肽素的自动检测。目前,它们只能通过专门方法发现。
  • 至少三个主要癌症中心(MD安德森、纪念斯隆凯特琳、古斯塔夫·鲁西)将宣布在其肿瘤样本库中筛选肽素的计划。每个中心都有超过5万个样本的生物库。这将产生数据雪崩。
  • 将提交针对六个功能验证肽素之一的治疗性抗体的首个专利申请——最有可能通过麻省理工学院或密歇根大学,其研究人员参与了联合体。

90天(至2026年8月7日):

  • BioNTech或Moderna将宣布将肽素纳入其下一代新抗原疫苗的设计中。对于BioNTech,这是继FixVac(基于共享肿瘤抗原的疫苗)成功之后的逻辑步骤。肽素将其靶点库扩大一个数量级。预计在季度报告中宣布。
  • “暗蛋白质组”领域的初创公司将开始整合。OHMX.bio、Tesorai以及几家欧洲生物技术公司可能成为主要参与者(Illumina、Thermo Fisher、Bio-Rad)的收购目标。预计交易价值在1.2亿至4亿美元之间。
  • FDA将收到首个针对肽素的治疗药物的研究性新药(IND)申请。鉴于孤儿药方向,首个靶点很可能是髓母细胞瘤或其他高度未满足需求的儿科肿瘤。
  • 六个验证肽素之一将在正常组织中进行毒性验证。即使只有一个显示出与重要器官无交叉反应,也将为整个领域催化2亿至3亿美元的风险投资。

根本要点:我们见证的不仅仅是“新蛋白质的发现”。我们正目睹肿瘤学的一次结构性转变——从“一个靶点,一种药物”模式转向“隐藏靶点图谱”模式。暗蛋白质组是一个储备库,使潜在治疗干预点的数量翻倍或三倍。90天内,这将不再是一个学术轰动,而开始成为工业现实。

— Editorial Team

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