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新的计算方法揭示了耐药性药物靶点

发表于 2018-01-31

在癌症中,最重要的特征之一是脱氧胞嘧啶甲基化形成5-甲基胞嘧啶(5mC)。DNA甲基化是将甲基(由与碳原子结合的三个氢原子组成的有机化合物的结构单元)加到DNA分子中的过程。


已证明5mC的发生和分布模式对于基因调控至关重要,并且可以作为诊断的重要生物标志物。因此,调查DNA甲基化与转录(基因表达的第一步)之间的关系对于解释细胞反应和开发新的治疗策略是重要的。


广泛的DNA甲基化和转录分析提供了大量的数据; 然而,从这些数据很难确定与癌症发展相关的关键基因。为此,大阪大学的研究人员利用高斯函数将大量的数据转化为平滑的函数,从数据中提取适当的信息 - 作为5mC甲基化代表值的信息。


“肿瘤含有细胞亚群,被称为癌症干细胞(CSC),这是自我更新和致瘤并发挥对化疗和放疗的阻力作用,”正光绀野,在报道该研究的第一作者解释的科学报告。“因此,我们的目标是确定使用鸟氨酸脱羧酶的CSC模型来鉴定治疗靶点的有效方法,从而基于5mC来表征细胞内事件。


新的计算方法整合了基因表达水平和甲基化修饰数据,这使得研究人员能够成功鉴定TRAF4作为化疗耐药的重要基因。通过该方法,还测定了包括食管癌在内的人类胃肠癌药物的有效性。在某些癌症(包括乳腺癌,肺癌和前列腺癌)中已经报道了异常的TRAF4表达,但这是第一个显示TRAF4对于可能调节人类食管癌CSC中功能重要的研究。


相应的作者Yuichiro Doki说:“我们的数学方法可用于同时量化和鉴定胃肠道癌症干细胞中的化学抗性潜在靶标。“我们的研究结果不仅为食管癌新疗法的开发提供了有价值的信息,也为CSC药物开发的治疗靶点的大规模筛选提供了理论支持。”

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