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05/29
May 29, 2024

TRANSFAC数据库案例二:从科研到临床—盘点TRANSFAC国际研发项目(肿瘤学研究)

TRANSFAC是真核生物转录因子数据库,通过人工整理的方式收录了转录因子和对应的家族信息,还收录了转录因子调控的基因以及转录因子结合位点等信息。研究人员可以通过该数据库查询转录因子的结构属性、功能属性、结合位点等信息,从而深入了解转录因子的作用机制和调控网络。

 

TRANSFAC的开发团队在生物信息学、系统生物学、人工智能和机器学习方面有着强大的专业知识,与世界范围内的诸多组织在不同的研究领域达成了合作项目,接下来,我们将精选一些TRANSFAC数据库支持的国际项目进行分享,涉及基因调控研究、病理分子机制研究、患者分层和新疗法研究等,希望能给您带来启发。

 

1. GlioResolve——解决脑肿瘤微环境的精确靶向问题

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 胶质母细胞瘤(GBM)是一种常见的高侵袭性高致死性脑肿瘤,其致命性预后非常普遍,85%的患者在两年内死亡。因此,迫切需要有效的精准药物治疗。

 

GlioResolve项目的总体研究目标是利用一种新的胶质母细胞瘤肿瘤微环境(TME)分类系统,建立胶质母细胞瘤的新治疗策略。TRANSFAC团队在其中负责的项目名为《使用多组学计算模型模拟胶质母细胞瘤肿瘤微环境亚型的治疗耐药性》。

 

团队负责对各种细胞类型的GBM-TME和肿瘤细胞之间的信号传导和反馈回路机制进行建模,以阐明相互作用网络的关键组成部分,从而预测TME亚型的新治疗靶点和生物标志物。使用geneXplain平台进行分析,该平台集成了统计学、生物信息学和系统生物学分析模块,以及转录因子及其结合位点的人工整理知识库(TRANSFAC)(点击阅读)和细胞内信号转导网络的深入数据库(TRANSPATH)。geneXplain平台引入了一个新的建模水平,支持TME亚型中肿瘤和TME之间的细胞因子/趋化因子相互作用的建模,构建TME亚型特异性相互作用网络,并确定TME亚型特异性主调节因子和药物靶点。

 

2. COLOSSUS——转移性结直肠癌患者分层的精准医学解决方案

结直肠癌(CRC)是欧洲第三大最常见的癌症,在全部CRC病例中,估计约50-55%的患者存在RAS突变。对RAS突变型转移性CRC的治疗主要是基于5-氟尿嘧啶的化疗+/-贝伐单抗。然而,一旦癌症产生耐药性,目前的治疗选择就非常有限。此外,虽然RAS野生型CRC患者的治疗优化策略是可行的,但微卫星稳定型(MSS)RAS突变型疾病的靶向治疗是困难的。因此,需要提出新的患者分层概念,以满足个性化治疗干预的需求。

 

该项目中,TRANSFAC团队贡献了其独特的生物信息学和系统生物学资源,并应用其专有的上游分析方法描绘了RAS突变型的多组学特征。团队将一种新工具“PathwayMarker”(GEX)整合到geneXplain平台,用于在癌症亚型特异性多组学特征的基础上进行基于通路的生物标记预测。

 

3. miRCol——识别miRNA-转录因子网络基序寻找治疗结直肠肝转移的候选药物再利用方案

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将癌症基因组学与计算药物重定位相结合,基于疾病相关基因调控网络预测现有药物的治疗反应,对解决现在的结直肠癌诊疗难点有重要意义。miRCol项目旨在分析染色质结构并进行大规模基因表达分析,重建特异于异质性结直肠癌肝转移(CLM)的细胞内基因调控和信号网络。

 

在项目中,TRANSFAC团队梳理了相关数据并鉴定了miRNA;确定了CRC/CLM相关基因的启动子和增强子区域;开发了算法在miRNA和CRC/CLM基因中寻找常见的转录因子调节位点;使用生物信息学资源将这些结果与miRNA靶点预测相结合;重建了CRC/CLM基因转录因子和miRNA综合性调控网络;建立了CRC/CLM基因的参考蛋白质-蛋白质相互作用数据库;在前馈回路(FFL)中寻找CRC/CLM PPI数据库中显著存在的转录因子;对前馈回路进行建模以检测可能的药物攻击点;筛选候选药物。

 

从这些案例可见,通过研究转录因子如何调控基因的表达,研究人员不仅可以深入地理解生物体的代谢、疾病等生命过程,还可以揭示疾病的发病机制,帮助开发新疗法。在下一篇推文中,我们将继续分享TRANSFAC在其他疾病领域的项目。欢迎联系我们获取TRANSFAC分析示例报告!

 

 

项目官网:

1. https://www.glioresolve.eu/

2. https://www.colossusproject.eu/