A signal-based method for finding driver modules of breast cancer metastasis to the lung.
A signal-based method for finding driver modules of breast cancer metastasis to the lung.
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一种基于信号的方法，用于发现肺癌转移的驱动器模块。
DOI：
10.1038/s41598-017-09951-2
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发表时间：
2017-08-30
影响因子：
4.6
通讯作者：
Lu S
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Yan G;Chen V;Lu X;Lu S
肿瘤转移主要是由体细胞基因组改变（SGAs）引起的，其干扰调节转移相关活性的通路，从而帮助原发性肿瘤适应新的微环境。识别转移的驱动因素，即SGAs，揭示了转移机制，并为靶向治疗提供指导。在本文中，我们介绍了一种新的方法来寻找驱动乳腺癌转移到肺的SGAs。首先，我们寻找转录组模块的基因，差异表达的乳腺细胞系具有强大的转移到肺和共表达在大量的乳腺肿瘤的活动。然后，对于每个转录组模块，我们搜索一组SGA基因（驱动模块），使得每个驱动模块中的基因携带调节转录组模块的共同信号。评估表明，驱动模块中的许多基因确实与转移相关，并且我们的方法已经确定了许多新的驱动候选者。我们进一步选择了两个新的转移驱动基因BCL 2L11和CDH9进行体外验证。伤口愈合试验表明，抑制BCL 2L11或CDH9将增强细胞系的迁移，这提供了这两个基因是肿瘤转移抑制因子的证据。
Tumor metastasis is mainly caused by somatic genomic alterations (SGAs) that perturb pathways regulating metastasis-relevant activities and thus help the primary tumor to adapt to the new microenvironment. Identifying drivers of metastasis, i.e. SGAs, sheds light on the metastasis mechanism and provides guidance for targeted therapy. In this paper, we introduce a novel method to search for SGAs driving breast cancer metastasis to the lung. First, we search for transcriptomic modules with genes that are differentially expressed in breast cell lines with strong metastatic activities to the lung and co-expressed in a large number of breast tumors. Then, for each transcriptomic module, we search for a set of SGA genes (driver modules) such that genes in each driver module carry a common signal regulating the transcriptomic module. Evaluations indicate that many genes in driver modules are indeed related to metastasis, and our methods have identified many new driver candidates. We further choose two novel metastatic driver genes, BCL2L11 and CDH9, for in vitro verification. The wound healing assay reveals that inhibiting either BCL2L11 or CDH9 will enhance the migration of cell lines, which provides evidence that these two genes are suppressors of tumor metastasis.
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