结合多重先验知识的图神经网络用于多组学数据分析

结合多重先验知识的图神经网络用于多组学数据分析

医学多组学数据分析中的多重先验知识图神经网络 背景介绍 精确医学是未来医疗保健的重要领域,因为它为患者提供个性化的治疗方案,从而改善治疗效果并降低成本。例如,由于乳腺癌患者存在复杂的临床、病理和分子特征,相同的治疗可能表现出不同的效果。随着生物医学技术的高速发展,疾病的表征可以通过多组学数据来实现。多组学方法相较单组学方法能够在多个数据间捕捉一致和互补的信息,从而建立更加准确和深入的模型。例如,癌症基因组图谱(The Cancer Genome Atlas, TCGA)提供了包括mRNA表达、DNA甲基化和拷贝数变异(Copy Number Variation, CNV)在内的多组学数据。因此,在精确医学的各类任务中引入多组学数据变得必要,这些任务包括药物反应预测、基因发现和生存分析等。 作...

组蛋白H3K9ac特异性重编程调控食管鳞状细胞癌进展与转移

关于组蛋白H3赖氨酸9位乙酰化(H3K9ac)特异性重编程在食管鳞状细胞癌(ESCC)进展与转移中的作用机制 背景介绍 食管癌是全球范围内最为普遍和侵袭性的恶性肿瘤之一,每年导致超过50万癌症相关死亡病例,位列癌症致死原因第六位。食管鳞状细胞癌(ESCC)占所有食管癌病例的近90%,主要影响东亚和非洲地区的人群。尽管近几十年在治疗上取得了显著进展,ESCC的总体5年生存率仍低于20%,这主要源于ESCC早期症状不明显、多数患者在确诊时已是局部晚期或存在区域性淋巴结转移,容易导致肿瘤病灶复发或远处转移,最终致病。 目前已知大多数人类癌症是由基因突变和表观遗传改变共同作用的结果,包括DNA甲基化和组蛋白翻译后修饰(PTMs)。ESCC的基因组异常已被广泛研究,但缺乏驱动突变,因此基因组指导的治疗...

通过质粒基因疗法修饰肿瘤微环境来增强抗肿瘤免疫

由Guilan Shi、Jody Synowiec、Julie Singh和Richard Heller组成的研究团队在《Cancer Gene Therapy》上发表了一篇题为“Modification of the tumor microenvironment enhances immunity with plasmid gene therapy”的论文。本篇论文的研究背景源于目前肿瘤免疫治疗领域的挑战性问题,如肿瘤细胞逃避免疫监视,尤其是通过MHC-I分子和PD-L1的表达调控,阻碍T细胞的杀伤作用。因此,研究这些分子的上调机制及其应用潜力具有重要的临床意义。 研究背景与动机 肿瘤细胞通常通过干扰MHC介导的抗原呈递和表达抑制性受体如PD-L1来逃避免疫监视。在肿瘤发生和进展过程中,M...

施旺细胞来源的多效蛋白刺激成纤维细胞在丛状神经纤维瘤中过度增殖和胶原沉积

本研究探讨了神经纤维瘤病1型(neurofibromatosis type 1, NF1)相关的丛状神经纤维瘤(plexiform neurofibroma, PNF)中Schwann细胞和成纤维细胞之间的相互作用。研究的背景源于NF1的高发病率,约影响全球1/3000的新生儿,并伴随一系列独特的临床表现。PNF是NF1患者中常见的周围神经鞘瘤,约50%的患者罹患此疾病,并严重影响其生活质量。尽管经过数十年的研究,PNF依然无法治愈。现有的治疗方法主要针对NF1相关的Schwann细胞,并取得了一些临床疗效。然而,许多治疗方法,如选择性MEK抑制剂Selumetinib,仅对部分患者有效,且长期使用会导致耐药性。这促使研究人员将目光转向PNF中的成纤维细胞及其在肿瘤中异常增殖和胶原沉积的作用...

GRIN2A 突变是预测多种癌症中免疫检查点抑制剂受益者的新指标

GRIN2A 突变是多种癌症中免疫检查点抑制剂受益者的分层新指标 背景介绍 免疫检查点抑制剂(ICIs)治疗通过调节细胞毒性T淋巴细胞抗原4(CTLA-4)和程序性细胞死亡(配体)1(PD-(L)1)通路,已经在多种癌症治疗中取得了革命性进展。然而,尽管ICIs疗效显著,不同肿瘤患者之间的临床反应仍存在显著差异。因此,识别预测ICI反应的可靠生物标志物对于开发更精准的治疗干预措施是迫在眉睫的。在现今的研究中,已有多种生物标志物被联系到ICI反应,包括免疫检查点水平、肿瘤突变负荷(TMB)、非整倍性评分、插入缺失变异和单核苷酸变异(SNV)新抗原负荷、微卫星不稳定性、淋巴细胞浸润、特定基因突变和拷贝数变异(CNA)。但是,这些生物标志物在实际应用中仍有局限性。 N-甲基-D-天冬氨酸受体(NM...

胰岛素受体底物的Neddylation作为胰岛素信号调节器及其对癌细胞迁移的影响

胰岛素受体底物的NEDD化作为胰岛素信号调控器及其对癌细胞迁移的影响 学术背景 近年来,癌症与糖尿病之间的关联备受关注,主要归因于其重叠的病理学机制和流行病学联系。流行病学研究表明,2型糖尿病(T2DM)患者患多种癌症的风险显著增加,包括胰腺癌、结直肠癌、前列腺癌和卵巢癌等。胰岛素调节失常是2型糖尿病的一个显著特征,这种失常干扰了胰岛素信号通路,被认为是多种癌症发展的风险因素。 在胰岛素信号传导中,胰岛素受体底物1和2(IRS1和IRS2)起着关键作用,作为胰岛素效应传导到细胞过程的中介。在癌细胞中,IRS蛋白在胰岛素与胰岛素受体结合时被激活,引发复杂的信号级联反应。与正常组织相比,癌症中IRS蛋白水平更高,表明其可能参与肿瘤发生。大多数癌症类型也表现出IRS蛋白的高表达,提示这些蛋白在癌症...