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Theranostics:基于糖相關基因的膀胱癌分子分型新策略
發表日期: 2020-09-22
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  膀胱癌發病率在我國泌尿生殖系統腫瘤中占第一位,其易侵襲轉移和高異質性的特點,使以准確的分子分型爲指導的精准用藥成爲膀胱癌治療的急切需求。糖基化修飾(glycosylation)是一種常見的翻譯後修飾,由糖基轉移酶、糖苷酶、核苷酸糖合成與轉運等糖相關基因(glycogene)調控;異常的糖基化修飾,與腫瘤進展息息相關。迄今爲止,缺乏系統性篩查和分析與膀胱癌惡性進展有關的糖相關基因的工作,更缺乏對于參與膀胱癌侵襲等惡性表型的關鍵糖相關基因的功能機制研究。

  近日,中國科學院上海药物研究所黄锐敏研究员团队联合复旦大学严俊研究员团队、上海交通大学附属第一人民医院沈兵主任医师团队在Theranostics杂志上发表题为“Identification of glycogene-type and validation of ST3GAL6 as a biomarker predicts clinical outcome and cancer cell invasion in urinary bladder cancer”的研究论文,报道了一种基于糖相关基因的新型分子分型系统,并首次发现唾液酸转移酶ST3GAL6的过量表达与膀胱癌的不良预后及侵袭转移呈正相关。

  在此项研究中,研究人员首先利用生物信息学手段基于185个糖相关基因表达谱对TCGA数据库中408例膀胱癌进行了分子分型,从中提取的14个糖相关基因标签(gene signature)不但能指导分子分型,还能预测膀胱癌病患的预后,并在另外三个独立的膀胱癌数据库中(n=439)得到了验证。随后,与目前已建立的基于全转录组或全基因组数据的分子分型系统相比较(n=2130),发现其中的唾液酸转移酶ST3GAL6的表达与腔型(luminal subtype)膀胱癌分子特征(molecular feature)负相关,是高级别膀胱癌的新型分子标志物。最后,团队在腔型膀胱癌细胞中证明了腔型特异转录因子GATA3直接抑制ST3GAL6基因转录;而在非腔型膀胱癌细胞中,表达水平下调的GATA3解除了对ST3GAL6基因转录的负调控,过量表达的ST3GAL6从而通过提高其底物的唾液酸化水平,介导了膀胱癌的侵袭转移。

  該研究運用生物信息學分析技術,從海量的公共數據中挖掘糖相關基因在膀胱腫瘤發生發展中的臨床相關性。研究首次確立了以糖相關基因表達譜和基因標簽爲分類基准,該分子分型與膀胱癌病患的預後及侵襲等臨床表型直接相關,爲複雜多樣的膀胱癌分子分型提供了新策略。此外,針對糖基轉移酶的功能探索可以爲腫瘤起始、發展和轉移的研究提供有利線索,爲後繼的靶向糖基化修飾治療方案奠定分子機制基礎。

  中國科學院上海药物研究所助理研究员达兰古德·苏米雅和南京大学博士生朱振为本论文的共同第一作者;中國科學院上海药物研究所黄锐敏研究员和复旦大学实验动物部严俊研究员为本论文的共同通讯作者。该研究工作得到了基金委、卫健委新药创制重大专项、上海市、中國科學院和新药研究国家重点实验室的项目支持。

基于糖相關基因的膀胱癌分子分型新策略

原文鏈接:http://www.thno.org/v10p10078.htm

(供稿部門:黃銳敏課題組;供稿人:黃銳敏)

 

 

 

 

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