发现侵袭性乳腺癌的生物标志物

西北大学的两名科学家发现了一种与基底样乳腺癌密切相关的生物标志物，基底样乳腺癌是一种对多种化疗具有抗药性的高侵袭性癌症。这种生物标志物是一种名为STAT3的蛋白质，它为旨在治疗这种通常致命的癌症的新疗法提供了一个聪明的靶点。

使用乳腺癌分子生物学家Curt M. Horvath和Robert W. Tell使用强大的计算和生物信息学技术来检测两种癌症的基因表达模式癌症子类型。他们发现在基底样乳腺癌中有一小部分基因被STAT3蛋白信号激活，但在腔内乳腺癌中没有。

基底样癌是一个类别，包括许多不同的乳腺癌，包括高度侵袭性的三阴性癌。

“你不能把乳腺癌当作一种疾病来治疗，”霍瓦特说。癌症描述了许多出错的分子过程。我们从大量数据中梳理出，STAT3活性与一种乳腺癌的不同基因表达模式相关，但与另一种乳腺癌的不同基因表达模式无关。”

这些研究结果今天(8月19日)发表在该杂志的早期在线版上美国国家科学院院刊（PNAS）.

Horvath说，研究结果表明，应该对基底样癌和腔室癌患者进行stat3抑制药物的临床研究。目前还没有针对乳腺癌患者的STAT3的药物或注射。

Horvath是西北大学温伯格文理学院分子生物科学教授，也是西北大学温伯格医学院微生物免疫学和医学教授。

此前的研究发现，STAT3蛋白在许多乳腺癌中过度活跃，但它的作用尚未得到充分理解。Horvath和Tell的研究是第一个比较乳腺癌亚型和人类患者肿瘤中与STAT3相关的基因表达模式的研究。

Horvath强调，这是一项统计分析，研究结果需要通过仔细的实验室和临床实验来验证。他计划与西北大学Robert H. Lurie综合癌症中心的同事一起进行这样的研究。

“癌症基因组图谱是一个非常丰富的、不断增长的公开可用数据数据库，旨在帮助我们了解癌症，”霍瓦特说，他是Lurie癌症中心癌症信号转导项目的项目联合负责人。“它允许基础科学家提出关于癌症的有趣问题，并为临床治疗做出贡献。”

霍瓦特和泰尔观察到，在基底样癌中，有许多明显可见的共同基因表达模式——某些基因被打开，某些基因被关闭。在腔内癌中没有看到这些清晰的模式。

Horvath说:“这打开了一种可能性，即癌症亚型特异性信号是由STAT3驱动的，STAT3抑制剂可能在基底样癌患者中比在腔内癌患者中更有效。”

STAT3代表“转录3信号换能器和激活器”，这是一种由人类STAT3基因编码的转录因子(蛋白质)。除了在癌细胞中已知的作用外，STAT3还是正常细胞中细胞因子和生长因子信号的基本介质，这些信号对包括免疫和炎症在内的多种过程都很重要。

泰尔是霍瓦特实验室的博士后，对癌症有浓厚的兴趣，在计算生物信息学方面非常熟练。为了设计这项研究，他将这两个因素与霍瓦特实验室长期以来对STAT3的关注结合起来，STAT3在一般情况下与癌症有关，既是一种致病因子，也是一种生存因素。

Horvath和Tell发现了与腔内肿瘤相比，基底样肿瘤中表达不同的84个基因。Horvath说，这些基因高度代表免疫反应和炎症过程，并且与STAT3的作用一致。

泰尔和霍瓦特的深入分析使用了825年的数据乳腺癌患者来自全国各地，每一个都有数百个数据点。数据包括蛋白质表达、蛋白质磷酸化(指示哪些信号通路被激活)以及信使RNA和microRNA表达。

为了对海量数据进行分类，研究人员利用了西北大学的高性能计算系统Quest。他们使用的计算机集群提供的处理器和随机存取存储器(RAM)相当于连接在一起的八台功能强大的台式计算机。

这篇论文的标题是“生物信息学分析揭示了stat3相关的模式基因表达专门针对人类肿瘤中的基底样乳腺癌。”霍瓦特和泰尔是这篇论文的作者。

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