新型計算方法找出化療耐藥靶標

腫瘤最重要的一個特點就是脫氧胞嘧啶甲基化形成5-甲基胞嘧啶（5mC）。DNA甲基化是一個甲基添加到DNA分子上的過程。
目前已經發現5mC的出現和分布對基因調節很重要，它也可以作為診斷的關鍵生物標記物。因此研究DNA甲基化和轉錄之間的關係對於揭示細胞反應以及新藥開發很重要。

大量的DNA甲基化和轉錄分析已經產生了大量的數據，但是從中找出和癌症發展相關的關鍵基因卻很困難。為了解決這個問題，來自日本大阪大學的研究人員使用高斯方程將大量的數據轉化為平滑函數，從中提取出合適的信息——可以代表5mC甲基化水平的信息。

“腫瘤中包含一種叫做腫瘤幹細胞（CSCs）的細胞，它們可以自我更新,具有致癌性，並在化療和放療耐藥性中發揮著重要作用。”這篇發表在《Science Reports》上的研究的第一作者Masamitsu Konno解釋道。“因此我們想通過CSC模式酶鳥氨酸脫羧酶確定胞內5mC的情況，以找到治療靶標。”

一種新的計算方法將基因表達水平和甲基化修飾數據整合在一起，使得研究人員成功地發現TRAF4是一個重要的化療耐藥基因。通過這種方法，研究人員還確定了幾種治療人胃腸癌（包括食管癌）的藥物的效果。已有許多研究報道某些腫瘤（如乳腺、肺部及前列腺腫瘤）中TRAF4表達異常，但是這是首個研究發現TRAF4對於調節人食管癌CSCs功能至關重要。

“我們的數學方法可以同時用於鑒定和定量胃腸癌幹細胞中導致化療耐藥的潛在靶標。”通訊作者Yuichiro Doki說道。“我們的結果不僅為針對食管癌靶點的藥物開發帶來了關鍵信息，還可以用於大規模篩查CSC藥物治療靶點。”