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PNAS:侵略性乳腺癌的生物标志物

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来源:生物谷 2014-08-23 13:20

近日,美国西北大学科学家已经确定了与基底样乳腺癌(高度侵略性癌,能抵抗多种类型的化疗)密切相关的生物标志物。

2014年8月22日讯 /生物谷BIOON/--近日,美国西北大学科学家已经确定了与基底样乳腺癌(高度侵略性癌,能抵抗多种类型的化疗)密切相关的生物标志物。此生物标志物为一种名为STAT3的蛋白质,或许是治疗这种致命癌症的潜在靶标。

使用从癌症基因组图谱(The Cancer Genome Atlas)所采取的乳腺癌患者的数据,分子生物学家Curt M. Horvath和Robert W. Tell用强大的计算和生物信息学技术,来检测两种癌症亚型(基底样乳腺癌和管腔乳腺癌)的基因表达模式。他们发现,在基底样乳腺癌中,少量的基因是由STAT3蛋白信号激活,而在管腔乳腺癌中,不存在这种情况。

“不能将乳腺癌作为一种简单疾病来治疗”,Horvath说:“癌症中往往许多分子过程都出错了,我们已经从大量的数据中梳理出STAT3活性在一种类型的乳腺癌(基底样乳腺癌)中,与基底样乳腺癌特有的基因表达模式相关联的,但在另一个亚型中(管腔乳腺癌)不存在关联“。

研究结果公布在PNAS杂志上,结果提示针对基底样和管腔癌症患者,应对STAT3抑制药物进行临床研究,Horvath解释:目前还没有任何药物靶向乳腺癌患者的STAT3。以前的研究已经发现STAT3蛋白是活动过度得在许多乳腺癌中,但其作用尚未得到很好的理解。Horvath研究是首次比较了不同乳腺癌亚型中,STAT3和不同癌症亚型基因表达模式的相关性。

Horvath强调,这仅是一个统计分析结果,因此需要实验室研究和临床实验仔细进行验证。癌症基因组图谱是一个非常丰富的据资料库,以帮助我们了解可公开获得癌症数据。Horvath和Tell观察癌症常见基因表达模式,其中某些基因在基底细胞样癌中开启,某些基因关闭。但这种基因开启/关闭模式并没有出现在管腔癌症中。研究提示某些癌症亚型(基底样乳腺癌)的特异性信号是由STAT3驱动,STAT3抑制剂或许可以更有效地治疗基底样乳腺癌,而不是那些管腔癌。

STAT3的全称是“信号转导和转录激活因子3”,是由STAT3基因编码的转录因子。除了已知在肿瘤细胞中的作用,STAT3在对免疫和炎症反应重要的正常细胞中,还是细胞因子和生长因子信号的基本调控因子。

Tell深入分析来自全国各地的825名乳腺癌患者的数据,数据包括蛋白表达,蛋白磷酸化,信使RNA和microRNA表达。在基底样乳腺癌与管腔乳腺癌比较中,Horvath确定了84个基因有不同的表达模式,这些基因是调控免疫反应和炎症过程的高度代表性基因,并且与STAT3的作用是一致的。(生物谷Bioon.com)

Bioinformatic analysis reveals a pattern of STAT3-associated gene expression specific to basal-like breast cancers in human tumors

Robert W. Tell and Curt M. Horvath1

Signal transducer and activator of transcription 3 (STAT3), a latent transcription factor associated with inflammatory signaling and innate and adaptive immune responses, is known to be aberrantly activated in a wide variety of cancers. In vitro analysis of STAT3 in human cancer cell lines has elucidated a number of specific targets associated with poor prognosis in breast cancer. However, to date, no comparison of cancer subtype and gene expression associated with STAT3 signaling in human patients has been reported. In silico analysis of human breast cancer microarray and reverse-phase protein array data was performed to identify expression patterns associated with STAT3 in basal-like and luminal breast cancers. Results indicate clearly identifiable STAT3-regulated signatures common to basal-like breast cancers but not to luminal A or luminal B cancers. Furthermore, these differentially expressed genes are associated with immune signaling and inflammation, a known phenotype of basal-like cancers. These findings demonstrate a distinct role for STAT3 signaling in basal breast cancers, and underscore the importance of considering subtype-specific molecular pathways that contribute to tissue-specific cancers.

 

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