1。引言确定治疗疾病的药物目标和开发新化合物,这些化合物可以通过药物目标相互作用诱导所需的效果,这对研究人员来说是一个非常漫长而昂贵的过程。近年来,除了批准的药物分子的适应症之外,通过鉴定不同和新的靶分子来使用这些药物以不同的指示使用的方法已获得重要性。最近,在计算机模式匹配中,软件被广泛用于识别小分子的新目标。连接图(CMAP)程序是一个基于网络的库,由Broad Institute(美国马萨诸塞州剑桥市)生产。CMAP包括来自各种细胞系(A375,A549,HCC515,HEPG2,HT29,MCF7,PC3,HA1E,VCAP)的150万个基因表达谱,这些基因表达谱是用〜5000个小分子化合物处理的(Lamb等,2006)。该软件是一个目录,比较了小分子引起的基因表达水平的变化的相似性,并评分了相似性。在1996年,Rho激酶(岩石)被确定为Rho A的下游效应子,它介导了许多细胞内信号传导机制(Kimura等,1996; Nakagawa等,1996; Nakagawa等,1996; Ark等,2010;Özdemir
使用转录组数据的药物重新定位研究最近引起了人们的关注。In this study, we attempted to identify new target proteins of the urotensin-II receptor antagonist, KR-37524 (4-(3-bromo-4-(piperidin-4-yloxy)benzyl)- N -(3-(dimethylamino)phenyl)piperazine-1-carboxamide dihydrochloride), using a transcriptome-based drug repositioning approach.为此,我们获得了KR-37524诱导的基因表达分布在四种细胞系(A375,A549,MCF7和PC3)中的变化,并将其与鉴于lincs L1000数据库中可用的药物诱导的基因表达变化的变化进行了比较,以识别出批准的基因表达谱的识别基因表达谱的变化。此处,使用连接得分计算两个基因表达谱变化之间的相似性。然后,我们选择了在每种细胞系中连通性评分最高(总共12种药物)作为KR-37524的潜在靶标的最高连通性评分的最高连接性评分的蛋白质。使用体外结合测定法实验证实了七个潜在的靶蛋白。通过此分析,我们确定了神经学调节的5-羟色胺转运蛋白是KR-37524的新靶蛋白。这些结果表明,基于转录组的药物重新定位方法可用于识别给定化合物的新靶蛋白,我们提供了本研究中开发的独立软件,该软件将作为药物重新定位的有用工具。
尽管黑色素瘤疗法取得了重大进展,但死亡率仍然很高。控制转录后基因表达的微小 RNA 在 BRAF 抑制剂耐药性的产生中发挥作用。该研究旨在评估 miR-410-3p 在维莫非尼 - BRAF 抑制剂反应中的作用。分析了 12 个原发性结节性黑色素瘤的 FFPE 组织样本。利用激光捕获显微切割技术分离肿瘤部分、瞬时组织和邻近健康组织。在人黑色素瘤细胞系 A375、G361 和 SK-MEL1 上进行体外实验。使用 MTT 法测定维莫非尼的 IC50。用 miR-410-3p 模拟物、抗 miR-410-3p 及其非靶向对照转染细胞。ER 应激由 thapsigargin 诱导。使用 qRT-PCR 测定分离 RNA 的表达。我们发现 miR-410-3p 在黑色素瘤组织中下调。维莫非尼可诱导黑色素瘤细胞中的 miR-410-3p 表达。miR-410-3p 水平上调会增加黑色素瘤细胞对维莫非尼的耐药性,而抑制 miR-410-3p 水平则可降低耐药性。内质网应激的诱导会增加 miR-410-3p 水平。miR-410-3p 在体外上调 AXL 的表达,并与 starBase 中的侵袭性表型标志物相关。该研究揭示了一种黑色素瘤耐药性的新机制。维莫非尼通过内质网应激诱导黑色素瘤细胞中的 miR-410-3p。它驱动细胞向侵袭性表型转变,从而对 BRAF 抑制产生反应和耐药性。
黑色素瘤细胞的抽象背景表型异质性有助于耐药性,增加的转移和免疫逃避性疾病。各自的机制已被据报道,以塑造广泛的肿瘤内和肿瘤间表型异质性,例如IFNγ信号传导和对侵入性过渡的增殖,但是它们的串扰如何影响肿瘤的进展仍然很大程度上难以捉摸。在这里,我们将动态系统建模与散装和单细胞水平的转录组数据分析整合在一起,以研究黑色素瘤表型异质性背后的基本机制及其对适应靶向治疗和免疫检查点抑制剂的影响。我们构建了一个最小的核心监管网络,该网络涉及与此过程有关的转录因子,并确定该网络启用的表型景观中的多个“吸引子”。在三种黑色素瘤细胞系(Malme3,SK-MEL-5和A375)中,通过IFNγ信号传导和增生对浸润性转变对PD-L1的协同控制进行了模型预测。结果我们证明,包括MITF,SOX10,SOX9,JUN和ZEB1的调节网络的新兴动态可以概括有关多种表型共存的实验观察结果(增殖性,神经CREST,类似于神经crest,类似于Invasive),以及可转化的细胞检查和响应的响应,包括对响应的响应,并在响应中进行了响应,并在响应中置于某些响应中,并在构成方面构成了对响应的响应。这些表型具有不同水平的PD-L1,在免疫抑制中驱动异质性。PD-L1中的这种异质性可以通过这些调节剂与IFNγ信号的组合动力学加剧。我们关于黑色素瘤细胞逃避靶向治疗和免疫检查点抑制剂的侵入性转变和PD-L1水平的变化的模型预测在来自体外和体内实验的多个RNA-SEQ数据集中得到了验证。结论我们的校准动力学模型提供了一个测试组合疗法的平台,并为转移性黑色素瘤的治疗提供了理性的途径。可以利用对PD-L1表达,侵入性过渡和IFNγ信号传导增殖的串扰的改进理解,以改善对治疗耐药和转移性黑色素瘤的临床管理。
虽然免疫检查点阻滞(ICB)疗法已大大改善了黑色素瘤的治疗方法,但大多数患者无法实现持久的反应。因此,迫切需要提高我们对黑色素瘤免疫逃避机制的理解,并确定能够增强ICB反应的新目标。MZB1(边缘区B和B1细胞特异性蛋白)在转移性黑色素瘤中差异表达。在有限数量的癌症中,MZB1已被证明充当癌基因或肿瘤抑制剂。然而,其在黑色素瘤中的作用和意义尚不清楚。在这项研究中,我们使用MZB1过表达(OE)(在SK-MEL-2和SK-MEL-2和SK-MEL-28)和CRISPR敲除(KO)(KO)(在A375和HS294T)线上确定了MZB1在人黑色素瘤细胞系中MZB1的功能显着性和免疫调节机制。MZB1 OE显着增加了黑色素瘤细胞的增殖和增殖标记物KI67和PCNA的表达,而MZB1 KO产生了相反的作用。为了鉴定与MZB1相关的免疫调节机制,我们使用纳米串NCounter技术对770个免疫相关基因进行了差异基因表达分析。nsolver分析确定了153个差异表达的基因(DEG)是HS294T细胞中MZB1敲除的结果(调整后的P <0.05,1.5倍变化截止)。MZB1 KO强烈降低了HLA II类家族基因的表达,并改变了各种细胞因子的表达,表明MZB1的免疫调节作用。此外,MZB1 KO显着下调了与癌症进展和转移促进有关的基因。此外,MZB1 KO降低了常见的“癌细胞”基因的表达,例如RXRG,ALDH1A1,AQP1,NFATC2,LPAR1,表明黑色素瘤中MZB1表达可能会促进推断分化的或神经裂纹的状态。此外,对DEG的Ingenuity途径分析(IPA)显示,MZB1 KO时发生了许多与癌症相关的功能(P调节<0.05),并显示出癌症促进途径在内的肿瘤生长,转移,转移和增殖的负富集。IPA调节分析预测MZB1 KO会减少包括PI3K,MEK和ERK1/2在内的致癌信号传导组件的激活。此外,IPA预测,MZB1抑制作用可以通过激活与T细胞增殖和激活,白细胞迁移和巨噬细胞激活相关的机制来积极地对更高的免疫反应敏感。总体而言,我们的研究表明,MZB1促进黑色素瘤中的致癌信号传导,以驱动增殖和去分化,并调节可能导致黑色素瘤细胞免疫逃避的广泛免疫基因。因此,MZB1值得进一步研究,以确定靶向MZB1产生的免疫后果是否可以补充黑色素瘤治疗中的ICB方法。
