* 共同通讯作者:Juliana Navarro-Yepes,博士,德克萨斯大学 MD 安德森癌症中心实验放射肿瘤学系,6565 MD Anderson Blvd.,休斯顿,德克萨斯州 77030,美国。电话:785-979-2300。junay14@gmail.com(现地址:Systemic Bio™ 3D Systems 公司。2450 Holcombe Blvd, Suite A, Houston, TX, 77021),Khandan Keyomarsi,博士,德克萨斯大学 MD 安德森癌症中心实验放射肿瘤学系,6565 MD Anderson Blvd.,休斯顿,德克萨斯州 77030,美国。电话:832-628-8841。kkeyomar@mdanderson.org。利益冲突:J. Navarro-Yepes:无。 NM Kettner:无。X. Rao:无。CS Bishop:无。T. Bui:无。HF Wingate:无。AS Raghavendra:无。Y. Wang:无。J. Wang:无。A. Sahin:无。 F. Meric-Bernstam:AbbVie、Aduro BioTech Inc.、Aileron Therapeutics Inc.、Alkermes、阿斯利康、Black Diamond、拜耳医疗制药、Biovica、Calithera Biosciences Inc.、Curis Inc.、CytomX Therapeutics Inc.、第一三共株式会社、DebioPharm、Ecor1 Capital、eFFECTOR Therapeutics、卫材、F. Hoffman-La Roche Ltd.、FogPharma、GT Apeiron、Genentech Inc.、Guardant Health Inc.、Harbinger Health、IBM Watson、Immunomedics、Infinity Pharmaceuticals、Inflection Biosciences、Jackson Laboratory、Karyopharm Therapeutics、Kolon Life Science、Klus Pharma、Lengo Therapeutics、Loxo Oncology、Menarini Group、Mersana Therapeutics、诺华、OnCusp Therapeutics、OrigiMed、PACT Pharma、Parexel International、辉瑞公司、Protai Bio Ltd、Puma Biotechnology Inc.、Samsung Bioepis、赛诺菲、Seattle Genetics Inc.、Silverback Therapeutics、Spectrum Pharmaceuticals、Taiho Pharmaceutical Co.、武田制药、Tallac Therapeutics、Tyra Biosciences、Xencor、Zentalis、Zymeworks KK Hunt:Armada Health、阿斯利康、Cairn Surgical、礼来公司、Lumicell。S. Damodaran:EMD Serono、Guardant Health、诺华、辉瑞、Sermonix、Taiho。D. Tripathy:阿斯利康、葛兰素史克、吉利德、诺华、OncoPep、辉瑞、Polyphor、Personalis、Puma Biotechnology、Sermonix、Stemline-Menarini。K. Keyomarsi:Apeiron、BluePrint、REPARE、Schrodinger 和诺华。
胆管癌 (CCA) 是一种罕见的腺癌,起源于胆管上皮细胞,常表现为局部晚期或转移性病变,预后极差 [1]。根据病理结构的位置,可分为三型:肝内胆管癌 (iCCA)、肝门部胆管癌 (pCCA) 和远端胆管癌 (dCCA) [2]。目前胆管癌的首选治疗方法是手术切除,但该方法仅适用于早期。对于不适合手术的中晚期患者,一般选择局部区域治疗、化放疗和靶向药物治疗 [3]。但即使采用综合治疗,治疗效果也不令人满意。3 期和 4 期胆管癌的 5 年总生存率分别为 10% 和 0% [4]。此外,由于发病率上升,胆管癌死亡人数累计增加了39%,男性死亡率(1.9/100 000)高于女性死亡率(1.5/100 000)[5]。近年来,生物信息学和微阵列方法在复杂疾病的多基因或蛋白质探索和分析中变得越来越有效[6]。通过应用相应的生物信息学算法,这些方法可以识别疾病的核心驱动基因和异常调控通路,有助于研究人员系统、准确、有效地揭示治疗的分子靶点,为肿瘤的发生发展提供理论依据。分子对接是一种成熟的基于计算机结构的方法,广泛应用于药物研发[7]。虚拟筛选是一种具有多种可用工具的计算技术[8],通过分子对接可以从数百万个分子中筛选出具有药物特性的活性化合物。因此,虚拟筛选和分子对接是合理药物设计和药物化学中广泛实用的方法[9,10]。例如,针对胆管癌中潜在的驱动基因畸变,已经开发了几种治疗晚期疾病的新药,包括FGFR抑制剂和IDH抑制剂[11]。在本研究中,我们利用生物信息学和虚拟筛选方法相结合,筛选出可以结合特定靶点的药物,以促进胆管癌药物的研究和开发。此外,该方法已被证明是有效的,并有助于治疗其他疾病,如骨肉瘤和胶质母细胞瘤[12,13]。本研究从基因表达综合数据库中下载了3个涉及CCA的mRNA微阵列数据集(GSE132305、GSE89749和GSE45001),并通过比较CCA和正常组织的基因表达谱来分析这些数据集以识别差异表达基因(DEG)。然后,使用Venn分析筛选出相互的DEG。通过基因本体论(GO)和京都基因与基因组百科全书(KEGG)富集分析,研究CCA的生物学功能和信号通路改变。进行PPI网络构建,识别枢纽基因。接下来,利用虚拟筛选、分子对接等一系列结构生物学方法,筛选和识别对MYC有潜在抑制作用的先导化合物。此外,我们的研究还预测了CCA在体内的吸收、分布、代谢和功能。
图 1 RACGAP1 在 ESCC 中高度上调。(A、B)与健康组织相比,ESCC 组织中 RACGAP1 的 mRNA 表达显著上调,这由来自 GEO 的三个微阵列数据集(A)以及来自 TCGA 数据的 RNA-seq 数据(B)表明。(C)进行 QPCR 检测以验证 ESCC 组织(n=96)与邻近健康组织(n=20)相比 RACGAP1 mRNA 水平的上调。(D)Kaplan-Meier 曲线显示高 RACGAP1 表达组的总生存期 (OS) 时间明显较短。P 值由对数秩检验确定。(E)左图:Western blotting 检测显示 ESCC 组织中的 RACGAP1 蛋白水平高于匹配的邻近健康组织。右图:灰度分析的统计结果。P 值由配对 t 检验确定。***,P<0.001。