河南省肿瘤医院研究团队在结直肠癌病因学领域取得新突破

医事汇 2023-09-20 15:14:08

近日,河南省肿瘤医院疾病预防控制办公室(肿瘤防治研究办公室)主任张韶凯研究团队与该院特聘教授、武汉大学公共卫生学院院长缪小平教授团队合作,在结直肠癌遗传病因学领域取得重要突破。成果以“Prioritization of risk genes in colorectal cancer by integrative analysis of multi-omics data and gene networks(整合多组学数据和基因网络系统性识别结直肠癌高可信风险基因)”为题发表于中国卓越学术期刊Science China Life Sciences(中国科学:生命科学)。

河南省肿瘤医院王潇杨博士为共同第一作者;张韶凯研究员,武汉大学缪小平教授、田剑波副教授为共同通讯作者。

结直肠癌是遗传因素与环境因素共同作用的复杂性疾病,其遗传贡献度达35%。尽管全基因组关联研究(GWAS)已鉴定出大量结直肠癌易感位点,但阐释这些关联位点的生物学意义一直是分子流行病学面临的重大挑战。位于非编码区的位点通过调控基因发挥作用,鉴定风险基因成为解读生物学机制的关键突破点。

为了系统性鉴定结直肠癌风险基因,这项研究利用综合性风险基因筛选模型(iRIGS)优选并整合多组学数据,共鉴定出105个具有高可信度的目标风险基因(High risk gene,HRG)。iRIGS模型基于贝叶斯框架并引入吉布斯采样,将高维计算挑战简化为一维抽样过程,所定位的HRG具有多维度的组学证据支持,可为肿瘤病因学研究及药物靶点筛选提供可靠的遗传数据资源。

进一步地,研究者对105个HRG开展了多项生物学和临床应用方面的解读,包括肿瘤增殖行为依赖评分、功能/通路富集分析、体细胞突变/拷贝数变异负荷分析、药物敏感性分析,探索了HRG基因集在结直肠癌中的生物学功能和临床转化价值。

随后,研究者选择其中一个HRG基因CEBPB进行深入的功能研究,并结合遗传精细定位(Fine mapping)和大规模、多中心、多种族的病例对照研究(32293例病例和71516例对照),明确了CEBPB所在区域的遗传位点rs1810503影响结直肠癌风险的分子机制。

综上所述,该研究通过iRIGS计算智能模型整合高通量多组学数据,系统鉴定出一批结直肠癌高可信风险基因,推进了对GWAS成果的生物学功能解读和结直肠癌易感基因的有效识别,揭示了结直肠癌易感位点rs1810503通过调控目标基因CEBPB影响结直肠癌易感性的机制,为阐明结直肠癌的遗传病因和发病机制提供了重要线索。

Science China Life Sciences由中国科学院和国家自然科学基金委员会共同主办,入选中国科技期刊卓越行动计划重点期刊,是我国科研原始创新能力的重要体现,在国际生物领域JCR排名6/92(中科院一区)。

这一成果代表了结直肠癌病因学研究领域的重大进展,为肿瘤病因学及机制研究开辟了新方向。长期以来,双方围绕恶性肿瘤的病因、预防与筛查、早期诊断与治疗、创新技术转化应用等方面开展系列合作研究。未来,双方将继续开展深度合作,加强学科建设与人才培养,推进科技创新与科研成果转化,为医院的高质量发展贡献智慧和力量。

(徐慧芳)

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