通过寻找网络控制枢纽识别作为治疗靶点的癌症维持基因
分子网络
2022-06-14 v1 系统与控制
系统与控制
摘要
寻找癌症驱动基因一直是癌症研究与临床研究的焦点主题之一。近期方法之一基于网络结构可控性，侧重于寻找能将细胞从任意状态导向指定状态的控制方案与驱动基因。尽管理论上严谨，该方法因诸多原因而不切实际，例如控制方案常非唯一，且细胞中半数节点可能为驱动基因。我们开发了一种超越结构可控性的新方法。我们不考量单一控制方案的驱动基因，而是考量位于每个控制方案控制路径中部的控制枢纽基因。控制枢纽是控制细胞最脆弱的位点，对其外源刺激可能使细胞不可控。我们采用控制枢纽作为癌症维持基因（CKGs），并将其应用于膀胱癌（BLCA）基因调控网络。BLCA中细胞周期与p53信号通路上的所有基因均为CKGs，证实了这些基因及两条通路在癌症中的重要性。通过移除网络连边，我们识别出BLCA的较小敏感CKGs（sCKGs）集合，共35个。六个sCKGs（RPS6KA3、FGFR3、N-钙黏蛋白（CDH2）、EP300、caspase-1及FN1）在四种细胞系中进行小干扰RNA敲低，以验证其对癌细胞增殖或迁移的影响。在BLCA小鼠模型中敲低RPS6KA3显著抑制了肿瘤异种移植物的生长。综上，我们的结果证明了CKGs作为癌症治疗靶点的价值，以及CKGs作为研究和表征癌症病因有效手段的潜力。
引用
@article{arxiv.2206.06145,
title = {Identification of cancer-keeping genes as therapeutic targets by finding network control hubs},
author = {Xizhe Zhang and Chunyu Pan and Xinru Wei and Meng Yu and Shuangjie Liu and Jun An and Jieping Yang and Baojun Wei and Wenjun Hao and Yang Yao and Yuyan Zhu and Weixiong Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2206.06145},
year = {2022}
}
备注
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