导读：寻找癌症驱动基因一直是癌症研究的核心主题。从不同的角度来看：我们不考虑正常细胞，而是关注癌细胞和维持细胞异常生长的基因。我们把它命名为癌症守护基因（CKGs）。干预性CKG可以纠正异常细胞的生长，使其成为癌症治疗的潜在目标。
7月11日，来自南京医科大学的研究团队在CELL子刊上《iScience》上面发表的名字叫“Cancer-keeper genes as therapeutic targets研究发现，敏感的CKG-易受结构干扰的基因--特别适合治疗靶点，能有效抑制癌细胞生长，显示CKG巨大的治疗潜力。
https://www.cell.com/iscience/fulltext/S2589-0042(23)01373-1
研究背景
01
癌症研究的主要目标之一是识别癌症驱动基因，可能导致肿瘤发生或促进细胞异常生长（CDGs）。CDGS有助于澄清癌症的原因，并可用作诊断生物标志物和治疗目标。现有的CDG发现方法大多是寻找具有重大突变的基因，以区分癌症受试者和正常比较。尽管做了很多努力，但随着样本量的增加，CDG似乎已经饱和。
为此，我们重点研究以癌细胞为模型的同源网络，利用和扩展网络结构的可控理论。我们超越了单一的控制方案，考虑到所有网络控制方案的整体结构可控性。我们在每个控制方案的控制路径中间引入了控制枢纽。我们开发了一种多项时间算法，可以找到所有的控制枢纽，而无需计算所有的控制方案。我们对网络结构变化敏感的控制枢纽特别感兴趣，更适合作为治疗目标。宫颈癌和头颈癌细胞的其他结果证明了我们的方法在其他类型的癌症中的严谨性。
研究过程
02
我们介绍了一个新概念，即癌症保护基因（CKGs），它被定义为癌细胞，一旦干预，可以终止或阻止异常细胞的分化和增殖。为了利用CKGS的新概念，我们扩展了成熟的网络结构可控理论，用于确定CDGS和癌症治疗的靶点。我们超越了结构可控性中的单一控制方案，并在所有控制方案中引入了控制中心。我们使用控制中心作为异常细胞CKG的候选人。控制中心(即CKG)在基因调控网络中通常比驱动节点(即驱动基因)少。细胞周期控制障碍是癌症的标志。许多CKGS在细胞周期通道中被认为是抗癌期刊预检药物的潜在目标。我们想强调的是，基于网络结构的CKGS与基于突变的CDGS有本质区别。大多数已知的CDGS在基因调控网络中具有较高的突变率或更高的连通性。相比之下，CKGs，现有的基于突变的方法不太可能检测到突变率。另一方面，大多数CKGS和基因调节网络（GRN）已知的CDGS与药物靶点直接相连，形成对网络功能至关重要的基因对。许多CKGS也位于肿瘤相关信号通道的上游，因此可以控制CDGS。由此可见，CKGS提供了CDGS的替代品，许多CKGS可以被视为或采用为CDGS的潜在主调控因素。事实上，控制CKGS会影响癌细胞的增殖和迁移，抑制肿瘤的生长。在综合分析和实验结果中，我们强烈建议将CKGS作为一种新的调节元素，当它受到干扰时，会影响底层细胞的状态。
敏感的控制枢纽或敏感的CKGS具有不同于传统网络枢纽节点的特点，传统的网络枢纽节点是由各种基于结构的方法定义的。敏感控制枢纽不是典型的网络枢纽，集中度较低。因此，基于枢纽的现有方法无法检测到它们。敏感控制枢纽对网络控制至关重要，其任何变化都可能改变网络的整体状态。与此同时，与其他方法相比，敏感控制枢纽的中心性较低，其变化对网络(或细胞)的稳定性影响较小。因此，它们是优秀的候选治疗目标。
研究意义
03
我们在研究中使用的控制网络是由十种重要的相互作用和信号通道构建的，所以它是泛癌症基因调控网络适用于应用网络可控性。除了使用癌症的特异性种子基因外，网络还可以通过删除没有癌症基因表达数据支持的节点（即基因或蛋白质）和链接（即相互作用）来修改为癌症的特异性网络。换句话说，我们可以以基因表达及其相关性为证据，通过去除不同条件下检测到的不相容的相互作用来改造网络，使其针对特定的癌症。简而言之，网络结构可控性的扩展有望激发未来的工作。它可以在多个维度上扩展，以满足创新方法分析大量生物数据的迫切需求。基于控制中心的新方法，我们可以直接应用于各种类型的癌症，并可以随时扩展到神经退行性疾病和代谢性疾病等其他复杂疾病。
参考资料：
https://www.nature.com/articles/s41416-023-02336-5
注:本文旨在介绍医学研究的进展，不能作为治疗方案的参考。如需健康指导，请到正规医院就诊。
(原标题:抑制癌细胞生长！南京医科大学发现CKG(癌症守护基因)的巨大治疗潜力！)
