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研究人员发现了对某些乳腺癌具有预后价值的新的遗传特征

研究人员发现了一种对某些类型乳腺癌具有预后价值的遗传特征。这一发现也有助于更好地理解病理性血管生成的分子机制,即癌症和其他疾病中血管的异常增殖。

这项发表在《公共科学图书馆·遗传学》(PLOS Genetics)杂志上的研究,结合了对视网膜病变相关基因作为血管生成模型的研究,以及对公共乳腺癌数据库中转录组基因表达谱的分析。

圣保罗大学化学研究所(IQ-USP)的研究人员与加拿大多伦多的安大略癌症研究所(OICR)合作进行的这项研究得到了圣保罗研究基金会(FAPESP)的支持。

我们确定了一组基因的表达在乳腺癌与病理性血管生成在肿瘤的程度,所以它作为血管生成的基因签名预后和更健壮的签名确认以前,通常发现血管生成和肿瘤之间的相关性。”

里卡多·佐丹奴(Ricardo Giordano)是IQ-USP的教授,也是该机构血管生物学实验室的负责人,也是这项研究的作者之一

在这项研究中,巴西研究人员在健康和病变的视网膜上都发现了153个基因的改变。从这个列表中,他们发现了149个相同的人类基因。这一结果为与加拿大团队合作进行的一项基因签名研究奠定了基础,该研究使用了一个包含乳腺癌患者信息的数据库。结论是11个参与病理性血管生成的关键基因在预后价值方面表现最好。

病理性血管生成是常见的乳腺癌和视网膜病变。

这两种疾病都经历了这个过程,血管生成是癌症发展的基础,这一事实促使我们试图在视网膜病变和乳腺癌之间架起一座桥梁。”

Joao Carlos Setubal是USP生物信息学实验室的负责人,也是这篇文章的作者之一

据研究人员称,这项研究之所以关注乳腺癌,是因为有大量关于这种疾病的数据。“考虑到患者之间的巨大差异,我们必须获得大量的公共数据。这是乳腺癌的情况。大约2000名患者的基因图谱是可用的,”Setubal说。

他补充说,生物信息学对发现基因特征至关重要。实验室产生的数据与加拿大OICR的研究人员合作,提交给复杂的计算处理。该研究的另一位合著者罗德里戈•加里斯基•德苏萨(Rodrigo Guarischi de Sousa)当时是一名博士生。在这部分研究中,他获得了FAPESP的奖学金,由OICR的保罗·c·布特罗斯(Paul C. Boutros)指导,前往国外进行研究实习。

布特罗斯目前是加州大学洛杉矶分校(UCLA)人类遗传学系的研究员。Guarischi de Sousa现在就职于巴西最大的医疗诊断公司DASA。

研究人员计划为这一特征寻找应用,特别是在乳腺癌治疗方面。“我们的下一个目标是继续研究癌症中的血管生成,”佐丹奴说。“我们感兴趣的是确定这一名单上的基因,这些基因可以作为开发新药或现有药物新应用的目标。”

发现乳腺癌的预后基因签名是长期研究的结果支持研究奖学金国家科学和技术发展委员会(CNPq)从2010年开始,当佐丹奴开始研究转录组(RNA表达)和蛋白质(蛋白质表达)的病理视网膜血管生成。

“由于这项研究的结果,我们的实验室实现了一个小鼠模型来研究视网膜病变。小鼠模型是重要的,因为很难研究活体组织外的血管形成。这个模型使我们能够通过调节氧气水平来诱发视网膜病变,并在实验室中研究血管生成,”佐丹奴说。

研究人员从小鼠身上提取血液样本,以研究发生在健康个体(如伤口愈合、排卵和胎盘生长)和作为疾病一部分的病理性血管生成(如癌症或关节炎)之间的差异。

佐丹奴说:“我们观察了内皮细胞(血管内壁)在两种血管生成中表达的基因,总是寻找一种比另一种表达更多的基因。”

实验的一个关键因素是新生幼鼠的氧变化。在氧气浓度为75%的房间里,小鼠的视网膜会发生视网膜病,而在氧气浓度为20%的环境中,视网膜会正常发育。

氧和细胞之间的关系最近上了新闻。威廉·凯林(William Kaelin)、彼得·拉特克利夫(Peter Ratcliffe)和格雷格·塞门扎(Gregg Semenza)因发现细胞如何感知和适应不断变化的氧气供应而获得2019年诺贝尔生理学或医学奖。

需要强调的是,血管生成的遗传签名的临床应用可能不同于来自标记基因BRCA1的应用。BRCA1基因突变在2013年变得举世闻名,当时美国演员安吉丽娜·朱莉(Angelina Jolie)接受了预防性双侧乳腺切除术,因为基因检测显示,她携带这种突变,因此有87%的风险患上乳腺癌。

“BRCA1是一个基因组基因,”Setubal说。“携带这种基因突变的女性患乳腺癌的风险更高,但不一定如此。这种基因的突变有助于预测疾病的发生。我们在研究中描述的特征被证明有希望在乳腺癌真正出现后预测其发展。”

圣保罗研究基金会(FAPESP)

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