通過結(jié)合RNA測序、生物信息學(xué)和數(shù)學(xué)建模，加州大學(xué)圣地亞哥醫(yī)學(xué)院和莫爾斯癌癥中心的研究人員確定，突然的轉(zhuǎn)錄組轉(zhuǎn)化使健康的肝臟組織癌變。這些發(fā)現(xiàn)被用于開發(fā)定量分析工具，以評估慢性肝病患者的癌癥風(fēng)險，并預(yù)測肝癌患者的腫瘤分期和預(yù)后。
在2019年12月16日的《美國國家科學(xué)院院刊》 (PNAS)在線版中，美國加州大學(xué)圣地亞哥分校生物系病理與分子生物學(xué)系教授馮根生博士描述了致癌指數(shù)評分的發(fā)展，以識別從健康細(xì)胞向惡性細(xì)胞的轉(zhuǎn)變。
馮說：“因為我們沒有治療晚期肝癌的有效藥物，當(dāng)腫瘤小于10毫米時，肝癌的早期發(fā)現(xiàn)可以使腫瘤學(xué)家更好地治療、手術(shù)切除和殺死癌細(xì)胞?！北疚馁Y深作者?！拔覀兊谝淮斡辛艘粋€數(shù)學(xué)方程，可以預(yù)測健康的肝細(xì)胞何時會癌變，重要的是，在標(biāo)準(zhǔn)的臨床環(huán)境中，我們可以在看到腫瘤之前檢測到癌細(xì)胞。”
新的分析工具側(cè)重于轉(zhuǎn)錄因子簇的分析。轉(zhuǎn)錄因子是與特定DNA序列結(jié)合的蛋白質(zhì)。轉(zhuǎn)錄因子的目的是指導(dǎo)細(xì)胞中哪些基因應(yīng)該被打開或關(guān)閉。研究團(tuán)隊通過以轉(zhuǎn)錄因子和下游靶基因為單位(轉(zhuǎn)錄因子簇)定量測量其變化，查詢了不同形態(tài)肝癌和慢性肝小鼠模型癌前和癌變階段采集的RNA測序數(shù)據(jù)。脂肪、纖維化和肝硬化。
分析發(fā)現(xiàn)，61個轉(zhuǎn)錄因子簇在患癌小鼠中上調(diào)或下調(diào)，甚至鑒定出了以前在肝癌中沒有報道過的轉(zhuǎn)錄因子。
計算生物學(xué)家、馮實驗室博士后研究員王博士幫助設(shè)計了肝細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組綜合分析，這是細(xì)胞內(nèi)RNA序列的完整集合。通過這種方式，研究團(tuán)隊可以比較健康肝臟和慢性肝病不同階段轉(zhuǎn)錄因子簇的表達(dá)，從而確定小鼠細(xì)胞何時癌變。
在使用老鼠數(shù)據(jù)建立數(shù)學(xué)模型后，研究人員將分析工具應(yīng)用于公共數(shù)據(jù)庫，重新分析人類患者數(shù)據(jù)，并確定誰患有癌癥，誰患有慢性肝病。在癌癥風(fēng)險高的肝硬化患者中，可以看到陽性的腫瘤指標(biāo)評分，在某些情況下，臨床上看不到腫瘤結(jié)節(jié)。
馮說：“對于更多的慢性肝病患者，尤其是肝硬化患者，這種數(shù)學(xué)方法可以發(fā)展成為肝癌發(fā)展風(fēng)險評估和早期診斷的工具?！薄皩Ω呶€體的分析可能在精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)中有重要應(yīng)用。此外，隨著進(jìn)一步的發(fā)展和優(yōu)化，該工具可以進(jìn)行修改，以預(yù)測其他癌癥的發(fā)生?！?
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