新型计算方法找出化疗耐药靶标

肿瘤最重要的一个特点就是脱氧胞嘧啶甲基化形成5-甲基胞嘧啶（5mC）。DNA甲基化是一个甲基添加到DNA分子上的过程。
目前已经发现5mC的出现和分布对基因调节很重要，它也可以作为诊断的关键生物标记物。因此研究DNA甲基化和转录之间的关系对于揭示细胞反应以及新药开发很重要。

大量的DNA甲基化和转录分析已经产生了大量的数据，但是从中找出和癌症发展相关的关键基因却很困难。为了解决这个问题，来自日本大阪大学的研究人员使用高斯方程将大量的数据转化为平滑函数，从中提取出合适的信息——可以代表5mC甲基化水平的信息。

“肿瘤中包含一种叫做肿瘤干细胞（CSCs）的细胞，它们可以自我更新,具有致癌性，并在化疗和放疗耐药性中发挥着重要作用。”这篇发表在《Science Reports》上的研究的第一作者Masamitsu Konno解释道。“因此我们想通过CSC模式酶鸟氨酸脱羧酶确定胞内5mC的情况，以找到治疗靶标。”

一种新的计算方法将基因表达水平和甲基化修饰数据整合在一起，使得研究人员成功地发现TRAF4是一个重要的化疗耐药基因。通过这种方法，研究人员还确定了几种治疗人胃肠癌（包括食管癌）的药物的效果。已有许多研究报道某些肿瘤（如乳腺、肺部及前列腺肿瘤）中TRAF4表达异常，但是这是首个研究发现TRAF4对于调节人食管癌CSCs功能至关重要。

“我们的数学方法可以同时用于鉴定和定量胃肠癌干细胞中导致化疗耐药的潜在靶标。”通讯作者Yuichiro Doki说道。“我们的结果不仅为针对食管癌靶点的药物开发带来了关键信息，还可以用于大规模筛查CSC药物治疗靶点。”