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2025-02-14 03:02:00
新しい技術と計算方法を使用して、フレッドハッチがんセンターとテキサス大学MDアンダーソンがんセンターの研究者は、髄膜腫脳腫瘍および乳癌の結果を正確に予測できるバイオマーカーを明らかにしました。
この研究では、本日公開されています 科学、研究者は、ヒストン遺伝子に見られる特定の酵素であるRNAポリメラーゼII(RNAPII)の量が腫瘍の攻撃性と再発に関連していることを発見しました。これらのヒストン遺伝子上のrNAPIIの過剰に発生したレベルは、癌の過剰増殖を示しており、染色体の変化に潜在的に寄与します。これらの発見は、潜在的な癌診断および予後ツールとしての新しいゲノム技術の使用を指摘しており、精密腫瘍学的アプローチを改善する可能性があります。
ヒストン遺伝子は、細胞複製の速度制限因子であり、腫瘍細胞の過剰増殖の強力な指標である可能性があることが見落とされています。これは、現在のRNAシーケンス方法が独自の構造のためにヒストンRNAを検出できないためです。つまり、これらのライブラリはその存在を大幅に過小評価しているためです。新しい実験技術と計算パイプラインを組み合わせた私たちの新しいアプローチは、複数の癌タイプの生検サンプルを活用して腫瘍診断と予後を促進できる包括的なエコシステムを確立します。」
Ye Zheng、博士、MDアンダーソンのバイオインフォマティクスおよび計算生物学の共同著者兼助教授
新しいテクノロジーは、数十年にわたって保存されているサンプルからより良い品質データを生成します
この研究の結果は、フレッド・ハッチの基本科学部門の共同著者兼教授であるスティーブン・ヘニコフ博士の研究室で開発された新しいプロファイリング技術によって可能になりました。ホルマリン固定、パラフィン包埋(FFPE)サンプル。
組織生検は一般にFFPEサンプルとして長期使用のために保存されますが、分解によりサンプルRNAは時間の経過とともにますます不安定になり、潜在的に低品質の遺伝子発現データにつながります。
ターゲットを絞ったアクセス可能なクロマチン(CUTAC)の下での切断 – は、Rnapiiが制御する遺伝子と同じ染色体上に位置するrnapii結合で、科学者がDNAから遺伝子転写活性を直接測定できるようにする小さな断片化されたDNA非コーディングシーケンスに焦点を当てています。
さまざまな癌タイプにわたってCUTAC技術を使用して臨床サンプルを調べると、研究者は、ヒストン遺伝子の発現が正常な組織サンプルと比較して腫瘍サンプルで一貫して有意に高いことを発見しました。
ヒストンタンパク質は、染色体のDNAに本質的な構造サポートを提供し、DNA鎖を包むスプールとして作用します。これらのタンパク質はよく研究されていますが、遺伝子発現を研究するためのほとんどの現在のツールはRNAシーケンスに依存しています。ヒストンRNAは、その構造が現在の方法でRNA分子が検出されるのを防ぐという点でユニークです。
したがって、ヒストン遺伝子の発現は、腫瘍サンプルで有意に過小評価される可能性があります。研究者たちは、癌細胞の増殖の増加がヒストンの発現または過翻訳を非常に上昇させて、細胞の複製と分裂の追加の要求を満たすと仮定しました。
RNAPII発現は、がんの攻撃性と相関し、予測します
彼らの仮説をテストするために、研究者はCUTACプロファイリングを使用して、DNAをメッセンジャーRNAの前駆体に転写するRNAPIIを調べてマッピングしました。彼らは、一般的で良性の脳腫瘍である髄膜腫患者の36のFFPEサンプルを研究し、新しい計算アプローチを使用して、このデータを1,300近くの公的に利用可能な臨床データサンプルおよび対応する臨床結果と統合しました。
腫瘍サンプルでは、ヒストン遺伝子に見られるRNAPII酵素シグナルは、癌と正常なサンプルを確実に区別することができました。
Zhengと同僚は、複数のがんタイプのFFPEサンプルでこの技術を使用するために、さらに検証することを計画しています。
この研究は、ハワードヒューズ医療研究所、国立衛生研究所(HG012797)、および国立がん研究所(T32CA009515)によってサポートされていました。
ソース:
ジャーナルリファレンス:
ヘニコフ、S。、 et al。 (2025)ヒストン遺伝子のRNAポリメラーゼIIがヒトがんの結果を予測する。 科学。 doi.org/10.1126/science.ads2169。
#新しいバイオマーカーは髄膜腫と乳がんの結果を正確に予測できます