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确定了结肠癌突变基因网络

文章出处:未知 责任编辑:万灵雨溪 作者:admin 发表时间:2018-05-14 13:57

KAIST研究小组确定了结肠肿瘤发生基因网络的原理。这些原则将用于未来寻找有效抗癌药物的分子靶标。此外,这项研究因使用系统生物学方法而受到关注,该方法是IT和BT的综合研究领域。

KAIST研究小组由Kwang-Hyun Cho教授领导的生物和脑部工程系成功进行了鉴定。由Dongkwan Shin博士和学生研究人员Jonghoon Lee和Jeong-Ryeol Gong进行的研究于11月2日在Nature Communications在线发表。

人类癌症是由基因突变引起的。突变的频率因癌症的类型而异; 例如,在白血病和儿童癌症中仅发现约10个突变,但在成人实体癌中发现平均50个突变,并且由于外部因素(例如肺癌),在癌症中发现了甚至数百个突变。

世界各地的癌症研究人员正在努力确定患者常见的基因突变,并确定重要的癌症诱导基因(称为“驱动基因”)以开发抗癌药物的靶点。然而,基因突变不仅影响其自身的功能,而且还通过相互作用影响其他基因。因此,目前针对少数癌症诱导基因的治疗存在局限性,而对基因网络没有进一步的了解,因此目前的药物仅在少数患者中有效并且经常诱导耐药性。

Cho教授的研究小组利用癌症患者的大规模基因组数据构建了一个数学模型,研究基因相互作用网络中发现的多个基因突变的协同作用。该模型构建的基础是国际癌症基因组联盟提交的癌症基因组图谱(TCGA)。该团队成功量化了基因网络突变对临床特征给结肠癌患者的影响。

此外,使用大规模计算机模拟分析确定了发生在肿瘤发生中的临界转变现象,这是第一个要确定的隐藏基因网络原理。临界转变是物质状态通过相变突然改变的现象。过去无法确定过渡现象的存在,因为在肿瘤发生期间很难追踪基因突变的序列。

研究团队使用基于系统生物学的研究方法发现,如果已知的驱动基因突变依次进行,结肠癌肿瘤发生显示出一个关键的转变现象。使用开发的数学模型,可以开发一种新的抗癌靶向药物,该药物能够最有效地抑制癌症患者中发现的许多基因突变的影响。特别是,不仅可以评估驱动基因,还可以评估受基因突变影响的其他乘客基因,以找到最有效的药物靶标。

Cho教授说:很少有人知道肿瘤发生过程中许多基因突变的贡献。他继续说道:在这项研究中,系统生物学方法首次确定了基因网络的原理,从新的角度提出了建立抗癌药物靶标识别的可能性。

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